Содержание
Девятая планета скоро перестанет быть тайной – Учительская газета
В последнее время одно за другим появляются сообщения о так называемой «девятой планете» Солнечной системы. Для окончивших школу более 15 лет назад, девятой и последней планетой был Плутон. Но в 2006 году его лишили статуса планеты, теперь это карликовая планета, крупнейший объект пояса Койпера на границе Солнечной системы. Однако в 2016 году американские учёные Майкл Браун и Константин Батыгин выдвинули гипотезу о существовании ещё одной неизвестной нам планеты Солнечной системы.
Фото: smartini.fm
Они изучили статистическое распределение объектов пояса Койпера и выяснили, что орбиты многих объектов сгруппированы в одной конкретной ориентации. Вероятность такой случайной группировки крайне мала, менее 1%. Без сильного гравитационного влияния орбиты тел пояса Койпера должны быть случайным образом ориентированы в пределах орбитальной плоскости Солнечной системы. Поскольку наблюдалось иное, исследователи пришли к выводу, что подобная кластеризация была вызвана гравитационным воздействием еще необнаруженной крупной девятой планеты Солнечной системы.
Согласно расчетам Брауна и Батыгина, эта планета должна иметь массу, равную четырем-пяти земным и находиться примерно в десять раз дальше от Солнца, чем Нептун. В научной работе 2016 года также рассчитывалась примерная и достаточно широкая область неба, где могла бы находиться эта планета.
Но ее поиски тогда ничего не дали. И многие астрономы сейчас считают, что девятой планеты не существует, а кое-кто предложил радикальную версию, что девятая планета действительно существует, но мы не можем ее увидеть, потому что это черная дыра.
В августе 2021 года Майкл Браун и Константин Батыгин представили новые расчеты, сужающие область поисков таинственной девятой планеты. Результаты их нового исследования указали на то, что ее орбита может располагаться гораздо ближе к Солнцу, чем считалось до сих пор.
Но это странно, потому что, если она на самом деле так близко расположена, то астрономы должны были ее давно обнаружить.
Авторы гипотезы о существовании девятой планеты утверждают, что все проведенные до сих пор астрономические наблюдения были не напрасны — они исключили самые близкие варианты расположения гипотетической планеты, что позволяет еще больше сузить область поиска.
И вот неожиданное совсем свежее подтверждение гипотезы Брауна-Батыгина, опубликованное в журнале Annual Review of Astronomy and Astrophysics.
Команда астрофизиков из Канады и США занималась компьютерным моделированием процесса рождения и эволюции Солнечной системы. У нее не было цели — найти гипотетическую планету.
Авторы этого исследования пришли к выводу, что известные модели эволюции Солнечной системы пока не в силах полностью объяснить ее нынешнюю конфигурацию из-за недостатка информации. И они предполагают, что для непротиворечивой космогонической модели Солнечной системы не хватает сведений о планете, которая когда-то обращалась вокруг Солнца там, где сейчас находятся газовые гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Как известно, сейчас Солнечная система состоит из четырех каменистых планет внутренней части, пояса астероидов и четырех газовых гигантов внешней части.
За гигантами движутся карликовые планеты и другие малые космические объекты пояса Койпера.
Компьютерное моделирование подтверждает — то, что в ходе естественной эволюции во внешней части Солнечной системы могли образоваться лишь четыре газовых гиганта, а дальше — только карлики, очень маловероятно. Добавление еще одной каменистой планеты размером с Землю или Марс во внешнюю часть Солнечной системы дает более точную и сбалансированную модель.
Ученые предполагают, что с течением времени такая гипотетическая планета могла быть вытеснена газовыми гигантами со своего первоначального места. И оказаться либо на «задворках» Солнечной системы за орбитой Нептуна, где она обращается и сейчас по соседству с карликовыми планетами, либо отправиться путешествовать в межзвёздном пространстве.
Но если девятая планета действительно существует и находится в пределах Солнечной системы за орбитой Нептуна, то она вполне может быть обнаружена в ближайшем будущем строящимся широкоугольным обзорным телескопом-рефлектором — обсерваторией имени Веры Рубин в Чили.
Предложен способ обнаружить таинственную «Планету 9»
Астрономы Йельского университета Малена Райс и Грегори Лафлин представили новый метод обнаружения тусклых орбитальных следов в самых темных частях космоса, который, возможно, поможет найти неуловимую пока девятую планету Солнечной системы.
Исследование одобрено к публикации в журнале The Planetary Science Journal, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Так называемая «Девятая планета» — это гипотетический объект, которой может вращаться вокруг Солнца на большом удалении от него.
Пока его возможное существование предсказано только теоретически, а попытки найти этот объект на практике успехом не увенчались. Однако астрономы разработали новый метод обнаружения тусклых космических объектов, который повышает шансы на поиски неуловимой планеты.
Он основан на алгоритме, который собирает данные о рассеянном свете из тысяч изображений космический телескопов и определяет по ним потенциальные орбиты ранее неизвестных науке объектов.
В последние годы астрономы, исследовавшие орбиты небольших ледяных объектов в поясе Койпера, установили, что расположение этих объектов и их траектории могут указывать на влияние невидимого объекта.
По словам Райс, поиск «Девятой планеты» может быть сведен к обнаружению самых слабых орбитальных следов в «невероятно темном углу космоса».
Она может быть такой тусклой, что ее не обнаружит ни один современный телескоп.
Для обнаружения тусклых объектов и был создан метод, который разработчики назвали «смещение и суммирование». На первом этапе исследователи «смещают» снимки космических телескопов вдоль заранее определенных предполагаемых орбит. На втором этапе сотни снимков «суммируются», благодаря чему в одно изображение сводятся все обнаруженные алгоритмом тусклые световые следы. Авторы работы говорят, что время от времени слабый свет показывает путь движущегося объекта, такого как астероид или планета.
Кстати, они признают, что в прошлом подобный метод использовался для открытия новых спутников в Солнечной системе. Но теперь он впервые был использован в больших масштабах для поиска объектов в обширном пространстве.
Изученные астрономами изображения были получены со спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite — космического телескопа, который предназначен в основном для поиска планет за пределами нашей Солнечной системы.
Но главной задачей поначалу было простое тестирование метода.
Его провели на трех известных ученым транснептуновых объектах. Метод позволил обнаружить их слабые световые сигналы. Затем исследователи провели «слепой поиск» в двух секторах внешней части Солнечной системы, в надежде найти «Девятую планету» или любые ранее неизвестные объекты пояса Койпера. В результате им удалось обнаружить 17 потенциальных объектов.
«Если хотя бы один из этих объектов-кандидатов окажется реально существующим, то это поможет нам понять динамику внешней части Солнечной системы и вероятные свойства «Девятой планеты», — считает Райс.
В настоящее время астрономы проверяют полученные о 17 объектах данные, чтобы идентифицировать их. Исследователи также отмечают, что подавляющее большинство света, наблюдаемого от планет в Солнечной системе, является отраженным светом. Но «Девятая планета», если она существует, вероятно, будет расположена в 12-23 раза дальше от Солнца, чем Плутон, причем в области космоса, которая практически не исследована.
Если бы она существовала, говорят ученые, то она имела бы массу в 5-10 раз больше земной и была бы расположена в сотни раз дальше от Солнца, чем Земля.
Планете 9 негде спрятаться
Иллюстрация гипотетической Планеты 9. Авторы и права: R. Hurt/IPAC, Калифорнийский технологический институт.
У нас есть довольно хорошее представление о том, что скрывается в нашей Солнечной системе. Мы знаем, что между Юпитером и Сатурном не вращается ни планета размером с Марс, ни коричневый карлик, направляющийся в нашу сторону. Все большое и довольно близкое к солнцу было бы легко замечено. Но мы не можем исключить меньший и более далекий мир, такой как гипотетическая Планета 9.(или Планета 10, если вы хотите броситься на Плутон). Вероятность того, что такая планета существует, довольно высока, а недавнее исследование считает ее еще менее вероятной.
Многие астрономы задавались вопросом о существовании планет, которые могли бы скрываться на краю нашей Солнечной системы, особенно когда мощность наших телескопов была довольно ограниченной.
Но когда большие обзоры неба начали сканировать небеса, они не нашли ничего, кроме миров размером с астероид. Но орбиты найденных нами миров, казалось, были сгруппированы статистически странным образом, как если бы они подвергались гравитационному возмущению со стороны более крупного объекта. Если бы это было так, эта Планета 9будет иметь массу примерно в пять раз больше Земли и орбитальное расстояние от нескольких сотен до тысячи астрономических единиц. Другими словами, достаточно маленькое и достаточно далекое, чтобы его было нелегко увидеть в обзорах неба.
Естественно, это побудило людей искать мир, но это непросто. Планета 9 будет слишком далеко, чтобы ее можно было увидеть в отраженном свете, поэтому вам придется искать ее по ее слабому инфракрасному свечению. А с массой всего в пять масс Земли он не выделял бы много тепла. Добавьте к этому тот факт, что такая далекая планета будет вращаться очень медленно, так что в рамках одного наблюдения вы вообще не заметите ее движения.
Вот тут-то и появляется новое исследование.
Слабая туманность с интегрированным потоком вблизи Полярной звезды. Фото: Куш Чандария, CC BY-SA 4.0
Для поиска далеких планет команда использовала два инфракрасных обзора неба, один с инфракрасного астрономического спутника (IRAS) и один с космического телескопа AKARI. Два обзора были сделаны с разницей более чем в двадцать лет, что дает любой гипотетической планете достаточно времени, чтобы переместиться в немного другую часть неба. Они предположили, что любые отдаленные планеты будут находиться довольно близко к экваториальной плоскости, а затем прочесали данные, отмечая потенциальные планеты.
Удивительно, но они нашли более 500 кандидатов. Судя по энергетическому распределению их спектров, большинство этих кандидатов имели орбитальные расстояния менее 1000 а. Когда команда посмотрела на инфракрасные сигнатуры вручную, они не обнаружили, что ни одна из них не была столь убедительной. Большинство из них, как правило, находились либо внутри, либо вблизи слабой туманности с интегрированным потоком, также известной как галактические перистые облака.
Это диффузные облака межзвездного газа, которые нелегко увидеть в видимом диапазоне длин волн, но они излучают инфракрасный свет.
Получается, что эти кандидаты не планеты, а скорее отголоски слабой туманности. Что в значительной степени исключает Планету 9. Надежды на еще одну планету растворяются в облаках.
Дополнительная информация:
Крис Седжвик, Стивен Сержант, Поиск планет-гигантов во внешней части Солнечной системы с помощью обзоров всего неба в дальнем инфракрасном диапазоне. arXiv:2207.09985v1 [астро-ph.EP], arxiv.org/abs/2207.09985
Предоставлено
Вселенная сегодня
Цитата :
Планете 9 негде спрятаться (2022, 1 августа)
получено 17 ноября 2022 г.
с https://phys.org/news/2022-08-planet.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Еще один поиск Планеты 9 не дал результатов
Художественная иллюстрация Планеты Девять, мира примерно в 10 раз массивнее Земли, который может лежать неоткрытым в далеком внешнем уголке Солнечной системы.
(Изображение предоставлено Калифорнийским технологическим институтом/Р. Хёртом (IPAC))
Предполагаемая огромная девятая планета за пределами орбиты Нептуна снова не была обнаружена в новом обзоре внешних пределов Солнечной системы.
Астрономы просканировали большую часть неба с помощью 6-метрового космологического телескопа Атакама (ACT) в Чили в поисках Планеты 9. По словам ученых, стоящих за исследованием, квест оказался пустым, хотя они признали, что более точный поиск сделает результат более определенным.
«Их поиск нашел много предварительных источников-кандидатов — около 3500 из них — но ни один из них не мог быть подтвержден, и не было никаких статистически значимых обнаружений», — говорится в сообщении Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, учреждения, участвующего в исследовании.
(открывается в новой вкладке) 11 марта.
Related : Девятая Планета действительно существует?
Тем не менее, в отсканированном участке неба ученые «с вероятностью 95% исключили» мир с предполагаемыми свойствами Планеты 9, добавлено в релизе, «результаты, которые в целом согласуются с другими пустыми поисками планеты 9″.
Это последний из череды бесплодных поисков за последнее десятилетие после того, как группа астрономов Чедвик А. Трухильо (в то время из обсерватории Близнецов) и Скотт С. Шеппард (из Научного института Карнеги) поспорила в журнале Nature (открывается в новая вкладка) в 2014 году, что такой большой мир может объяснить странный большой источник гравитации в глубоком солнечном космосе.
Команда нового исследования признала, насколько трудным будет поиск такой планеты. Теоретически Планета 9, по-видимому, в пять-десять раз больше Земли и находится на расстоянии примерно от 400 до 800 от Земли до Солнца. (В среднем Земля и Солнце находятся на расстоянии 150 миллионов километров друг от друга.
) . Диаграмма была создана с помощью WorldWide Telescope. (Изображение предоставлено: Калифорнийский технологический институт/Р. Хёрт (IPAC))
Маленькую планету, находящуюся так далеко, было бы трудно обнаружить при оптических исследованиях, потому что на таком большом орбитальном расстоянии мир будет видеть очень мало солнечного света. Команда отметила, что даже поиск инфракрасных или тепловых сигнатур затруднен, поскольку инфракрасные исследования, такие как Wide-field Infrared Explorer (WISE), в прошлых попытках не могли найти Планету 9.
Недавно используемый космологический телескоп Атакама обычно ищет следы Большого взрыва, также известные как космическое микроволновое фоновое излучение. Но перепрофилирование телескопа для Планеты 9имеет ценность, поскольку «относительно высокое угловое разрешение и чувствительность делают его подходящим для такого типа поиска», заявила команда.
Истории по теме:
В течение шести лет астрономы изучили 87% неба, доступного из южного полушария, а затем обработали изображения для поиска слабых источников.
Хотя результаты до сих пор были пустыми, команда признала в заявлении, что более продвинутые опросы могут дать больше информации.
Исследователи особенно рады видеть результаты проекта, базирующегося в Чили, под названием Обсерватория Саймонса, которая также потратит большую часть своего времени на изучение космического микроволнового фона.
Исследование, основанное на исследовании, было опубликовано (откроется в новой вкладке) в декабре 2021 года в Astrophysical Journal.
Исправление: Эта статья была исправлена, чтобы указать на первую статью о возмущающей планете в Природе.
Подписывайтесь на Элизабет Хауэлл в Твиттере @howellspace . Подпишитесь на нас в Twitter @Spacedotcom или Facebook.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.
com.
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Репортажи Элизабет включают эксклюзив для Office вице-президента Соединенных Штатов, несколько раз выступая с Международной космической станцией, наблюдая за пятью запусками человека в космос на двух континентах, работая в скафандре и участвуя в имитации полета на Марс. Ее последняя книга «Почему я выше?» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты, степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде и (скоро) степень бакалавра истории в Университете Атабаски. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и естественным наукам с 2015 года. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.