З того часу, як Плутон перевели в розряд малих планет, планет в Сонячній системі залишилося вісім: від Меркурія до Нептуна. За орбітою останнього тягнеться царство невеликих крижаних об’єктів, відоме як пояс Койпера.
Згідно з моделями, їх траєкторії повинні бути майже круговими. Проте за останні 15 років було відкрито близько 30 транснептунових об’єктів, орбіти яких сильно витягнуті.
Щоб пояснити цей факт, деякі астрономи висувають гіпотезу про Планету X. Згідно з цією версією, далеко за Нептуном існує тіло масою близько десяти земних. Його гравітація і змінює картину руху “дивних” об’єктів.
Подібна думка приваблива, але не так-то просто пояснити, звідки така планета взялася на такій відстані від Сонця. Це не дуже добре узгоджується з сучасними теоріями утворення Сонячної системи.
Антранік Сефілян (Antranik Sefilian) з Кембриджського університету і Джихад Тоума (Jihad Touma) з Американського університету в Бейруті запропонували альтернативну гіпотезу.
Мається на увазі, що відомий сьогодні пояс Койпера – лише частина більш масштабної дископодібної хмари невеликих об’єктів. Їх сумарне тяжіння спотворює орбіти деяких транснептунових тіл, як це робила б Планета X.
Астрономи розрахували характеристики, які повинен мати подібний диск, щоб пояснити спостережувані дивацтва в траєкторіях. Зокрема, мова про сумарну масу диска, форму орбіт складових його тіл та коливаннях цих орбіт з часом.
Вийшло, що сумарна маса такого гіпотетичного диска повинна в кілька десятків разів перевищувати земну. Для порівняння: поточні оцінки сумарної маси поясу Койпера дають лише 10% від маси Землі.
Однак остання цифра, напевно, сильно занижена. Об’єкти пояса Койпера вкрай складно спостерігати, оскільки вони маленькі і далекі. Тому там може ховатися цілий рій невідомих тіл. Так що гіпотеза про масивний диск цілком правдоподібна.
Непрямим підтвердженням такої версії є той факт, що навколо деяких зірок виявлені масштабні хмари пилу і дрібних об’єктів. Можливо, ми не помічаємо подібної прикраси у Сонця лише тому, що дивимося на Сонячну систему зсередини. Якщо б ми спостерігали її з міжзоряного дистанції, вона представлялася б нам не окремими об’єктами, розділеними великими порожніми просторами, а щільним скупченням речовини навколо світила. Загалом, це як раз той випадок, коли велике бачиться на відстані.
Крім того, моделі утворення планетних систем говорять про те, що при цьому може залишитися досить багато “будівельного сміття”. Його вистачило б на диск, про який говорять автори.
Втім, остаточно встановити істину допоможуть лише нові спостереження за околицями Сонячної системи.
Наукова стаття дослідників прийнята до публікації до видання Astronomical Journal. Поки ж можна ознайомитися з її препринтом.