На окраине солнечной системы может скрываться ледяной «двойник» Земли
Транснептуновые объекты (ТНО), которые мы обнаружили за орбитой Нептуна, демонстрируют некоторые своеобразные кластерные поведения, которые могут указывать на наличие скрытого мира. Это побудило учёных выдвинуть идею о Девятой планете — большой планете земной группы, скрывающейся далеко за пределами видимости.
Недавно двое ученых придумали альтернативное объяснение: более скромный, похожий на Землю мир, расположенный гораздо ближе, чем гипотетическая Девятая планета. Его наклоненная орбита могла бы объяснить аномалии в поведении других космических тел, которые обычно связывают с присутствием некоего незримого объекта.
По мнению планетологов Патрика Софии Ликавки из Университета Киндай и Такаси Ито из Национальной астрономической обсерватории Японии, «невидимой Землей» может быть темная обледеневшая планета, масса которой будет превышать массу нашего родного мира не более чем в три раза. Само же космическое тело будет отстоять от Солнца на расстоянии не более 500 астрономических единиц. Напомним, что одна астрономическая единица — это усредненное расстояние от Солнца до Земли.
«Мы предсказываем существование планеты земного типа и нескольких транснептуновых объектов на пекулярных орбитах во внешней Солнечной системе. Они могут служить признаками возмущений предполагаемой планеты, которые можно будет проверить с помощью наблюдений», — пишут исследователи.
Далекий мир
Самый отдаленный от звезды объект Солнечной системы находился на расстоянии 132 астрономических единиц от Солнца на момент своего обнаружения. Плутон, для контекста, находится на среднем расстоянии около 40 астрономических единиц от звезды. Но за Нептуном (30 астрономических единиц от Солнца), на самых окраинах нашей звездной системы, располагается скопление ледяных скал и карликовых планет, простирающееся до самого горизонта наблюдений современных телескопов. Это пояс Койпера, а содержащиеся в нем объекты обозначают «транснептуновые объекты» (Trans-Neptunian objects, сокр. TNO).
В последние годы, благодаря более чувствительным телескопам и исследованиям, ученые смогли обнаружить внушительное количество ранее неизвестных TNO. Такая крупная выборка позволила выделить некоторые закономерности в том, как расположены и как ведут себя подобные тела.
Одним из таких шаблонов является кластеризация. Некоторые TNO группируются и движутся по наклонным орбитам, что позволяет предположить, что они подверглись гравитационному влиянию неизвестного массивного объекта.
Девятая планета
В 2016 году астрономы Калифорнийского технологического института Майк Браун и Константин Батыгин указали на гипотетическую Девятую планету как на виновника этого отклонения. Считается, что эта планета примерно в 6,3 раза превышает массу Земли и вращается на расстоянии более 460 астрономических единиц от Солнца.
Примечательно, что Ликавка и его коллега Тадаши Мукаи, работавший тогда в Университете Кобе, отметили кластеризацию TNO еще в 2008 году. Уже тогда ученые выдвинули гипотезу о существовании в поясе Койпера скрытой планеты.
Теперь, имея больше данных о том, что там происходит, Ликавка и Ито пересмотрели эту идею и усовершенствовали ее. Они обнаружили свойства гипотетической планеты, которые могли бы объяснить некоторые особенности пояса Койпера. Дальнейшие наблюдения могут определить, правы ли они.
«Три фундаментальных свойства пояса Койпера может объяснить планета земного типа, расположенная на далекой и наклонной орбите. Эти свойства включают:
- значительную популяцию ТНО с орбитами за пределами гравитационного влияния Нептуна;
- значительную популяцию объектов с наклонной орбитой;
- существование отдельных «экстремальных» объектов с своеобразными орбитами.»
Присутствие неизвестной планеты могло бы объяснить объекты с наклоном более 45 градусов, а также орбиты таких объектов, как карликовая планета Седна, имеющая исключительно странную и вытянутую орбиту. Она также пролила бы свет на особенности групп ТНО, которые часто связывают с Нептуном и потому не учитывают в таких исследованиях.
Важнее всего то, что ученые предоставили широкой общественности конкретные проверяемые признаки существования гипотетической планеты. Гравитация планеты объединит ТНО в кластерные популяции за пределами 150 астрономических единиц, которые мы, возможно, сможем найти по мере совершенствования методов и инструментов астрономии. В противном случае ученые смогут уверенно отклонить гипотезу о существовании «невидимой» планеты и предложить другую, более надежную версию того, почему объекты в поясе Койпера ведут себя так... странно.