Что происходит в отдаленных уголках нашей Солнечной системы? Есть ли Планета 9 там?
В холодном пространстве нашей Системы есть тела на орбитальных траекториях, которые не имеют смысла с точки зрения нашей Солнечной системы с восемью планетами. Кажется, что там есть неоткрытое тело, в несколько раз более массивное, чем Земля, формирующее орбиты некоторых объектов пояса Койпера (KBO) и заставляющее астрономов заглядывать глубже и глубже в крайние области нашей Системы.
То, что они ищут, - это таинственная и пока бездоказательная девятая планета.
Попытка понять нашу Солнечную систему является одним из наших самых древних квестов, и хотя наш каталог объектов во внутренней Солнечной системе довольно всеобъемлющий, наши знания о внешней Системе совсем не полны. Для астрономов наблюдение за деталями внешней системы все еще утомительно. Но они продолжают работать над этим. И чем больше они наблюдают за поведением удаленных объектов в поясе Койпера, тем больше доказательств того, что они продолжают обнаруживать Планету 9.
«Понимание крупномасштабной архитектуры Солнечной системы воплощает в себе одно из древнейших стремлений человечества и входит в число главных задач естествознания».
из статьи Батыгина и др. «Гипотеза планеты девять». и др. 2019.
Планета 9 Предыстория
История Планеты 9 началась всерьез в начале 2016 года, когда астрономы Майк Браун и Константин Батыгин опубликовали статью под названием «Доказательства существования далекой гигантской планеты в Солнечной системе». (До этого велись разговоры о других не обнаруженных планетах, но в основном это была просто болтовня от бригады из оловянной фольги в отношении «Нибиру» или «Планеты X». Но чем меньше об этом сказано, тем лучше.)
В своей статье за 2016 год Батыгин и Браун показали, что есть группы КБО, орбиты которых сформированы таким образом, что их может объяснить только присутствие другой планеты: Планета 9. В то время как орбита большинства КБО демонстрирует явное свидетельство того, что ее преследуют Нептун, значительное количество крайне далеких КВО не делают. Их орбиты, кажется, выровнены в отдаленной точке.
В этой статье авторы рассматривают это несоответствие, говоря: «Мы находим, что наблюдаемое орбитальное выравнивание может поддерживаться удаленной эксцентричной планетой с массой, превышающей ~ 10 масс Земли, орбита которой находится примерно в той же плоскости, что и орбиты далекого Койпера. поясные объекты… »
Их работа была частично основана на присутствии Седны, малой планеты, впервые замеченной в 2003 году. Ее афелий, или самое дальнее расстояние от Солнца, составлял более 900 астрономических единиц (AU). В то время Седна была самым холодным, самым отдаленным объектом. что мы знали в Солнечной системе. Высоко вытянутая орбита Седны была впервые объяснена в результате гравитационного влияния Нептуна. Проблема в том, что он никогда не подходит достаточно близко к Нептуну.
Но Седна была только началом. Это один из группы объектов, называемых экстремальными транснептуновыми объектами (eTNO). В конце концов, больше этих отдаленных объектов были обнаружены.
«Biden», или VP 113 2012 года, был обнаружен в 2012 году. «Goblin», или TG 387 2015 года, был открыт в 2015 году. Затем в 2018 году астрономы обнаружили «FarOut», или VG18 2018 года. Каждый из этих объектов все дальше и дальше.
Совсем недавно, всего несколько дней назад, астрономы обнаружили то, что они в шутку называют FarFarOut. Пока мало что известно об этой планете, но это самый дальний объект, обнаруженный в нашей Солнечной системе.
Как они находят доказательства для планеты 9
Многие из отдаленных тел, которые указывают на существование Планеты 9, были найдены, в то время как группа астрономов во главе с доктором Скоттом Шеппардом из Института науки Карнеги фактически искала Планету 9. Конечно, они не нашли гипотетическую планету. пока, но они продолжают находить больше доказательств.
Эти объекты чрезвычайно слабые и их трудно обнаружить. Работа по их поиску в основном выполняется компьютерами. Мощные телескопы нацелены на части неба в течение периодов времени, и экспозиции принимаются с интервалами в несколько минут. Но при этом генерируется огромное количество данных; слишком много для астрономов, чтобы просеять.
Вместо этого его компьютеры, которые делают большую часть рутинной работы. Астрономы используют алгоритмы, чтобы позволить компьютеру искать движущиеся объекты на фоне звезд, и когда компьютер находит их, он помечает их. Затем астрономы смотрят и проверяют, прав ли компьютер. Затем они проводят последующие наблюдения для подтверждения результатов.
Новые доказательства для планеты 9
«Поиски Планеты Девяти уже идут полным ходом, и вполне вероятно, что если Планета Девять - как предполагается здесь - существует, она будет обнаружена в течение ближайшего десятилетия».
из «Гипотезы планеты 9», Батыгин, Браун, Адамс и Беккер, 2019.
Теперь два новых исследования дают нам новые доказательства в поддержку Планеты 9.
Первый называется «Орбитальное скопление в далекой Солнечной системе» от Константина Батыгина и Майкла Брауна, пары астрономов, которые первоначально предложили существование Планеты 9. Второй - «Гипотеза Планеты 9» также Батыгина и Брауна, с Фред Адамс и Джульетта Беккер, оба из Мичиганского университета.
В первой статье «Орбитальное скопление в далекой Солнечной системе» авторы бросают вызов. Они утверждают, что либо существует Планета 9, формирующая орбиты удаленных объектов, либо наблюдается смещение наблюдения. Они решили понять, какие предвзятые наблюдения могут быть в игре, а затем начали строго их количественно оценивать.
Как указывалось ранее, отдаленные объекты, намекающие на Планету 9, имеют общие характеристики орбит. Вот о чем вся эта Планета 9. Чтобы быть более точным, их продольные перигелии сгруппированы, и так называемые их орбитальные позиции также сгруппированы. В статье авторы приходят к выводу, что вероятность их случайности составляет всего 0,2%. Как говорится в их статье, «… статистическую значимость этой кластеризации сейчас трудно сбрасывать со счетов».
Второй документ, предоставляющий новые доказательства для Планеты 9, называется просто «Гипотеза Планеты 9».
В этой статье авторы снова приводят довод, что хотя большая часть орбитального поведения отдаленных объектов пояса Койпера легко объяснима и предсказуема с точки зрения нашей Солнечной системы с восемью планетами, некоторые просто этого не делают. В частности, они указывают на «наблюдаемое физическое скопление орбит с полумаскими осями, превышающими? 250 AU, отделение перигелиев отдельных объектов пояса Койпера от Нептуна, а также динамическое происхождение сильно наклоненных / ретроградных длиннопериодических орбит ». Короче говоря, вещи просто не имеют смысла, если мы ограничимся нашей Солнечной системой с восемью планетами, чтобы объяснить их.
Во введении они напоминают нам, что только в последние пару десятилетий мы начали находить все меньшие тела на окраинах Солнечной системы. Как говорится в статье, «… прошедшая четверть века была свидетелем открытия и характеристики разнообразной коллекции небольших ледяных объектов, находящихся во внешних уголках нашей солнечной системы…» И хотя большинство тел соответствуют влиянию Нептуна и другие планеты, некоторые нет.
«Однако самые экстремальные представители этой популяции прослеживают очень вытянутые орбиты с периодами, измеряемыми тысячелетиями, и демонстрируют ряд любопытных орбитальных паттернов», - говорят авторы. Опять же, это то, что авторы называют «поразительным выравниванием» их эксцентричных орбит, общим наклоном орбитальных плоскостей и «перигелийными расстояниями, простирающимися далеко за пределы гравитационного охвата Нептуна», что требует объяснения.
Этот метод определения существования планеты по ее гравитационному воздействию на другие тела, прежде чем наблюдать саму планету, был опробован ранее. Ему удалось обнаружить Нептуна, но не удалось, когда он предсказал существование другой предполагаемой звезды под названием Немезида.
Так что же вытягивает эти объекты в такие отдаленные перигелии? Они говорят, что только чрезвычайно удаленная и достаточно массивная планета может объяснить все это: Планета 9. Большая часть статьи объясняет, как Нептун был обнаружен путем наблюдения движений других тел, проводя параллель с гипотезой Планеты 9. Они также сталкиваются с некоторыми более ранними предположениями других астрономов о том, что другая планета может скрываться в Солнечной системе, не раскрывая ее, формируя орбиты КБО.
С каждой статьей и с каждым новым открытием отдаленного KBO со странными орбитальными характеристиками, случай для Планеты 9 становится все сильнее. Но прямое наблюдение все еще является золотым стандартом, и до сих пор это ускользало от нас. Но, возможно, ненадолго.
В заключении «Гипотеза Планеты 9» авторы говорят: «Поиск Планеты 9 уже идет полным ходом, и вполне вероятно, что, если Планета Девять - как предполагается здесь - существует, она будет обнаружена в течение ближайшего десятилетия. »
Возможно, существует другое объяснение орбит этих далеких тел, которым не нужна Планета 9. В статье, опубликованной в январе 2019 года под названием «Пастушье на самогравитирующем диске с транс-нептунскими объектами», высказано предположение, что скопление ледяных тел вместе может вызвать странные орбиты этих далеких миров, и девятая планета не нужна для их объяснения.
Обнаружение Планеты 9 было бы главным триумфом для астрономов. Темпы открытия новых объектов в поясе Койпера ускоряются. С появлением новых, более совершенных телескопов, а также с разработкой улучшенных компьютеров и алгоритмов любой планете, особенно той, которая может быть в 10 раз больше массы Земли, будет все труднее спрятаться.
Источники:
- Научно-исследовательская работа: орбитальное скопление в далекой солнечной системе
- Исследовательская работа: Гипотеза Планета Девять
- Реферат: ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ДИСТАНЦИОННОЙ ГИГАНТСКОЙ ПЛАНЕТЫ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
- Пресс-релиз: больше поддержки Planet Nine
- Реферат: ПАРЕНЬ В САМОГРАВИТАЦИОННОМ ДИСКЕ ТРАНСПЕПТУНОВСКИХ ОБЪЕКТОВ
- Пресс-релиз: Исследователи Caltech находят доказательства существования реальной девятой планеты
