На конференции Американского астрономического общества в Пасадене были представлены новые факты, свидетельствующие в пользу существования в Солнечной системе девятой, пока еще не открытой планеты.
Гипотезу об этой планете обнародовали в январе этого года сотрудники Калифорнийского технологического университета Майкл Браун и Константин Батыгин. Они обратили внимание на необычные орбиты нескольких транснептуновых объектов. Очень сильное удаление шести таких объектов от Солнца нельзя было объяснить только влиянием гравитационного поля Нептуна, которое обычно определяет формы орбит таких небесных тел. Например, Седна удаляется от Солнца на расстояние более 900 астрономических единиц, а приближается к нему не ближе 76 астрономических единиц, то есть намного дальше, чем Нептун. Поэтому влияния Нептуна она избегает. Помимо Седны было найдено еще пять транснептуновых объектов со столь же необычными орбитами.
Батыгин и Браун при помощи компьютерного моделирования продемонстрировали, что лучше всего особенности орбит объясняются, если предположить существование в поясе Койпера новой планеты. Причем она будет достаточно крупной. Чтобы обладать достаточной силой гравитации для такого влияния на чужие орбиты, неизвестная планета должна быть в десять раз больше Земли. Браун и Батыгин рассчитали примерные параметры ее орбиты. Подробнее об этом можно прочитать в специальном очерке «Охота за новой планетой, или шампанское для Майкла Брауна».
С тех пор не только Батыгин и Браун, но и еще несколько групп астрономов пытаются обнаружить эту планету путем непосредственного наблюдения. Пока этого сделать не удалось. Но исследователи обнаружили еще три транснептуновых объекта, орбиты которых, как они полагают, испытали влияние тяготения гипотетической планеты. Это открытие не только укрепляет уверенность ученых, что они находятся на правильном пути, но и облегчает их поиски. Ведь учитывая траектории еще трех космических тел, можно значительно точнее рассчитать орбиту неоткрытой планеты.
Многие исследователи оптимистично оценивают перспективы этих поисков. Например, астроном Скотт Шеппард (Scott Sheppard) из Института науки Карнеги в Вашингтоне говорит, что он на 90 % уверен, что планета там. Но есть и скептики. Известный астроном Джон Кавелаарс (John J. Kavelaars) из Доминьонской астрофизической обсерватории в Канаде, открывший несколько спутников Сатурна, Урана и Нептуна, а также около сотни транснептуновых объектов, дает всего около 1 % шансов на то, что девятая планета реальна.
Из трех новых транснептуновых объектов, необычно вытянутые орбиты которых обратили на себя внимание исследователей, два были обнаружены Скоттом Шеппардом и Чадом Трухильо (Chad Trujillo) из обсерватории Джемини на Гавайских островах. Орбита одного из них 2014 SR349 подобна орбитам шести небесных тел, замеченных ранее. Орбита другого объекта – 2013 FT28 – вытянута по другую сторону от Солнца, в той же области, где находится и орбита гипотетической планеты, но значительно ближе к Солнцу, так что эта планета не может заставить 2013 FT28 сместиться.
Третьим объектом стал 2013 L91, о котором сообщили на конференции отделения планетологии Американского астрономического общества, проходившей в Пасадене неделей ранее. Напомним, что L91 был найден с помощью телескопа Канада – Франция – Гавайи на горе Мауна-Кеа в рамках работы по программе OSSOS (Outer Solar System Origins Survey). По словам астрофизика Мишель Баннистер (Michele Bannister) из Королевского университета в Белфасте, в точке максимального сближения L91 отделяют от Солнца 50 астрономических единиц (Нептун отстоит от Солнца на 30,1 а.е., Плутон – от 29,7 до 49,3 а.е.). А вот отдаляться от Солнца L91 может на 1430 а.е., то есть его орбита еще более вытянута, чем у Седны, и L91 оказывается самым удаленным известным нам транснептуновым объектом. Размер и масса L91 пока остаются неизвестными.
Предполагаемые орбиты девятой планеты и шести транснептуновых объектов. Илл: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Мишель Баннистер полагает, что орбиту L91 все-таки можно объяснить влиянием Нептуна, без привлечения гипотетической девятой планеты. Однако Константин Батыгин с этим не согласен.
Кавелаарс считает обнаруженную группировку орбит транснептуновых объектов случайностью. Все они, по мнению ученого, сравнительно легко обнаружимы, так как для их наблюдения астрономы должны смотреть в противоположном направлении по отношению к яркому Млечному пути. Когда же будет открыто большее число транснептуновых объектов, выяснится, что их орбиты располагаются более случайным образом и не испытывают влияния гравитации какой-либо крупной планеты.
Но энтузиасты девятой планеты приводят и другие свидетельства, которые могут быть объяснены, если предположить ее наличие. Например, нестандартная орбита объекта 2016 NM56. Если орбиты большинства планет, астероидов и транснептуновых объектов в Солнечной системе лежат приблизительно в одной плоскости (эклиптике) и движутся в одном направлении с вращением Солнца, то орбита 2016 NM56 настолько от нее отклоняется, что по существу 2016 NM56 движется уже в обратном направлении. Еще у одного транснептунового объекта плоскость орбиты почти перпендикулярна эклиптике. Батыгин на конференции предложил объяснить все это влиянием гравитации девятой планеты. Подобный эффект еще в начале 1960-х годов независимо описали советский специалист по небесной механике Михаил Лидов и японец Йосихидэ Кодзаи. Механизм Лидова – Кодзаи состоит в том, что под влиянием массивного тела или группы тел угол между направлениями из притягивающего центра на восходящий узел орбиты и на ближайшую к притягивающему центру точку орбиты спутника будет изменяться. Соответственно меняться будет и соотношение между эксцентриситетом (степенью растянутости) орбиты и углом плоскости орбиты и эклиптики. По предположению Бутыгина, девятая планета заставляет 2016 NM56 медленно менять наклон своей орбиты.
Сейчас Браун, Батыгин, Шеппард и Трухильо пытаются обнаружить девятую планету при помощи 8,2-метрового телескопа Субару на острове Мауна-Кеа. Серия наблюдений, проведенная в конце сентября, позволила им охватить около 10 % предполагаемой орбиты. Полученные результаты обрабатываются, но, конечно, нет гарантии, что планета, если она существует, в этот момент была именно на этом отрезке своего пути.
Команда Шеппарда получила также время для наблюдений на двух телескопах, расположенных в Чили: 4-метровом телескопе имени Виктора Бланко и 6,5-метровых парных Магеллановых телескопах. Шеппард рассчитывает до конца 2017 года изучить примерно треть предполагаемой орбиты девятой планеты.
Специалист по вычислительной астрофизике из Калифорнийского университета в Беркли Питер Наджент (Peter Nugent) пытается поймать девятую планету другим методом. Его команда обследует архивные данные, собранные во время обзора неба 5,1-метровым телескопом на горе Паломар, начиная с 2009 года. Возможно, девятая планета попала туда, но не была замечена.
