Далекі куточки Сонячної системи – це тьмяний і далекий світ, деталі якого вислизають від нас. Так далеко від світла Сонця навіть відносно велика планета могла б легко уникнути нашої уваги.
Транснептунові об’єкти (ТНО), які ми виявили за орбітою Нептуна, демонструють деякі своєрідні кластерні поведінки, які можуть вказувати на наявність прихованого світу. Це спонукало вчених висунути ідею про дев’яту планету – велику планету земної групи, що ховається далеко за межами видимості.
Нещодавно двоє вчених придумали альтернативне пояснення: більш скромний, схожий на Землю світ, розташований набагато ближче, ніж гіпотетична дев’ята планета. Його нахилена орбіта могла б пояснити аномалії в поведінці інших космічних тіл, які зазвичай пов’язують з присутністю якогось незримого об’єкта.
На думку планетологів Патріка Софії Лікавкі з Університету Кіндай і Такасі Іто з Національної астрономічної обсерваторії Японії, «невидимою землею» може бути темна обмерзла планета, маса якої буде перевищувати масу нашого рідного світу не більше ніж в три рази. Саме ж космічне тіло буде знаходитися від Сонця на відстані не більше 500 астрономічних одиниць. Нагадаємо, що одна астрономічна одиниця – це усереднена відстань від Сонця до Землі.
Далекий світ
Найвіддаленіший від зірки об’єкт Сонячної системи знаходився на відстані 132 астрономічних одиниць від Сонця на момент свого виявлення. Плутон, для контексту, знаходиться на середній відстані близько 40 астрономічних одиниць від зірки. Але за Нептуном (30 астрономічних одиниць від Сонця), на самих околицях нашої зоряної системи, розташовується скупчення крижаних скель і карликових планет, що тягнеться до самого горизонту спостережень сучасних телескопів. Це пояс Койпера, а об’єкти, що містяться в ньому, позначають «транснептунові об’єкти» (Trans-Neptunian objects, скор. TNO).
- Магнітосферний вітер різко змінив швидкість обертання нейтронних зірок
- Діти допоможуть зрозуміти мову інопланетян
- NASA почне розробку місячних ресурсів на початку 2030-х
В останні роки, завдяки більш чутливим телескопам та дослідженням, вчені змогли виявити вражаючу кількість раніше невідомих TNO. Така велика вибірка дозволила виділити деякі закономірності в тому, як розташовані і як поводяться подібні тіла.
Одним з таких шаблонів є кластеризація. Деякі TNO групуються і рухаються по похилих орбітах, що свідчить про те, що вони зазнали гравітаційного впливу невідомого масивного об’єкта.
Дев’ята планета
У 2016 році астрономи Каліфорнійського технологічного інституту Майк Браун і Костянтин Батигін вказали на гіпотетичну дев’яту планету як на винуватця цього відхилення. Вважається, що ця планета приблизно в 6,3 раза перевищує масу Землі і обертається на відстані понад 460 астрономічних одиниць від Сонця.
Примітно, що Лікавка та його колега Тадаші Мукай, який тоді працював в університеті Кобе, відзначили кластеризацію TNO ще в 2008 році. Вже тоді вчені висунули гіпотезу про існування в поясі Койпера прихованої планети.
Тепер, маючи більше даних про те, що там відбувається, Лікавка та Іто переглянули цю ідею та вдосконалили її. Вони виявили властивості гіпотетичної планети, які могли б пояснити деякі особливості поясу Койпера. Подальші спостереження можуть визначити, чи мають вони рацію.
“Три фундаментальних властивості пояса Койпера може пояснити планета земного типу, розташована на далекій і похилій орбіті. Ці властивості включають:
- значну популяцію ТНО з орбітами за межами гравітаційного впливу Нептуна;
- значну популяцію об’єктів з похилою орбітою;
- існування окремих “екстремальних” об’єктів зі своєрідними орбітами.»
Наявність невідомої планети може пояснити об’єкти з нахилом понад 45 градусів, а також орбіти таких об’єктів, як карликова планета Седна, яка має надзвичайно дивну і витягнуту орбіту. Вона також пролила б світло на особливості груп ТНО, які часто пов’язують з Нептуном і тому не враховують в таких дослідженнях.
Найважливіше те, що вчені надали широкій громадськості конкретні ознаки існування гіпотетичної планети, які перевіряються. Гравітація планети об’єднає ТНО в кластерні популяції за межами 150 астрономічних одиниць, які ми можемо знайти в міру вдосконалення методів та інструментів астрономії. В іншому випадку вчені зможуть впевнено відхилити гіпотезу про існування «невидимої» планети і запропонувати іншу, більш надійну версію того, чому об’єкти в поясі Койпера поводяться так… дивно.