На початку цього року американські науковці вразили науковий світ сенсаційним припущенням, що далеко за орбітою Плутона, мабуть, обертається ще одна невідома науці планета, яку охрестили «Дев'ятою планетою».
«Дев'ята планета» в уявленні художника
«Дев'яту планету» ще ніхто не бачив, але висновок про те, що вона існує, можна зробити за її ґравітаційним впливом на орбіти далеких небесних тіл у Поясі Койпера. У 1846 р., до речі, саме таким — непрямим — способом французький астроном Урбан Левер'є відкрив восьму планету Сонячної системи — Нептун. Якщо на далеких околицях Сонячної системи справді існує ще одна планета, то як і де вона утворилася? Що закинуло її в таку далечінь? На ці запитання спробували відповісти астрономи з Гарвадсько-Смітсоніанського центру астрофізики, які проаналізували багато можливих сценаріїв походження «Дев'ятої планети», зокрема ті, які здаються малоймовірними.
«На сьогодні зібрано вже дуже багато доказів того, що "Дев'ята планета" існує, але нам поки що бракує знань про те, як, де і коли вона утворилася», — стверджує головна авторка дослідження Ґондзі Лі. Статтю Лі та її співавтора Фреда Адамса затвердили до публікації в журналі The Astrophysical Journal Letters.
Астрономи збігаються на думці, що загадкова планета може бути віддалена від Сонця на від 400 до 1 500 астрономічних одиниць (відстаней від Землі до Сонця). Питання в тому, чи вона утворилася на такій великій відстані чи, можливо, потрапила туди внаслідок якогось космічного катаклізму.
Щоб відповісти на нього, Лі та Адамс здійснили мільйони комп'ютерних симуляцій, ґрунтуючись на трьох основних припущеннях.
Перше припущення полягає в тому, що «Дев'ята планета» утворилася набагато ближче до Сонця, але з попередньої орбіти її вирвала якась мандрівна зірка, що колись пройшла повз Сонячну систему. Цей варіант, до речі, пояснює, чому, за математичними розрахунками, вона рухається по дуже сплющеній орбіті. Сонце міститься у скупченні умовно близьких зірок, а на ранніх етапах космічної історії контакти з сусідніми зорями відбувалися набагато частіше, ніж сьогодні.
В цій гіпотезі, однак, є слабке місце. Адже, за даними науковців, така зустріч двох зірок мала б взагалі викинути «Планету Ікс» в міжзоряний простір, а не просто відсунути її на далекий край Сонячної системи. За даними Лі та Адамса, ймовірність цього сценарію становить менше 10%. Її слабину підсилює й те, що загадкова планета мала б з самого початку утворитися так далеко від Сонця.
Трохи іншу (і простішу) відповідь подає команда науковців з Університету Юти. На їхню думку, в ранній період формування планет, окрім газових гігантів, яких ми знаємо, — Юпітера, Сатурна, Урана й Нептуна, — утворився ще один. Спочатку він обертався дуже близько до Сонця, але поступово ґравітаційний вплив Юпітера і Сатурна виштовхав його на далекий край Сонячної системи. А наступні ґравітаційні «копняки» надали йому еліптичної орбіти. «Це чимось нагадує катання дитини на гойдалці. Якщо надавати поштовхи з потрібним інтервалом, то кожний наступний поштовх розгойдуватиме гойдалку дедалі сильніше», — пояснює астроном Скотт Кеньйон.
У цьому варіанті також існувала велика ймовірність, що «Планета Ікс» опиниться за межами Сонячної системи. Але, за переконанням астрономів, газовий диск на її околицях сповільнив її рух і врешті-решт затримав її на дуже далекій орбіті.
Науковці з Юти вважають сценарій утворення «Дев'ятої планети» на марґінесі Сонячної системи ймовірнішим, ніж Лі та Адамс. На їхню думку, за відповідної початкової маси протопланетного диску вона цілком могла утворитись і за орбітою Плутона. Зміну її орбіти в такому разі, найімовірніше, зумовила зірка, що пройшла повз Сонянчну систему. Аналіз від астрономів з Гарвадсько-Смітсоніанського центру астрофізики дозволяє також встановити часові межі, коли мала статись ця подія. Це мало настати відразу після віддалення Сонця від зоряного скупчення, в якому воно утворилося. Адже часті зустрічі з близькими зорями мали б викинути «Дев'яту планету» за межі Сонячної системи. Отже, на свою орбіту вона «забрела» порівняно пізно.
Лі й Адамс пропопують ще дві версії її походження. Зокрема, вона може бути екзопланетою, яку під час зближення двох зоряних систем вирвала ґравітація Сонця. Є ще варіант, що це взагалі самотня планета-блукалець, яка рухалася космічним простором, не бувши пов'язаною з жодною зіркою. Сонце колись її перехопило і втягнуло на одну зі своїх орбіт. Але ймовірність цих сценаріїв не перевищує 2%.
Щоб дізнатися щось більше про загадкову планету, астрономи мусять спершу її побачити. Це, можливо, дозволить встановити її будову. А це, своєю чергою, дасть набагато достовірнішу відповідь на питання про те, як вона утворилася і потрапила на своє теперішнє місце.
Michał Skubik
Dziewiąta planeta. Skąd ona się wzięła?
Wyborcza,pl, 03/05/2016
Зреферував Євген Ланюк
05.05.2016