Вся історія вивчення сонячної системи людством пронизана гіпотезами про наявність ще невідомих небесних тіл зовсім поруч з нами (за космічними мірками). Одна з найбільш свіжих та опрацьованих подібних ідей свідчить, що за поясом Койпера знаходиться дев’ята планета або невелика чорна діра. В черговій науковій роботі, присвяченій даній гіпотезі, розглядається один з варіантів її пошуків.
Згідно з найбільш достовірною з усіх моделей виникнення та будови нашої планетарної системи з зіркою Сонце в центрі, за орбітою восьмої планети (30 астрономічних одиниць, а.о.) — Нептуна — починається пояс Койпера. Саме в ньому знаходяться такі карликові планети, як Плутон (29,6-49,3 а.о.), Хаумеа (34,9-51,6 а.о.), Макемаке (38-52 а.о.) і Еріда (37,9-97,6 а.о.). В основному він складається з малих тіл (до них відносяться всі об’єкти, що не є планетами, карликовими планетами і їх супутниками) — комет, астероїдів, словом все, що залишилося після початкового формування сонячної системи і було викинуто на її окраїни гравітаційними збуреннями від газових гігантів.
Ще далі знаходиться розсіяний диск, який складається приблизно з того ж матеріалу, але в набагато меншій концентрації. Точних даних про його розміри і форму немає, але відповідно до сукупності всіх спостережень він сильно відрізняється від пояса Койпера мінливістю форми — якщо перший виглядає як «бублик» в площині екліптики, що займає майже рівномірно «смугу» між 30 і 44 а.о. від Сонця, то розсіяний диск трохи нахилений і «розмитий» до сотні чи навіть тисячі астрономічних одиниць в діаметрі.
Проблем з вивченням таких віддалених областей маса — більшість їх об’єктів ледь помітні навіть для найчутливіших інструментів людства, а область пошуку неймовірно велика. А ті небесні тіла, що «попадаються», далеко не завжди мають характеристики, що збігаються з існуючими теоретичними моделями. Наприклад, кілька відкритих за останні десятиліття транснептунових об’єктів (ТНО) мають орбіти, які не можуть бути пояснені виходячи з наявних відомостей про інших «мешканців» сонячної системи.
- Рання галактика здивувала вчених (фото)
- Фізики визначили нову межу швидкості для найекстремальніших зіткнень у Всесвіті
- Учені вважають, що недалеко від Землі є “жива” планета
Серед інших гіпотез відродилася й ідея про наявність дев’ятої планети, просто далеко за межами поясу Койпера, десь в районі 500 астрономічних одиниць від Сонця. Деякі варіанти математичного моделювання показали, що при такому розкладі багато речей починають виглядати логічно. Отож, роботи декількох астрофізиків і математиків привели до цілком достовірної моделі, яка пояснює не тільки ряд загадкових орбіт ТНО, але і деякі дивацтва всієї нашої планетарної системи. Справа залишилася за малим — знайти якесь фактичне підтвердження гіпотези.
Джеймс Анвін (James Unwin) і Якуб Шольц (Jakub Scholtz), що працювали паралельно, висували ще більш фантастичну ідею, але при цьому ледь не більш логічну — а що якщо дев’ята планета і не планета зовсім, а невелика «первісна» чорна діра? Цей клас об’єктів формувався ще на ранніх стадіях розвитку всесвіту і відрізняється від тих, що з’явилися в результаті еволюції зірок. Вони менші і, відповідно, не такі помітні (навіть менш помітні, ніж блукаючі планети), але при цьому можуть зустрічатися набагато частіше, ніж вважали раніше.
Кілька днів тому один з теоретиків цієї цікавої гіпотези, американський астрофізик Едвард Віттен (Edward Witten) розробив концепцію пошуку цього містичного об’єкта, незалежно від того, чи це чорна діра або суперземля (препринт опубліковано на ресурсі arXiv). Все, що людству для цього знадобиться, так це рій тисяч мініатюрних зондів з точними годинниками, які приводяться в рух лазерним променем. До речі, це не фантастика, а розроблювальний компанією Breakthrough Initiatives концепт міжзоряних подорожей Starshot, здійсненний в найближчі півстоліття.
За задумом Вітте, такі маленькі і недорогі зонди зможуть відносно швидко досягти заповітного рубежу і по різниці в показаннях бортових годин можна буде відстежити гравітаційні обурення. Їх наявність і доведе наявність масивного об’єкта на зовнішніх кордонах сонячної системи. Незалежно від його природи, згідно з моделлю, це тіло масою від п’яти до десяти земних. Така планета буде мати розміри, які в два-чотири рази перевищують нашу, а чорна діра — всього кілька сантиметрів у діаметрі. Обертаючись по витягнутій орбіті з перигелієм близько 200 а.о. і афелієм понад 1200 а.о. з періодом від 10 до 20 тисяч років воно відповідальне за дивацтва орбіт ТНО, «закидання» в сторону Сонця деяких комет і навіть за положення Юпітера серед інших планет.
Натхнення: www.popmech.ru