Полювання на дев’яту планету: з чого вона зроблена?

Сама захоплююча річ в астрономії – це вдивлятися в невідоме і відкривати щось нове в глибокій космічної прірви. Але коли з’являються натяки на «щось нове» на нашому космічному порозі, стає відчутним глобальне хвилювання.

Я, звичайно ж, посилаюся на «дев’яту планету Сонячної системи» – гіпотетичний світ, який, здається, викликає гравітаційний резонанс в заморожених безплідних землях нашої зовнішньої частини Сонячної системи за межами орбіти Плутона.

У січні астрономи Каліфорнійського технологічного інституту Майк Браун і Костянтин Батигін оголосили про відкриття групи об’єктів в поясі Койпера. Виявилося, що за межами орбіти Плутона знаходиться дивна орбіта. пояс Койпера і дивацтва часто йдуть рука об руку, але в цьому випадку, рух цих маленьких об’єктів натякало на інший таємничий об’єкт, розташований ще далі, який, можливо, гравітаційно впливає на ці ОПК (об’єкти поясу Койпера), створюючи свою дивну синхронність.

Пошук планет у зовнішній Сонячній системі є складною справою. Хоча ми оснащені потужними обсерваторіями, які можуть розгледіти найдрібніші деталі в галактиках, віддалених на мільйони світлових років від Землі і телескопами обстеження, які можуть точно визначити невеликі астероїди, коли вони кинуться через внутрішню частину Сонячної системи, зовнішня Сонячна система залишається однією з найцікавіших, але в значній мірі недосліджених областей в місцевому космосі. У разі якщо помірного розміру планета розташована на орбіті досить далеко від сонця, вона все ще може бути дуже маленькою і дуже холодною, щоб бути поміченою під час обстежень. Якщо вона не може бути виявлена за допомогою оглядів, більш потужні телескопи не знатимуть, де шукати. Але навіть тоді ці далекі планети були б трохи більшими, ніж точка в океані зірок. Космос, в кінці кінців, це великі і планетарні відкриття, що вимагають поєднання майстерності, точного приладобудування і удачі.

У разі дев’ятої планети, її наявність все ще намагаються довести при пошуку. Так само як і відкриття Нептуна в 1846 році, це рух інших об’єктів Сонячної системи може натякати на її гравітаційне домінування в області. Тепер астрономи стають ще більш творчими і вивчають траєкторію місії Нових Горизонтов НАСА в надії побачити будь-який неврахований дрейф (зрушення) від його запланованого шляху через пояса Койпера, який також може сигналізувати про силу тяжіння дев’ятої планети.

У той же час, учені з університету Берна, Швейцарія, висунулися на один крок вперед цих захоплюючих ранніх натяків на нову планету, і поставили деякі обмеження на те, наскільки вона велика і яким «теплим» об’єкт може бути насправді. Їх дослідження було прийнято до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics.

З моделей Брауна і Батигін, дев’ята планета повинна мати високу еліптичну орбіту, не підходити ближче, ніж 200 а.о. (Це в 200 разів більше відстані від Землі до Сонця, і в 4 рази перевищує відстань Плутона і Сонця) і розширення до 1200 а.о. Коротше кажучи, це був би крайній світ, що знаходиться далеко за кордоном нашої «класичної» Сонячної системи і навіть за межами самого віддаленого об’єкта Сонячної системи, відомого на сьогоднішній день, як карликова планета Еріда (Майже в 100 а.о.). Еріда була також виявлена Брауном в 2005 році. Це відкриття, яке, в кінцевому рахунку, призвело до перекласифікації Плутона.

Не маючи точних даних в інфрачервоних обстеженнях, астрономи Берна Крістоф Мордасіні і кандидат на докторську студент Естер Ліндер намір розшифрувати більше характеристик дев’ятої планети за допомогою відомих планетарних моделей еволюції, які вони застосовують до утворення планет, що обертаються навколо інших зірок. Ці світи ще відомі як екзопланети. Ці процеси моделювання можна було б використовувати для просіювання даних обстеження. Можливо, це допоможе відкрити об’єкт, який залишився непоміченим в нічному небі.

Браун і Батигін змогли оцінити масу дев’ятої планети, засновану на гравітаційному вплив, який вона, здається, може надавати. Це, швидше за все, значного розміру планета, приблизно в 10 разів більша за масу Землі. І це, можливо, робить її «міні-Ураном». Як світу – це місце з твердим ядром і холодним, щільним шаром газу.

Знаючи, що дев’яту планету ще належить побачити за допомогою інфрачервоних обстежень (таких як Ширококутний інфрачервоний оглядовий дослідник або WISE), дослідники вже припускають верхня межа фізичного розміру дев’ятої планеіти і знають його приблизну масу, відстань від Сонця і застосування моделі планетарного формування. Завдяки цьому Мордасіні і Ліндер змогли сформувати уявлення про те, яка температура і розмір планети.

За їх підрахунками, дев’ята планета повинна мати радіус в 3,7 рази більша за Землю і верхню температуру атмосфери -226 градусів за Цельсієм (або 47 градусів Кельвіна). Вони прийшли до цих чисел, розглядаючи передбачену орбіту дев’ятої планети навколо Сонця і вік нашої Сонячної системи. Гіпотетичний світ був би сформований з протопланетного диска за наше Сонце, який почав конденсуватися в планети близько 4,6 мільярда років тому.

На таких приголомшливих відстанях від Сонця не може стати несподіванкою той факт, що передбачали температура на дев’ятій планеті була б дуже холодною. Але це все ще тепліше, ніж можна було б очікувати від нагрівається під дією сонячного світла одинаки. Після формування планет, гравітаційна енергія в їх ядрах може утримувати свої розплавлені гарячі «нутрощі» протягом мільярдів років. Це висока температура, проте, повільно розсіюється і може бути помічена за допомогою високочутливих інфрачервоних телескопів.

Таким чином, температура в 47 градусів за Кельвіном дев’ятої планети «означає, що планетне випромінювання домінує охолодженням свого ядра, в іншому випадку температура буде тільки 10 градусів Кельвіна», – сказав Ліндер в прес-релізі. «Його внутрішня сила приблизно в 1000 разів більше, ніж його поглинається потужність». Це означає, що відбите сонячне світло буде мізерний у порівнянні з внутрішнім теплом в світі в даний час генерації, що робить інфрачервоний сигнал планети набагато більш потужним, ніж пошук відбитого сонячного світла в оптичному діапазоні довжини хвиль. Це може здатися очевидним висновком для астрономів, що шукають крижані об’єкти далеко від сонця. Але це як і раніше неймовірна думка, що дев’ята планета – найгарячіший об’єкт в глибині країни Сонячної системи, незважаючи на те, що має тільки 47 градусів вище абсолютного нуля. В астрономії, «тепло» дуже відносне поняття.

Знаючи лише кілька підказок про природу дев’ятої планети, дуже цікаво поглянути на те, як формується цей гіпотетичний світ. «За допомогою нашого дослідження, кандидат на дев’яту планету тепер більше, ніж проста точкова маса. Він приймає форму і фізичні властивості », – сказав Мордасіні.

В даний час астрономи використовують моделі спостереження Брауна і Батигін, щоб відстежити можливе місце розташування дев’ятої планети, але помітити світ за допомогою інфрачервоних даних, які зараз нам доступні, буде важко.

Як же буде виглядати дев’ята планета? Мабуть, нам доведеться почекати, поки Великий синоптичний оглядовий телескоп добудують біля Серро Тололо в Чилі, перш ніж ми зловимо слабкий сигнал планети. Тільки тоді ми зможемо рішуче довести, що там є світ і зрозуміємо, що це: невелика газоподібна планета, або щось інше. У той же час, теоретичні дослідження допоможуть зробити припущення, з чого складається планета.

Ссылка на основную публикацию