Астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене об обнаружении за пределами орбиты Плутона кандидата в девятую планету Солнечной системы. Находка может стать одной из самых сенсационных в текущем десятилетии, сравнимой с открытием нового континента на Земле. Результаты поисков Планеты Х авторы опубликовали в The Astronomical Journal. Кратко о них рассказывают Science News и Nature News.

Что открыли

Планета Х представляет собой объект размером с Нептун и в десять раз тяжелее Земли. Небесное тело вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой и наклоненной к земной орбите с периодом в 15 тысяч лет. Ближайшее расстояние между Солнцем и Планетой Х равняется 200 астрономическим единицам (это в семь раз больше расстояния между Нептуном и светилом), а максимальное оценивается в 600-1200 астрономических единиц. Это выводит орбиту объекта за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон, в сторону облака Оорта.

Почему девятая планета

Определение планеты, предлагаемое Международным астрономическим союзом (МАС), применяется только к небесным телам в Солнечной системе. Согласно нему, планетой считается округлое массивное тело, очистившее окрестности своей орбиты от большого количества более мелких тел. МАС официально признает существование пяти карликовых планет. Одна из них (Церера) находится в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера, другие (Плутон, Эрида, Макемаке и Хаумеа) - дальше орбиты Нептуна. Самой крупной из них считается Плутон.

Всего в Солнечной системе, согласно МАС, насчитывается восемь планет. Самая крупная и массивная из них - Юпитер. Плутон решением МАС в 2006 году перестал считаться планетой, поскольку не удовлетворяет одному из определяющих ее критериев (доминированию в пространстве своей орбиты). К настоящему времени астрономы обнаружили более 40 кандидатов в карликовые планеты. Оценки ученых свидетельствуют, что в Солнечной системе может быть более двух тысяч карликовых планет, из которых 200 находятся в пределах пояса Койпера (на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц от Солнца). Остальные - вне него.

Определение планеты как карликовой вызывает споры у ученых. В частности, решающую роль при этом могут играть размеры небесного тела. Планета Х, будучи пятым по массе и размерам из известных науке небесным телом Солнечной системы наверняка не может считаться карликовой. Необычная орбита и происхождение Планеты Х могут привести к пересмотру МАС определения карликовой планеты.

Изображение: NASA / JPL-CALTECH

Как открыли

Существование Планеты Х заподозрили в 2014 году. Тогда Чедвик Трухильо из Обсерватории Джемини на Гавайях и Скотт Шеппард из Института Карнеги в Вашингтоне опубликовали в Nature статью, где сообщили об обнаружении на расстоянии 80 астрономических единиц (Плутон находится на расстоянии 48 астрономических единиц от Солнца) от Солнца транснептунового объекта 2012 VP113. В своей работе астрономы также предположили, что на удалении 250 астрономических единиц от светила есть планета крупнее Земли.

Астроном-наблюдатель Браун и эксперт по компьютингу в астрономии Батыгин решили опровергнуть данные Трухильо и Шеппарда. Но получилось иначе. Новую планету ученые обнаружили при помощи анализа данных по оказываемому ею гравитационному воздействию на другие небесные тела за орбитой Нептуна. Среди них, в частности, значится открытая в 2003 году Брауном, Трухильо и Дэвидом Рабиновицем кандидат в карликовую планету Седна. Компьютерное моделирование и теоретические расчеты, проведенные Брауном и Батыгиным, объясняют результаты наблюдений существованием Планеты Х. Вероятность ошибки в своих выводах астрономы оценивают в 0,007 процента.

Как возникла Планета Х

Точного ответа на вопрос о происхождении Планеты Х астрономы пока дать не могут. Они склоняются к следующей гипотезе. На заре существования Солнечной системы в ней было пять крупных протопланет, четыре из которых сформировали современные Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако примерно через три миллиона лет после их рождения гравитация двух первых небесных тел выкинула Протопланету Х за пределы орбиты Нептуна.

Строение и состав Планеты Х

Происхождение Планеты Х дает основание предположить, что изначально она была похожа на ледяные гиганты Уран и Нептун. Последний в 17 раз тяжелее Земли, а его диаметр в четыре раза больше, чем у Голубой планеты. Уран и Нептун относятся к категории ледяных гигантов. Их атмосфера состоит из газов (водорода, гелия и углеводородов) и частиц льда (водяного, аммиачного и метанового). Под атмосферой гигантов расположена мантия из водяного, аммиачного и метанового льда, под которым скрывается твердое ядро из металлов, силикатов и льдов. Планета Х может иметь похожие ядро и мантию без плотной атмосферы.

Критика

Референтом работы ученых в The Astronomical Journal выступил небесный механик Алессандро Морбиделли из Ниццы. Он оптимистично оценил шансы на открытие Планеты Х астрономами Брауном и Батыгиным. Не в последнюю очередь - благодаря авторитету ученых. Планетолог Хал Левисон из Колорадо скептически отнесся к работе коллег, сославшись на поспешность делаемых Брауном и Батыгиным выводов и необходимость дальнейшей проверки. Как отмечают сами первооткрыватели Планеты Х, астрономы поверят в их находку только тогда, когда смогут наблюдать планету в телескоп.

Что дальше

Для обнаружения Планеты Х астрономы зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях. Конкуренцию в поисках планеты ученым составят Трухильо и Шеппард. Подтверждение существования небесного тела может занять время до пяти лет. В случае открытия объект может стать девятой планетой Солнечной системы. Ранее поиски Планеты Х в Солнечной системе привели ученых к обнаружению Нептуна (в 1864 году) и Плутона (в 1930 году). Почти не вызывает сомнения, что существование девятой планеты будет подтверждено.

Новые научные исследования планеты Солнечной системы - Марс

Учёные обнаружили, что на Марсе расположена самая высокая в Солнечной системе гора - Олимп (лат. Olympus Mons). Её высота составляет 21,2 км от основания. На самом деле, это вулкан. Он в несколько раз выше Эвереста, а своей площадью покрыл бы всю территорию Франции.

В результате недавних исследований учёными NASA было выявлено, что почва Марса удивительно схожа с почвой на вашей даче или заднем дворе загородного дома. В ней содержатся все необходимые для жизнеобеспечения питательные вещества. Марсианская почва идеально подходит для выращивания спаржи и репы.

Новые научные исследования планеты Солнечной системы - Венера

Учеными разработана теория, которая предполагает, что частички жизни могут перемещаться с солнечным давлением. Но это может происходить только в сторону от Солнца. То есть с Земли жизнь могла бы попасть на Марс, а на Землю - только с Венеры. Иначе говоря, есть вероятность, что когда-то на Венере существовала жизнь, но по мере нагревания Солнца биомасса на Венере начала разлагаться, жизнь постепенно исчезла, а значит, когда Солнце нагреется ещё больше, то же самое может случиться и с Землёй.
Очень важно изучать Венеру. На этой негостеприимной планете температура поверхности достигает 480 градусов по Цельсию, а давление в 92 раза больше, чем на Земле. Планета окутана густыми облаками серной кислоты. Изучая Венеру учёные смогут узнать, почему она стала такой уродливой и как Земле избежать подобной участи.

Новые научные исследования планеты Солнечной системы - Меркурий

Недавно НАСА запустило космический аппарат, специально разработанный для изучения планеты Меркурий. По словам планетологов, диаметр первой планеты Солнечной системы уменьшился примерно на семь километров. Были проведены замеры при помощи зонда Messenger, которые показали, что Меркурий начал остывать и «сдуваться» с гораздо большей скоростью, чем предполагалось.

Большая часть Меркурия – это раскаленное ядро, которое покрывает тонкая оболочка коры и мантии. Оно образовалось примерно 4.5 миллиарда лет назад, и с того момента остывало, уменьшаясь в объеме.

Зонд Messenger регулярно фотографировал поверхность Меркурия. После анализа полученных снимков, специалисты Института науки Карнеги в Вашингтоне установили, что скорость сжатия планеты примерно в 8 раз больше, чем считалось ранее.

Новые научные исследования планеты Солнечной системы - Юпитер

На сайте Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США (NASA) опубликовано новое изображение Юпитера, полученное с борта космического аппарата «Юнона» (Juno).
На фото прекрасно видны многочисленные штормы в атмосфере планеты. Некоторые образования напоминают спутанные нити пряжи. Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч.
Добавим, что сейчас все научные инструменты «Юноны» функционируют нормально. Аппарату предстоит работать как минимум до февраля 2018 года. После этого станция будет сведена с орбиты и направлена в атмосферу газового гиганта, где прекратит существование.

Наука

Астрономы открыли новую небольшую планету на краю Солнечной системы и утверждают, что еще дальше скрывается еще одна более крупная планета.

В другом исследовании команда ученых обнаружила астероид со своей системой колец , похожих на кольца Сатурна.

Карликовые планеты

Новая карликовая планета пока была названа 2012 VP113 , а ее солнечная орбита находится далеко за пределами известного нам края Солнечной системы.

Ее отдаленное положение указывает на гравитационное влияние другой более крупной планеты, которая возможно в 10 раз больше Земли и которую еще предстоит обнаружить.

Три фотографии открытой карликовой планеты 2012 VP113, сделанные с разницей в 2 часа 5 ноября 2012 года.

Ранее считалось, что в этой отдаленной части Солнечной системы находится только одна маленькая планета Седна .

Орбита Седны находится на расстоянии, которое в 76 раз больше расстояния от Земли до Солнца, а ближайшая орбита 2012 VP113 в 80 раз больше расстояния от Земли до Солнца или составляет 12 миллиардов километров.

Орбита Седны и карликовой планеты 2012 VP113. Также пурпурным цветом обозначены орбиты планет-гигантов. Пояс Койпера обозначен синими точками.

Исследователи использовали камеру DECam в Андах Чили для открытия 2012 VP113. С помощью телескопа Магеллан они установили ее орбиту и получили информацию о ее поверхности.

Облако Оорта

Карликовая планета Седна.

Диаметр новой планеты составляет 450 км по сравнению с 1000 км у Седны. Она может быть частью Облака Оорта - области, которая существует за пределами пояса Койпера – пояса ледяных астероидов, которые вращаются еще дальше планеты Нептун.

Ученые намерены продолжить поиск отдаленных объектов в Облаке Оорта, так как они могут многое рассказать о том, как формировалась и развивалась Солнечная система.

Они также считают, что размер некоторых из них может быть больше Марса или Земли , но так как они находятся так далеко, их сложно обнаружить с помощью существующих технологий.

Новый астероид в 2014 году

Другая команда исследователей нашла ледяной астероид, окруженный двойной системой колец, похожих на кольца Сатурна. Только у трех планет: Юпитера, Нептуна и Урана есть кольца.

Ширина колец вокруг 250-километрового астероида Чарикло составляет 7 и 3 километра соответственно, а расстояние между ними – 8 км. Они были обнаружены телескопами с семи мест в Южной Америке, включая Европейскую южную обсерваторию в Чили.

Ученые не могут объяснить наличие колец у астероида. Возможно, они состоят из камней и частиц льда, сформировавшихся из-за столкновения с астероидом в прошлом.

Возможно астероид находится в похожей эволюционной стадии, что и Земля раннего периода, после того как объект размером с Марс столкнулся с ней и сформировал кольцо мусора, которое соединилось в Луну.

В начале 2016 года, Майклом Брауном и Константином Батыгиным – сотрудниками технологического института в Калифорнии, было заявлено о том, что они смогли определить положение девятой по счету планеты Солнечной системы. Так называемая таинственная «планета Х», по их словам, имеющая вес в 10 раз превышающий массу Земли, расположилась на удалении от Солнца в 41 миллиарде километров.

Конкретных доказательств, которые могли бы подтвердить существование загадочной планеты, ученые пока не обнаружили, за исключением странно движущихся астероидов и ряда карликовых планет в поясе Койпера. По предварительным оценкам ученых период вращения «планеты Х» вокруг Солнца – один оборот в течение 15 тысяч лет, что так же пока не дает понять, где она находится.

Около полугода назад, коллеги университета Аризоны (США) - Кэтрин Волк (Kathryn Volk) и Рену Малхотра (Renu Malhotra), представили расчеты возможных орбит «планеты Х», после чего и вовсе выдвинули предположения о возможности существования целых двух подобных объектов, вместо одного. Если учесть, что все планеты в пределах Солнечной системы уже открыты, то найти объяснение обнаруженным аномалиям невозможно. Только планета, как минимум соразмерная Марсу, способна их породить.

В процессе анализа орбит объектов в разных частях пояса Койпера, было обнаружено присутствие двух групп карликовых планет с необычным наклоном и вытянутостью орбит относительно орбит других объектов на границах Солнечной системы. Первые были сосредоточены в 40-42 астрономических единицах от светила, а планеты из второй «популяции» приблизительно в 50-80 единицах. Первая аномальная группа была «связана» с движением гигантских планет и «планетой Х» Брауна и Батыгина, а вторая «говорила» об еще одной довольно крупной планете. Искривленность их орбит была не такой сильной, что указывает на заметно меньший размер десятой планеты по сравнению с «планетой Х», которую уже называют «супер-Земля» и «мини-Нептун».

Десятая планета, как рассчитали Малхотра и Волк, имеет размеры, сопоставимые с размерами Марса при том, что расположение небесного тела к поясу Койпера и другим планетам Солнечной системы, будет намного ближе, приблизительно в 65 астрономических единицах от Солнца. Из-за этого, открытие этой планеты может произойти намного раньше, чем Браун и Батыгин «разберутся» с газовым гигантом.

Однако почему же до сих пор этого не произошло, планетологи связывают это с возможным прохождением ее орбиты сквозь небо в части расположения яркого диска Галактики, сияние которого «затмевает» слабый свет объекта на границах Солнечной Системы.

Правообладатель иллюстрации Reuters Image caption Майкл Браун специализируется на поиске отдаленных объектов

Ученые Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин привели доказательства существования гигантской планеты Солнечной системы, находящейся еще дальше от Солнца, чем Плутон.

Исследователи сообщили, что увидеть ее в телескоп пока не удалось. По их словам, планету удалось обнаружить при изучении движения малых небесных тел в дальнем космосе.

Масса небесного светила примерно в 10 раз превышает массу Земли, однако ученым еще предстоит удостовериться в его существовании.

Астрономы института лишь примерно представляют, где планета может находиться в звездном небе, и, вне всяких сомнений, их предположение даст старт кампании по ее поиску.

"На Земле есть много телескопов, теоретически способных ее найти. Я очень надеюсь, что теперь после нашего заявления люди по всему миру начнут искать девятую планету", - сказал Майкл Браун.

Эллиптическая орбита

По вычислениям ученых, космический объект находится примерно в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун, который находится в 4,5 млрд км от него.

В отличие от почти круглых орбит других планет Солнечной системы этот объект, предположительно, двигается по эллиптической орбите, а полный оборот вокруг Солнца занимает от 10 тыс. до 20 тыс. лет.

Ученые изучили движение состоящих преимущественно изо льда объектов в Поясе Койпера. В этом поясе находится Плутон.

Исследователи заметили определенное расположение некоторых тел в Поясе, в частности таких крупных объектов, как Седна и 2012 VP113. По их мнению, это можно объяснить лишь присутствием неизвестного крупного космического объекта.

Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Идея о существовании так называемой Планеты Икс, находящейся на периферии Солнечной системы, обсуждается в научных кругах уже более 100 лет

"Все самые удаленные объекты движутся в одном направлении по необъяснимой траектории, и мы поняли, что единственное тому объяснение - существование большой далекой планеты, которая их держит вместе, пока они вращаются вокруг Солнца", - сказал Браун.

Планета Икс

Идея о существовании так называемой Планеты Икс, находящейся на периферии Солнечной системы, обсуждается в научных кругах уже более 100 лет. Про нее то вспоминают, то забывают.

Нынешнее предположение представляет особый интерес из-за ведущего автора исследования.

Браун специализируется на поиске отдаленных объектов, и именно благодаря его открытию карликовой планеты Эрида в Поясе Койпера в 2005 году Плутон потерял статус планеты год спустя.

Тогда предполагалось, что Эрида слегка крупнее Плутона, но сейчас стало ясно, что она слегка меньше его.

Исследователи, изучающие удаленные объекты Солнечной системы, уже некоторое время предполагают вероятность существования планеты размером с Марс или Землю из-за размера и формы планет в Поясе Койпера. Но пока не удастся увидеть планету в телескоп, идея о ее существовании будет восприниматься скептически.

Исследование Майкла Брауна и Константина Батыгина было опубликовано в издании Astronomical Journal.