Девятой планеты не должно существовать, но она есть

Ранее в этом году ученые представили доказательства существования девятой планеты, имеющей массу Нептуна и движущейся вокруг Солнца по эллиптической орбите в 10 раз дальше Плутона. С тех пор теоретики ломали голову над тем, как эта планета могла оказаться на столь далекой орбите.

Новое исследование астрономов CfA рассматривает несколько сценариев, как возникла девятая планета, и делает вывод, что большая часть их маловероятна, а присутствие этого объекта все еще остается загадкой.

"Эти данные доказывают существование девятой планеты, но невозможно объяснить наверняка , как она была создана"
Гонгже Ли (Gongjie Li), астроном CfA, ведущий автор статьи, опубликованной Astrophysical Journal Letters

Орбита таинственной девятой планеты, происхождение которой неизвестно, проходит в 40-140 млрд миль или 400-1500 АС от Солнца. (Астрономическая единица или АС - это среднее расстояние Земля-Солнце или 93 млн миль). Как и где образовался этот объект, удаленный от всех остальных планет Солнечной системы?

Девятая планета: художественное изображение
Фото: Калифорнийский технологический институт / R. Hurt (ИФАВ)

Ли и ее соавтор Фред Адамс (Университет штата Мичиган) провели миллионы компьютерных симуляций и рассмотрели три возможных варианта.

По первому проходившая мимо звезда - такие встречи были распространены в ранней истории Солнечной системы - отбуксировала планету с 10-процентной вероятностью на более далекую орбиту, ставшую также более эллиптической. Однако тогда планета оказалась бы на невероятно большом расстоянии.

CfA Астроном CfA Скотт Кенион (Scott Kenyon) считает, что он нашел решение этой трудной задачи и приоткрыл тайну девятой планеты. В двух статьях, представленных Astrophysical Journal, Кенион и его соавтор Бенджамин Бромли (Университет штата Юта) используют компьютерное моделирование для построения возможных сценариев ее формирования на далекой орбите.

"Самое простое решение для Солнечной системы - создать дополнительный газовый гигант".
Скотт Кенион

Кенион и Бромли предположили, что эта планета сформировалась гораздо ближе к Солнцу, а затем взаимодействовала с другими газовыми гигантами, в частности, с Юпитером и Сатурном. Ряд гравитационных толчков - как при подталкивании ребенка на качелях - могли со временем поднять планету на более далекую и более эллиптическую орбиту. Тогда главная задача - не вытолкнуть ее совсем из Солнечной системы. Этому могло препятствовать взаимодействие с газовым диском Солнечной системы.

Они также изучили возможность образования девятой планеты Солнечной системы на большом расстоянии. Исследователи считают, что правильное сочетание исходной массы диска и долгий срок его существования могли бы со временем создать ее, а затем проходящая звезда, как предполагает Ли, вытолкнула планету.

"Эти сценарии тем хороши, что их можно проверить экспериментально. Разряженный газовый гигант будет выглядеть, как холодный Нептун, а планета, которая образуется на месте, будет напоминать гигантский Плутон без газа."
Скотт Кенион

Работа Ли также помогает ограничить сроки формирования или миграции девятой планеты. Солнце родилось в скоплении, где столкновения с другими звездами были более частыми. Далекая орбита девятой планеты давала возможность выталкивания при таких встречах. Поэтому она, вероятно, появилась на нынешней орбите уже после выхода Солнца из его родительского кластера.

Наконец, Ли и Адамс рассмотрели две "дикие" возможности:

• экзопланеты, "взятой в плен" из проходившей мимо звездной системы;
• свободно плавающей планеты, захваченной во время дрейфа вблизи Солнечной системы.

Соавторы делают вывод, что шансы любого сценария при этом меньше 2 процентов.

Источник: cfa.harvard.edu