Содержание
Астрономы обнаружили самый далёкий объект Солнечной системы
11 февраля 2021
12:57
Анатолий Глянцев
Открытый астрономами объект невероятно далёк от Солнца.
Иллюстрация NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva.
Снимок объекта 2018 AG37, сделанный в январе 2018 года телескопом Subaru.
Фото S. Sheppard.
Расстояния от Солнца до 2018 AG37 и других тел, включая транснептуновые объекты Хаумеа, Квавар, Макемаке, Гунгун, Эриду и Седну.
Иллюстрация Roberto Molar Candanosa, Scott S. Sheppard (Carnegie Institution for Science), Brooks Bays (University of Hawaii)
Учёные обнаружили самое далёкое небесное тело, когда-либо наблюдавшееся в Солнечной системе. Ему требуется почти 800 лет, чтобы один раз обойти вокруг Солнца.
Исследователи выяснили, что объект 2018 AG37 на сегодняшний день является самым далёким небесным телом, когда-либо наблюдавшимся в Солнечной системе. Сейчас он в 132 раза дальше от Солнца, чем Земля.
Как явствует из его обозначения, 2018 AG37 был открыт в 2018 году. Однако тогда учёным не хватило данных, чтобы вычислить его орбиту и расстояние до него. Единственное, что они могли сказать наверняка: это очень, очень далёкое небесное тело.
«В то время мы не знали орбиту объекта, поскольку у нас были только приведшие к открытию наблюдения [телескопа] Subaru, продолжавшиеся 24 часа, – рассказывает соавтор исследования Скотт Шеппард (Scott Sheppard) из Научного института Карнеги.
– Но для определения орбиты объекта, [по которой он обращается] вокруг Солнца, требуются годы наблюдений. Всё, что мы знали, это то, что в момент открытия объект выглядел очень далёким».
– Но для определения орбиты объекта, [по которой он обращается] вокруг Солнца, требуются годы наблюдений. Всё, что мы знали, это то, что в момент открытия объект выглядел очень далёким».Астрономы дали своему «найдёнышу» неофициальное имя Farfarout, что можно перевести как «очень-очень далёкий». Так они подчеркнули, что тот, вероятно, находится ещё дальше, чем ранее открытый той же научной группой «очень далёкий» Farout, он же 2018 VG18. До недавнего времени именно последний считался самым далёким наблюдаемым телом в Солнечной системе, и Вести.Ru подробно рассказывали о нём.
Несколько лет учёные тщательно наблюдали «Фарфараут». Благодаря собранным данным они вычислили его орбиту, и Международный астрономический союз внёс новичка в базы данных под обозначением 2018 AG37.
Снимок объекта 2018 AG37, сделанный в январе 2018 года телескопом Subaru.
Фото S. Sheppard.
Итак, действительно ли этот «очень-очень далёкий» объект столь далёк? О да! Среднее расстояние от него до Солнца составляет 86 астрономических единиц (одна а.
е. равна дистанции от Земли до Солнца). Для сравнения: среднее расстояние от Плутона до Солнца – всего 39 а.е.
Если судить по среднему расстоянию, предыдущий рекордсмен 2018 VG18 находится намного дальше от Солнца: 121 а.е. Однако 2018 AG37 движется по очень вытянутой орбите. Из-за этого дистанция между ним и Солнцем сильно меняется. Прямо сейчас объект находится в 132 а.е. от Солнца, то есть дальше, чем «очень далёкий» 2018 VG18, сейчас удалённый на 124 а.е., и вообще любое другое известное тело Солнечной системы. А в самой далёкой точке орбиты он отстоит от звезды на немыслимые 175 а.е.
Зато в ближайшей точке он находится всего в 27 а.е. от светила, то есть ближе Нептуна. Столь необычная орбита заставляет исследователей предположить, что некогда 2018 AG37 находится куда ближе к Солнцу. Но однажды он сблизился с Нептуном и получил от планеты-гиганта гравитационный «пинок», отправивший его на далёкие окраины Солнечной системы.
Поскольку «Фарфараут» периодически заходит внутрь орбиты Нептуна, это изменение траектории может быть не последним.
Правда, в ближайшее время рандеву с планетой ждать не приходится: на один оборот вокруг Солнца 2018 AG37 требуется ни много ни мало 798 земных лет.
Текущие расстояния от Солнца до 2018 AG37 и других тел, включая транснептуновые объекты Хаумеа, Квавар, Макемаке, Гунгун, Эриду и Седну.
Иллюстрация Roberto Molar Candanosa, Scott S. Sheppard (Carnegie Institution for Science), Brooks Bays (University of Hawaii)
Из-за огромного удаления от Земли этот объект слабо виден в телескопы, и учёные мало что могут сказать о нём. Однако они подсчитали, что диаметр 2018 AG37 составляет около 400 километров. По размеру такой объект можно назвать астероидом, хотя этот термин редко применяется к телам, лежащим за орбитой Нептуна.
Вероятно также, что 2018 AG37, как и другие «обитатели» окраин Солнечной системы, по большей части состоит изо льда.
Когда астрономы лучше изучат «найдёныша», его обозначение можно будет заменить на настоящее имя, данное в честь какого-нибудь мифологического персонажа.
Так он присоединится к тёплой компании поименованных транснептуновых объектов, в которую входят Плутон, Хаумеа, Квавар, Макемаке, Гунгун, Эрида и Седна.
У астрономов есть веские основания считать, что на окраинах владений Солнца кучкуются целые полчища ещё не открытых небесных тел, и многие из них куда более далеки, чем новый рекордсмен. Согласно общепринятым теориям, на внешних рубежах Солнечной системы есть огромные скопления подобных тел: пояс Койпера, рассеянный диск, облако Оорта.
Однако эти объекты очень трудно обнаружить: они невелики, не испускают собственного света и отражают очень мало солнечных лучей из-за своей невероятной удалённости от светила. Впрочем, с вступлением в строй новых больших телескопов нас наверняка ожидают очередные обновления рекордных дистанций.
К слову, как ни трудно в это поверить, космический аппарат «Вояджер-1» находится дальше, чем 2018 AG37. Дистанция между зондом и Солнцем на 11 февраля 2021 года составляет 152 (!) астрономические единицы.
Лишь немного недотягивает до «очень-очень далёкой» глыбы и «Вояджер-2» с его 126 а.е. Между тем оба аппарата продолжают передавать на Землю ценные научные данные.
наука
космос
астрономия
Солнечная система
рекорды
новости
Космос: Наука и техника: Lenta.ru
Изображение: NASA
Автоматическая межпланетная станция Voyager 2, в ноябре 2018 года покинувшая гелиосферу (магнитный аналог атмосферы планеты), не выполнила штатный маневр и израсходовала слишком много энергии, сообщает НАСА.
Согласно данным американского космического агентства, 25 января космический аппарат должен был совершить поворот вокруг своей оси на 360 градусов, что обеспечило бы калибровку бортового оборудования, необходимую для измерения окружающего магнитного поля.
Однако анализ телеметрических данных показал, что во время выполнения команд на проведение таких маневров оказались задействованы две системы, работа которых повлекла потребление энергии сверх запланированного и, как следствие, спровоцировала автоматическое отключение научных приборов (в целях энергосбережения).
Тем не менее 28 января специалистам НАСА удалось приостановить работу одной из систем, потреблявших избыточное количество энергии, и тем самым возобновить работу научных приборов, данные с которых пока не получены. В настоящее время в агентстве работают над восстановлением нормальной работы станции.
В НАСА отметили, что источником энергии для Voyager 2 выступает радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ), мощность энергопроизводства которого снижается примерно на 4 ватта в год. Кроме того, в агентстве указали на то, что обеспечение функционирования оборудования космического аппарата и обеспечение связи с Землей требует поддержания определенного температурного режима.
Как подчеркнули в космическом управлении, в настоящее время расстояние между планетой и станцией составляет 18,5 миллиарда километров, в результате чего электромагнитный сигнал от Земли до Voyager 2 и обратно идет около 34 часов.
Материалы по теме:
Voyager 2 стал первой станцией, пролетевшей сразу мимо четырех планет-гигантов Солнечной системы, что позволило открыть 3 новых спутника Юпитера, 4 — Сатурна, 11 — Урана, и 6 — Нептуна.
До сих пор ни один космический аппарат не пролетал так близко к последним двум планетам. Также Voyager 2 стал второй станцией, покинувшей Солнечную систему. Первой это сделала в августе 2012 года миссия Voyager 1.
Космические аппараты Voyager 1 и Voyager 2 идентичны, стартовая масса одной станции (вместе с гидразином) — 815 килограммов. В развернутом виде аппарат помещается в куб со стороной четыре метра. Voyager 2 стартовал в августе 1977 года на 16 суток раньше Voyager 1. Аппараты, помимо научного оборудования, несут послания от человечества возможным инопланетным цивилизациям.
Считается, что РИТЭГ позволят Voyager 1 и 2 поддерживать связь с Землей примерно до 2027 года. Как показывают оценки, Voyager 2 через 40 тысяч лет пролетит на расстоянии 1,7 светового года мимо тусклого красного карлика Ross 248, находящегося на удалении 10,3 светового года от Земли в созвездии Андромеды.
Границы Солнечной системы определяются двумя способами: гелиосферой (магнитным аналогом атмосферы планет) и сферой Хилла (областью с определяющим гравитационным влиянием центрального небесного тела).
Для Солнца радиус сферы Хилла оценивается в один-два световых года.
Что происходит в России и в мире? Объясняем на нашем YouTube-канале. Подпишись!
данных исследований солнечной промышленности | СЭИА
Делиться
Солнечная промышленность растет рекордными темпами
Солнечная энергетика в Соединенных Штатах находится на подъеме. Вместе с нашими партнерами из Wood Mackenzie Power & Renewables и The Solar Foundation SEIA отслеживает тенденции и траектории развития солнечной энергетики, демонстрирующие разнообразный и устойчивый рост использования солнечной энергии по всей стране.
Ниже вы найдете диаграммы и информацию, обобщающие состояние солнечной энергетики в США. Если вам нужны дополнительные данные, изучите нашу страницу ресурсов. Кроме того, члены SEIA имеют доступ к слайдам презентаций, которые содержат эти данные и многое другое. Не член SEIA? Присоединяйся сегодня!
Огромный рост с 2000 года закладывает основу для десятилетия Solar+
Только за последнее десятилетие среднегодовой темп роста солнечной энергетики составляет 33%.
Благодаря сильной федеральной политике, такой как Налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергию, быстрому снижению затрат и растущему спросу в частном и государственном секторах на экологически чистую электроэнергию, в настоящее время по всей стране установлено более 130,9 гигаватт (ГВт) солнечной мощности, что достаточно для питания 23 миллионов человек. дома.
Солнечная энергия как двигатель экономики
По состоянию на 2021 год более 255 000 американцев работают в сфере солнечной энергетики в более чем 10 000 компаний в каждом штате США. В 2021 году солнечная промышленность привлекла почти 33 миллиарда долларов частных инвестиций в американскую экономику.
Рост солнечной энергетики обусловлен падением цен
Стоимость установки солнечной энергии снизилась более чем на 60% за последнее десятилетие, что привело к выходу отрасли на новые рынки и развертыванию тысяч систем по всей стране. Жилая система среднего размера упала с 40 000 долларов США в 2010 году до примерно 20 000 долларов США сегодня, в то время как недавние цены на коммунальные услуги колеблются от 16 до 35 долларов США за МВтч, что является конкурентоспособным со всеми другими формами генерации.
Ограничения цепочки поставок приводят к росту цен
Однако за последние 18 месяцев ограничения доставки и другие проблемы цепочки поставок, связанные с глобальной пандемией и нестабильностью торговли, привели к росту цен в солнечной промышленности США. Пятый квартал подряд год за годом цены растут во всех сегментах рынка, в результате чего цены на солнечную энергию для коммунальных предприятий на 12,7% выше, чем год назад. Повышение цен повлияло на развертывание: прогнозы установки на 2022 год снизились с 30 ГВт до 15 ГВт по сравнению с прошлым годом.
Доля солнечной энергии в новых мощностях быстро росла
Солнечная энергия добавляла в сеть больше всего генерирующих мощностей три года подряд и собирается сделать это снова в первой половине 2022 года. В 2021 году будет добавлено 46% всей новой электрической мощности в сеть пришла солнечная энергия, самая большая такая доля в истории. Компания Solar занимала первое место по вводу новых электрических мощностей в каждом из последних 9 лет.
Растущая конкурентоспособность солнечной энергии по сравнению с другими технологиями позволила ей быстро увеличить свою долю в общем объеме производства электроэнергии в США — с 0,1 % в 2010 году до более чем 4 % сегодня.
Солнечная промышленность США — это рынок с участием 50 штатов. В 2021 году штаты за пределами Калифорнии составили самую большую долю рынка за последнее десятилетие, чему способствовал быстрый рост во Флориде и Техасе. Поскольку спрос на солнечную энергию продолжает расти, новые участники рынка будут захватывать все большую долю национального рынка.
Цены на солнечную энергию для крыши снижаются, но затраты на софт остаются более высокими
Самая большая возможность снижения затрат на бытовую и маленькую коммерческую солнечную энергетику связана с косвенными затратами, которые включают монтажные работы, привлечение клиентов и получение разрешений/проверок/подключений. Несмотря на то, что доля «мягких» затрат в общих системных затратах в последние месяцы стабилизировалась из-за возросшего потребительского спроса, роста стоимости оборудования и связанных с пандемией улучшений в практике выдачи разрешений, «мягкие» затраты на солнечную энергетику в США по-прежнему намного выше, чем на других развитых рынках солнечной энергетики по всему миру.
Мир. С помощью таких программ, как автоматическая обработка разрешений на использование солнечной энергии (SolarAPP) и SolSmart, SEIA и наши партнеры работают над устранением местных барьеров для перехода на солнечную энергию.
Аккумуляторы все чаще сочетаются со всеми формами солнечной энергии
Домовладельцы и предприятия все чаще нуждаются в солнечных системах, которые сочетаются с аккумуляторными батареями. Хотя эта пара все еще является относительно новой, ожидается, что рост в течение следующих пяти лет будет значительным. К 2025 году более 29% всех новых солнечных систем, устанавливаемых за счетчиком, будут работать в паре с системами хранения, по сравнению с менее чем 11% в 2021 году. введенных в эксплуатацию или объявленных проектов в сочетании с хранилищем, что составляет более 50 ГВтч емкости хранилища.
Жилищный рынок продолжает диверсифицироваться
Жилой рынок солнечной энергии в 2021 году установил рекорд пятый год подряд, увеличившись на 30% по сравнению с 2020 годом с установленной мощностью 4,2 ГВт.
Потребителей по-прежнему мотивирует увеличение счетов за электроэнергию для домашних хозяйств, вызванное пандемией, перебоями в подаче электроэнергии и низкими затратами на финансирование. Однако этому росту угрожают предлагаемые изменения правил Net Metering в нескольких штатах. В случае NEM 3.0 в Калифорнии предлагаемое решение, принятое Комиссией по коммунальным предприятиям, может сократить рынок Калифорнии вдвое к 2024 году. Подробная информация о будущих предложениях NEM 3.0 будет опубликована позже.
Корпоративные цели в области чистой энергии Увеличивают коммерческую солнечную энергию
Коммерческий рынок солнечной энергии, который состоит из локальных солнечных установок для предприятий, некоммерческих организаций и правительств, в последние годы рос неравномерно, поскольку отрасль продолжает открывать инструменты финансирования, необходимые для предоставить доступ к широкому спектру типов бизнеса. Тем не менее, растущее внедрение коммерческих, некоммерческих и государственных организаций, преследующих цели в области экологически чистой энергии, служит хорошим предзнаменованием для будущего роста в этом сегменте.
С учетом того, что локальная солнечная энергия обеспечивает чуть более 1% коммерческого спроса на электроэнергию, остаются значительные возможности для роста.
Новые участники штата помогают стимулировать развитие солнечной энергетики в сообществе
В то время как ранний рост общественных солнечных установок был обусловлен в основном тремя ключевыми рынками — Нью-Йорком, Миннесотой и Массачусетсом — растущий список штатов с общественными солнечными программами помог диверсифицировать рынок, создание крупных конвейеров, которые должны быть реализованы в течение следующих нескольких лет. Непрерывный рост программ использования солнечной энергии в государственных сообществах и совершенствование процессов межсетевого взаимодействия на уровне штатов и регионов необходимы для обеспечения доступа к солнечной энергии для всех типов домовладельцев и предприятий.
Крупный трубопровод солнечной энергии для коммунальных предприятий опережает количество установок
В 2022 году рынок солнечной энергии для коммунальных предприятий пережил несколько взлетов и падений.
Июньский указ приостановил действие тарифов на солнечную энергию до 2024 года, что позволило производителям возобновить поставки модулей после того, как петиции об обходе рисков угрожали высоким уровнем пошлины на импорт из Юго-Восточной Азии. Несколькими неделями позже введение в действие Закона о предотвращении принудительного труда уйгуров привело к задержанию поставок, недостаточным поставкам модулей и продолжающимся задержкам проектов. Несмотря на это, закупки новых проектов восстановились: во втором квартале 2022 года были заключены контракты на новые проекты мощностью 10 ГВт, что представляет собой самый высокий квартальный показатель с 2019 года.. Спрос на солнечную энергию для коммунальных предприятий должен оставаться высоким, поскольку Закон о снижении инфляции принесет определенность и стабильность поставок, поскольку все большее число штатов, коммунальных предприятий и корпораций стремятся достичь своих целей в области экологически чистой энергии.
Прогноз роста солнечной фотоэлектрической энергии
Проблемы с ценообразованием и закупками сильно повлияли на развертывание в 2022 г.
, в результате чего прогнозируемые уровни развертывания достигли самого низкого уровня с 2019 г. Однако возвращение к устойчивому состоянию предложения в 2023 г. должно вернуть рынок солнечной энергии отслеживать. Ожидается, что Закон о снижении инфляции приведет к беспрецедентному росту в отрасли. Ожидается, что в течение следующих пяти лет в отрасли будет установлено около 200 ГВт новых солнечных мощностей, что более чем вдвое превышает количество установленных в настоящее время солнечных батарей. Законодательство предусматривает ключевые налоговые льготы и долгосрочную уверенность, которые стимулируют спрос на солнечную энергию и системы хранения и ускорят переход к возобновляемым источникам энергии.
Закон о снижении инфляции улучшает прогноз солнечной энергетики
Принятие Закона о снижении инфляции значительно улучшило базовые прогнозы развития солнечной энергетики на следующие пять лет. В следующие полвека долгосрочные налоговые льготы и производственные положения в IRA обеспечивают рыночную уверенность, необходимую для увеличения ожидаемого развертывания солнечной энергетики более чем на 40% по сравнению с прогнозами до IRA.
Хотя проблемы с цепочками поставок ограничивают влияние IRA в ближайшем будущем, его принятие создает огромный потенциал роста по мере ввода в эксплуатацию новых производственных мощностей и устранения других барьеров для поставок.
Для достижения климатических целей необходим более агрессивный рост
Несмотря на то, что прогнозируемый рост в течение следующих 10 лет, стимулируемый IRA, приближает рынок солнечной энергии к амбициозным целям в области экологически чистой энергии, поставленным отраслью и администрацией Байдена, для достижения этого требуется дополнительная работа. темпы, необходимые для 100% экологически чистой системы электроснабжения. Ежегодные установки должны вырасти с менее чем 25 ГВт в 2021 году до более чем 130 ГВт к 2030 году, а к концу десятилетия совокупный объем превысит 800 ГВт. Сочетание инноваций частного сектора и стабильной, долгосрочной государственной политики направит солнечную энергетику на путь достижения этих более агрессивных целей по борьбе с изменением климата и обезуглероживанию экономики.
Солнечная энергия помогает компаниям из списка Fortune 500 экономить деньги
Данные ежегодного отчета SEIA Solar Means Business показывают, что крупные корпорации США, включая Apple, Amazon, Walmart, Target и Google, инвестируют в солнечную и возобновляемую энергию с невероятной скоростью. В течение 2019 года крупнейшие корпоративные потребители солнечной энергии в Америке установили более 8 300 МВт мощностей на более чем 38 000 различных объектах по всей стране.
Другие основные сведения:
- Корпоративное использование солнечной энергии быстро росло за последние несколько лет: с 2015 года было установлено две трети всех мощностей.
- 1286 МВт, установленные в 2019 году, представляют собой увеличение на 10% по сравнению с 2018 годом и уступают только 2017 году по годовому коммерческому развертыванию.
- В 2019 году продолжился всплеск коммерческой солнечной энергетики: было установлено рекордное количество солнечных батарей — 844 МВт, а внешние проекты — 441 МВт.
- Системы, отслеживаемые в этом отчете, ежегодно производят достаточно электроэнергии, чтобы питать 1,6 миллиона домов в США.
Вы можете ознакомиться с отчетом SEIA «Солнечные средства для бизнеса», включая интерактивные карты и инструменты данных о ведущих корпоративных пользователях солнечной энергии в США.
Как мы открыли Planet Nine
ИЗ ИЮНЬСКОГО НОМЕРА 2016 ГОДА
В начале 2016 года астрономы ошеломили мир, объявив об открытии очень далекой внешней планеты в Солнечной системе. Вот его история, рассказанная непосредственно руководителем группы.
По
Майк Браун |
Опубликовано: 2 октября 2018 г.
Художественная иллюстрация Девятой Планеты, смотрящей с обратной стороны на Солнце, изображает планету в виде газового шара с видимой на ночной стороне молнией.
Калтех/Р. Hurt (IPAC)
В 1820 году Алексис Бувар, директор Парижской обсерватории, заметил кое-что забавное в отношении Урана.
Хотя планета была открыта всего 40 лет назад, Бувар отследил 130 лет случайных наблюдений за Ураном — времена, когда какой-то астроном наносил на карту звезду, которая вместо планеты оказалась планетой, — и использовал их, чтобы доказать, что Уран путешествовал почти круговая орбита вокруг Солнца. Таким образом, Уран не был одной из тех надоедливых комет, которые продолжали появляться в небе. Скорее, это была настоящая далекая планета, как и шесть других известных до нее.
Но возникла проблема. Старые записи положения Урана немного отличались. Бувар пришел к выводу, что либо старые наблюдения были ошибочными, либо еще одна невидимая планета тянула Уран — совсем немного — с того места, где он должен был быть. В последующие десятилетия Уран продолжал отклоняться от своего пути. Больше оправданий не нашлось. Что-то было снаружи.
Затем, используя данные Бувара, французский математик Урбен Леверье предсказал положение Нептуна. А немецкий астроном Иоганн Галле увидел новую планету всего за одну ночь поисков.
Возможно, это был самый впечатляющий успех классической небесной механики. С признанием, которое Леверье получил за открытие, неудивительно, что астрономы быстро ухватились за идею, что новая восьмая планета может указать путь к девятой.
К 1910 году многие астрономы сделали противоречивые предсказания относительно девятой планеты, а Эдвард С. Пикеринг и Персиваль Лоуэлл по отдельности провели безуспешные поиски того, что по-разному называли планетой O, планетой P или планетой X. Предсказания и поиск гиганта планета за Нептуном продолжалась до 1993 года, когда ученый Лаборатории реактивного движения Майлз Стэндиш опубликовал обновленную информацию об ожидаемых положениях всего в Солнечной системе, используя последние данные, полученные в результате тщательных измерений положения космического корабля «Вояджер». Стэндиш убедительно показал, что все планеты находятся именно там, где и должны быть. Более века поисков Планеты X оказались напрасными. Там ничего не было.
Но на самом деле это было не так.
Почти в тот самый момент, когда Планета X находилась в состоянии покоя, астрономы обнаружили первый новый объект за пределами Нептуна после случайного открытия Плутона (во время поиска Планеты X). По мере того, как число открытий увеличивалось, ученые-планетологи быстро поняли, что эта популяция объектов в том, что мы сейчас называем поясом Койпера, огромна. Для многих из нас, кто начал изучать эту новейшую известную коллекцию объектов в Солнечной системе, стало очевидно другое: не было никаких шансов, что Плутон станет единственным крупным объектом в поясе Койпера.
К 1998 году я начал широкомасштабное исследование неба из Паломарской обсерватории с четкой целью обнаружить эти самые большие объекты, но также и с надеждой, что, возможно — только возможно — в ней еще предстоит найти что-то новое и большое. каким бы ни был следующий регион за поясом Койпера.
Астрономы Калифорнийского технологического института Майк Браун (слева) и Константин Батыгин сияют от гордости после открытия Девятой планеты.
Лэнс Хаяшида/Калифорнийский технологический институт
Еще пять лет спустя ко мне в поисках присоединились астрономы Чад Трухильо и Дэвид Рабинович, и мы быстро обнаружили невероятно далекий объект. На самом деле она была так далеко, что мы надеялись, что это та самая неуловимая новая планета, которую я начал искать пять лет назад. Конечно, это была не Планета X, потому что мы знали, что там нет ничего достаточно большого и достаточно близкого, чтобы нарушить орбиту Нептуна, но этот новый объект, обозначенный как 2003 VB12, был самым далеким объектом, когда-либо замеченным людьми на орбите. вокруг Солнца. Мы подумали, что, возможно, это крошечный ледяной шар размером в два Плутона на далекой круговой орбите.
Новая планета! Или, по крайней мере, то, что мы тогда назвали бы планетой. Только не было. Продолжение наблюдений показало, что новый объект, который теперь называется Седна, всего на 40% меньше Плутона и находится вовсе не на круговой орбите, а на чрезвычайно вытянутой орбите, которая совершает 10 000-летнее путешествие вокруг Солнца.
Самое главное, что самое близкое приближение вытянутой орбиты Седны к Солнцу — орбитальный перигелий — вообще не находится в поясе Койпера, как и для любого другого объекта пояса Койпера с вытянутой орбитой. Вместо этого он оказался вытянут на 76 астрономических единиц (а.е.) — почти в два раза больше среднего расстояния до Плутона. (Одна астрономическая единица — это среднее расстояние от Земли до Солнца, около 92,5 миллиона миль.) Что-то массивное тянуло или тянуло орбиту Седны.
В научной статье, объявляющей о существовании Седны, мы изложили воображаемые возможности: Возможно, Седна была перемещена в начале истории Солнечной системы звездами, которые были поблизости; может быть, совсем недавно Седну поставило на место единственное необычно близкое столкновение звезд; или, возможно, еще невидимая планета размером с Землю на круговой орбите вблизи перигелия Седны отбрасывала объекты на далекие орбиты. Ни одно из этих объяснений не оказалось правильным. Вместо этого Седна была нашим первым хорошим ключом к чему-то совершенно другому: гораздо более массивной, гораздо более далекой планете, формирующей орбиты всех самых удаленных вытянутых объектов пояса Койпера.
Седна была первой хорошей подсказкой, но не первой реальной подсказкой. Тремя годами ранее один из первых крупных обзоров пояса Койпера обнаружил объект под названием 2000 CR105. Орбита этого объекта также далека и вытянута, и, похоже, его оттянули — или оттолкнули — от Нептуна, хотя и ненамного. На самом деле это было настолько мало, что некоторые астрономы утверждали, что слегка необычная орбита была вызвана просто длительным взаимодействием с Нептуном. Тем не менее, Бретт Глэдман, сейчас работающий в Университете Британской Колумбии, предположил, что, возможно, 2000 CR105 оторвало от Нептуна планета размером примерно с Марс на краю пояса Койпера. Интересно, что до этого года считалось простым совпадением: 2000 CR105 и Sedna двигались в одном направлении.
За 15 лет, прошедших с момента этих ранних открытий, в поясе Койпера были обнаружены тысячи новых объектов, в том числе два с вытянутыми орбитами, у которых перигелий, ближайший к Солнцу, по-видимому, немного отодвинулся от пояса Койпера.
. По совпадению — или нет — оба они тянулись в том же направлении, что и 2000 CR105 и Sedna.
Шесть самых удаленных объектов Солнечной системы с орбитами за пределами Нептуна (показаны пурпурным цветом) таинственным образом выстраиваются в одном направлении. При просмотре в трех измерениях все они почти одинаково отклоняются от плоскости Солнечной системы. По мнению астрономов Калифорнийского технологического института, это свидетельствует о существовании Девятой планеты.
Калтех/Р. Hurt (IPAC)
В 2012 году Трухильо из обсерватории Близнецов и Скотт Шеппард из Института Карнеги обнаружили первый новый объект, действительно похожий на Седну, 2012 VP113. Тот факт, что он тоже тянулся в том же направлении, что и все остальные, снова был проигнорирован как простое совпадение. Тем не менее, Трухильо и Шеппард заметили то, что они считали необычным выравниванием орбит, и, как теперь стало обычным делом, предположили, что еще невидимая планета — возможно, вдвое больше Земли и находящаяся на расстоянии 200 а.
е. — была естественным объяснением.
В этот момент Константин Батыгин, только что принятый на работу доцент Калифорнийского технологического института, и я заинтересовались. Мы были почти уверены, что предложение Трухильо и Шеппарда не сработает, и быстро убедили себя в своей правоте (результаты, которых также достигла Мег Швамб, работающая на Тайване). Ни одна планета не могла вызвать такого выравнивания, которое Трухильо и Шеппард, по их мнению, видели.
Однако, внимательно изучив данные, мы были заинтригованы этими далекими объектами, чьи перигелии были отодвинуты от пояса Койпера, и тем фактом, что все они были выровнены по совпадению. Мы быстро подсчитали, что вероятность того, что такое выравнивание произойдет только благодаря случайности, будет составлять всего около 1 процента, что является небольшим, но не слишком малым шансом. Я помню, как сказал Батыгину: «Это интересно, но нам действительно нужно выровнять еще один объект, чтобы сделать его статистически убедительным».
В ходе, казалось бы, не связанного с этим анализа Родни Гомеш из Бразилии заметил существование необычно большого количества объектов с дальними орбитами, чье ближайшее сближение с Солнцем было отодвинуто внутрь даже ближе, чем орбита Сатурна, и чьи орбиты были искривлены так, что они были почти перпендикулярны диску Солнечной системы.
Ни у кого не было реальных предположений о происхождении этих необычных объектов. Но у Гомеса была интересная гипотеза: возможно, какая-то далекая массивная планета закручивала эти орбиты перпендикулярно и отталкивала их ближайшие сближения внутрь.
Предсказанный исход существования Девятой Планеты состоит в том, что должен существовать второй набор замкнутых объектов. Они вынуждены занимать позиции под прямым углом к Планете Девять и на орбиты, перпендикулярные Солнечной системе. Пять известных объектов идеально подходят для этой модели (показаны сине-зеленым цветом).
Калтех/Р. Hurt (IPAC)
Для тех, кто уделяет пристальное внимание внешней части Солнечной системы, это был 1820 год снова и снова.
Бувар просто велел Урану. На этот раз было несколько линий доказательств, предполагающих, что, возможно, существует неизвестная планета. Как и в 1820 году, размер, орбита и масса были совершенно неизвестны, но намеки на то, что там что-то есть, шли со всех сторон.
Тем временем мы с Батыгиным увидели новый объект, которого ждали, когда в 2014 году астрономы сообщили об открытии 2013 RF98, чья орбита далека, вытянута и выровнена почти точно так же, как и остальные. Все самые дальние орбиты были выровнены. Все далекие орбиты, перигелия которых были вытянуты из пояса Койпера, были выровнены в одном направлении. На этот раз мы подсчитали, что вероятность того, что это совпадение произошло просто из-за совпадения, снизилась до 0,007 процента. Знаки в небе были четкими: что-то там было.
Мы с Батыгиным приступили к работе. После нескольких месяцев бумажных расчетов, а затем еще нескольких месяцев подробных компьютерных симуляций, мы поняли, что все, что мы видим, может быть объяснено планетой чуть менее массивной, чем Нептун, на эксцентрической орбите, которая начинается примерно с 200 а.
е. его перигелий простирается до 1200 а.е. в его афелии — самой дальней точке от Солнца — за приблизительно 20 000-летний орбитальный период. Такая планета захватила бы объекты пояса Койпера с дальними вытянутыми орбитами на устойчивые орбиты, вытянутые в противоположном направлении от планеты.
Более того, перигелий этих объектов пояса Койпера отдалился бы от пояса Койпера. И в результате, которого мы не ожидали, он изменит эти вытянутые орбиты, скрутив их так, чтобы они были перпендикулярны плоскости планет, и загнав их перигелии внутрь орбиты Сатурна. Мы даже не подозревали, существуют ли какие-либо такие странные орбиты, потому что, к своему стыду, мы проглядели статью Гомеса, которая вышла как раз в то время, когда мы были на последних интенсивных этапах нашего анализа. Но когда мы увидели объекты, на которые указал Гомеш, мы обрадовались. Наша планетарная теория не только предсказывает подобные объекты, но также предсказывает, как именно эти орбиты должны быть выровнены. Мы быстро нанесли на карту расположение этих далеких искривленных орбит, и, к нашему удивлению, орбиты оказались именно такими, какими мы их предсказывали.
Для нас этот момент ознаменовал переход от работы над интересной гипотезой о некоторых необычных орбитальных выравниваниях к мгновенному пониманию того, что мы говорим о чем-то, что действительно существовало. Это было то, что ждало своего открытия, что-то, что одновременно объясняло старые наблюдения, над которыми мы работали, и кристаллизовало правильные предсказания о вещах, о которых мы совершенно не подозревали. Нам нравится думать об этом как о дне рождения Девятой Планеты.
Дон Диксон для астрономии
Благодаря множеству эффектов, которые Девятая Планета оказывает на внешнюю часть Солнечной системы, мы можем сделать много выводов о ее свойствах. На практике, поскольку Солнечная система — сложное место, для понимания этих свойств потребовалось огромное количество компьютерных симуляций. Мы моделируем чуть большую планету, чуть более близкую планету, чуть более наклоненную планету и каждый раз сравниваем результаты наших симуляций с известными нам наблюдениями Солнечной системы.
Из этих ограничений мы определили, что Девятая Планета примерно в 10 раз больше массы Земли, что ее орбита наклонена примерно на 30 градусов к плоскости планет, что она находится на среднем расстоянии около 600 а.е. от Солнца, и что, когда он находится в самой удаленной точке от Солнца, он лежит на вытянутой руке созвездия Ориона.
Из-за всех этих относительно подробных знаний может показаться, что мы можем, как Леверье, просто сказать миру: «Иди, посмотри; это будет ТАМ!» Но мы не можем. Преимущество Леверье заключалось в том, что он мог проанализировать полную орбиту Урана вокруг Солнца, чтобы увидеть ее отклонения. Если бы мы подождали 10 000 лет, чтобы полностью отследить движение Седны по ее орбите, мы тоже смогли бы определить местонахождение Девятой Планеты.
Вместо этого у нас есть только снимок орбит множества различных объектов, и мы должны сделать вывод о том, что должно было произойти в прошлом. С практической точки зрения это означает, что, хотя мы знаем орбитальный путь Девятой Планеты по небу, мы не знаем, где она находится на своей орбите.
Нам больше не нужно обыскивать все небо, чтобы найти Девятую планету, но впереди еще много работы.
Однако поиск будет не таким трудным, как мог бы быть, поскольку многие исследования неба за последние несколько лет охватили большие участки неба и могли бы обнаружить Девятую Планету, если бы она находилась в их регионе. Мы знаем, например, что когда Девятая Планета находится в своем перигелии, ее яркость достигает 18-й звездной величины, и она находится в южной части неба около созвездия Змееносца. Такой объект был бы обнаружен годами раньше. Скорее всего, Девятая планета сейчас ближе к своему афелию, где она будет тускло светиться, вероятно, около 25-й звездной величины.
Хотя это очень слабое изображение, обнаружение такого объекта находится в пределах возможностей 8-метрового телескопа Subaru на Мауна-Кеа и его впечатляющей камеры Hyper Suprime, мозаики из 112 ПЗС-камер, покрывающих почти два квадратных градуса неба с каждым разом. экспозиция. Мы уже начали поиски с помощью этого телескопа.