Гіпотетична «Дев'ята планета» продовжує терзати уми астрономів

У січні 2016 року астрономи Майк Браун і Костянтин Батигін опублікували перші непрямі докази існування ще однієї планети всередині Сонячної системи. Космічне тіло, що отримало неофіційну назву «Дев'ята планета», поки що являє собою гіпотетичний об'єкт, орбіта якого, за припущеннями вчених, лежить екстремально далеко від нашого Сонця. З моменту публікації Брауна і Батыгина інші астрономи провели не одне дослідження і спробували знайти відповідь на найважливіше питання – звідки могла взятися ця Дев'ята планета?

У той час як деякі дослідження припускають, що планета була відсунута на край Сонячної системи після свого формування, інші вважають, що об'єкт може представляти собою екзопланету, притянутую до нашої Сонячної системи в якийсь період її історії. Проте останнє дослідження астрономів ставить під серйозний сумнів останній варіант і говорить про те, що Дев'ята планета, найімовірніше, була сформована набагато ближче до Сонця, ніж є зараз, а потім з ходом історії мігрувала на зовнішні границі системи.

Команда фахівців під керівництвом доктора Річарда Паркера кафедри фізики і астрономії Шеффілдського університету проводила дослідження спільно з колегами з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха. Результати дослідження астрономів були опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society («Щомісячні нотатки Королівського астрономічного товариства»).

Шість найбільш віддалених з відомих об'єктів в Сонячній системі розташовані за орбітою Нептуна і загадковим чином збудовані в єдиному напрямку. Діаграма створена з використанням програми WorldWide Telescope

Питання про існування Дев'ятої планети (або «Планети X» для тих, хто як і раніше вважає Плутон планетою) вперше був поставлений ще в 2014 році астрономами Чедвиком Трухільо і Скоттом Шеппардом на основі незвичайного поведінки певних скупчень екстремально віддалених транснептунових об'єктів (ТНО). З ряду досліджень, проведених в наступних роки, вчені змогли вибудувати базові параметри об'єкта, який міг би викликати таку поведінку.

В якийсь момент був зроблений висновок, що Дев'ята планета може бути як мінімум в 10 разів масивніше Землі і приблизно в два-чотири рази більше нашої планети. Є також думка, що вона має дуже великий еліптичною орбітою навколо Сонця з середньою дистанцією до зірки приблизно в 700 астрономічних одиниць (а. е.). При цьому її перигелій (найближча відстань до зірки) може становити близько 200 а. е., а афелій (найдальша точка розташування об'єкта від зірки) близько 1200 а. тобто Вчені підрахували, що в такому випадку повний оборот навколо Сонця біля Дев'ятої планети може займати від 10 000 до 20 000 років.

Виходячи з цих даних, вчені засумнівалися, що Дев'ята планета могла сформуватися в її нинішньому місці розташування. Саме тому серед астрономів виникла суперечка про те, сформувалася чи ближче планета до Сонця, а потім мігрувала на зовнішні кордони Сонячної системи, або ж вона була притягнута нашою системою з іншої системи кілька мільярдів років тому.

«Ми знаємо, що планетарні системи почали формуватися одночасно з появою перших зірок. Молоді зірки дуже часто перебувають у складі груп, де взаємодія між зоряними об'єктами є частим явищем. Середовище, де утворюються нові зірки, може безпосередньо впливати на планетарні системи. Системи можуть розташовуватися дуже близько один до одного, тому зірки однієї системи можуть притягувати зірки або планети інших систем», — розповів доктор Паркер в прес-релізі Шеффілдського університету.

Для дослідження команда астрономів провела комп'ютерні симуляції Сонячної системи, коли та перебувала ще у своїй «дитячої фазі, тобто коли відбувався ранній процес її формування. Незважаючи на те, що взаємодія з іншими зоряними системами (і їх планетами) в цей період часу розглядається вченими частим явищем, команда прийшла до висновку, що навіть там, де всі умови були оптимальними для лову блукаючих планет, ймовірність захоплення Дев'ятої планети нашої системи виявилася вкрай низькою.

У загальному і цілому симуляції показали, що серед об'єктів з такою орбітою, як у гіпотетичної Дев'ятої планети, тільки 5-10 планет з 10 000 могли б бути спійманими і притягнутими Сонячною системою, коли та ще була ще молода. Згідно з отриманими моделями, ймовірність того, що Дев'ята планета була притягнута до нашої системи, становить 1 з 1000 або 2000.

«У цій роботі ми показали, що, незважаючи на часте явище такого захоплення, подібне з Дев'ятою планетою статися, швидше за все, не могло. Ми не виключаємо можливості існування планети як такої, але вважаємо, що вона, швидше за все, повинна була сформуватися біля Сонця, а не бути притягнутим з іншої планетної системи», — коментує доктор Паркер.

Якщо Дев'ята планета не була притягнута у нашу систему, то залишається тільки одна вірогідність: вона сформувалася всередині системи, розташовуючись ближче до Сонця, а потім, через якийсь час перемістилася за орбіту Нептуна, розташувавшись там, де знаходяться одні з найбільш віддалених об'єктів Поясу Койпера.

Полювання на «невидиму» і загадкову планету триває, будь-яке дослідження, що додає нові дані, що описують її характеристики і природу, будуть дуже корисними в її фактичному виявленні. Виключаючи один за однимсценарії її ймовірного формування, вчені також створюють нові питання про історії і еволюції нашої Сонячної системи, вимагають пошуку відповідей. Як з'явилися всі планети нашої системи? Вони з'явилися на тих же орбітах, де і знаходяться, або ж перемістилися туди? Чим ближче ми будемо підбиратися до Дев'ятої планеті, тим частіше такі питання будуть виникати.