Перевод внезапной статьи с сайта NASA, которая уже успела наделать много шума

Доказательства существования спорной Планеты 9 обнаружены в обзорах неба, проведенных с разницей в 23 года

Если объект действительно является Девятой планетой, он будет больше Нептуна и находиться в 700 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Лучший кандидат на роль неуловимой Девятой планеты был обнаружен в двух глубоких инфракрасных обзорах, проведенных с разницей в 23 года. Если этот загадочный объект действительно Девятая планета, он должен иметь массу больше Нептуна и в настоящее время находиться примерно в 700 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Возможность существования дополнительных планет в нашей солнечной системе предлагалась много раз под такими названиями, как «Планета X», поскольку эксперты считали, что концепция дополнительной планеты в нашем окружении космоса может объяснить воспринимаемую регулярность массовых вымираний на Земле. Возможно, говорили они, периодический приток комет , которые падают на Землю, подталкивается к нам невидимой планетой. Однако предполагаемая периодичность массовых вымираний не выдержала проверки, и поэтому необходимость в этой конкретной Планете X отпала. Это приводит нас к Девятой Планете.

Планета Девять не связана с концепцией Планеты X, а была выдвинута в 2016 году Майклом Брауном и Константином Батыгиным из Калифорнийского технологического института для объяснения необычного скопления орбит некоторых объектов в поясе Койпера , таких как Седна. Эта предполагаемая Планета Девять будет массивнее Земли и будет вращаться по очень эксцентричной траектории, которая уведет ее на сотни астрономических единиц от Солнца (одна астрономическая единица — это расстояние между Землей и Солнцем). Так далеко ее будет крайне сложно обнаружить.

Однако ожидается, что Девятая планета будет выглядеть ярче в среднем и дальнем инфракрасном свете, чем в видимом свете.

Теперь группа под руководством астронома Терри Лонг Фана из Национального университета Цинхуа на Тайване изучила архивы двух обзоров неба в дальнем инфракрасном диапазоне в поисках Девятой планеты — и, как ни странно, они нашли нечто, что, возможно, является Девятой планетой.

Инфракрасный астрономический спутник IRAS был запущен в 1983 году и исследовал вселенную почти год, прежде чем был выведен из эксплуатации. Затем, в 2006 году, Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило AKARI, еще один инфракрасный астрономический спутник, который был активен с 2006 по 2011 год.

Команда Фана искала объекты, которые появились в базе данных IRAS, а затем, как оказалось, переместились к моменту, когда AKARI взялся за поиски. Количество движения на небе будет крошечным — около трех угловых минут в год на расстоянии около 700 астрономических единиц (AU). Одна угловая минута составляет 1/60 углового градуса.

Но есть дополнительное движение, которое команда Фана должна была учесть. Когда Земля вращается вокруг Солнца, наш взгляд на положение очень удаленных объектов немного меняется в результате эффекта, называемого параллаксом . Это то же самое явление, что и когда вы подносите указательный палец к лицу, закрываете один глаз и смотрите на свой палец, а затем переключаете глаза — кажется, что ваш палец движется, потому что вы смотрите на него с немного другой позиции.

Планета Девять будет казаться движущейся по небу из-за параллакса, поскольку Земля движется вокруг Солнца. В любой конкретный день она может казаться в одном положении, затем через шесть месяцев, когда Земля находится по другую сторону Солнца, она может сместиться в другое положение, возможно, на 10–15 угловых минут — затем, через шесть месяцев после этого, она будет казаться смещенной обратно в свое первоначальное положение. Чтобы удалить эффекты параллакса, команда Фана искала Планету Девять в одну и ту же дату каждый год в данных AKARI, потому что в любую заданную дату она будет появляться в одном и том же месте с нулевым смещением параллакса каждый год.

Затем они также тщательно изучили каждый объект-кандидат, который их поиск выдавал ежечасно. Если кандидат — это быстро движущийся, близкий объект, то его движение можно было бы обнаружить из часа в час, и, следовательно, его можно было бы исключить.

Тщательный поиск привел команду Фана к единственному объекту — крошечной точке на инфракрасных данных.

Он появляется в одном положении на изображении IRAS 1983 года, хотя он не был в этом положении, когда смотрел AKARI. Однако есть объект, видимый AKARI в положении 47,4 угловых минут, которого нет на изображении IRAS, и он находится в диапазоне, который Планета Девять могла пройти за это время. Другими словами, этот объект переместился немного дальше по своей орбите вокруг Солнца за 23 или более лет между IRAS и AKARI.

Знание его движения в этот промежуток времени недостаточно, чтобы экстраполировать полную орбиту объекта, поэтому пока невозможно сказать наверняка, является ли это Девятой планетой. Во-первых, астрономам необходимо восстановить ее на более современных снимках.

«Как только мы узнаем положение кандидата, более длительная экспозиция с текущими большими оптическими телескопами может обнаружить его», — сказал Фан Space.com. «Однако последующие наблюдения с оптическими телескопами все еще должны охватывать около трех квадратных градусов, потому что Планета Девять сместилась бы с позиции, где AKARI обнаружил ее в 2006 году. Это осуществимо с камерой с большим полем зрения, такой как Dark Energy Camera , которая имеет поле зрения три квадратных градуса на четырехметровом телескопе Blanco [в Чили]».

Основываясь на яркости объекта-кандидата на снимках IRAS и AKARI, Фан оценивает, что объект, если это действительно Девятая планета, должен быть массивнее Нептуна. Это стало неожиданностью, поскольку он и его команда искали тело размером с супер-Землю. Предыдущие исследования, проведенные NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), исключили любые планеты размером с Юпитер до 256 000 а. е. и любые планеты размером с Сатурн до 10 000 а. е., но меньший мир размером с Нептун или Уран все еще мог остаться незамеченным. Фан рассказал Space.com, что он искал своего кандидата в данных WISE, «но не нашел убедительного аналога, потому что он переместился с позиции 2006 года», и, не зная его орбиты более точно, мы не можем сказать, куда он переместился.

Еще одна загадка заключается в том, как Планета Девять, если она реальна, оказалась на орбите, которая потенциально приближает ее на 280 а.е. и отдаляет на 1120 а.е., что находится далеко за пределами области других планет. Для сравнения, самая удаленная планета, Нептун , находится в 30 а.е. (2,8 миллиарда миль или 4,5 миллиарда километров) от Солнца. На расстоянии 700 а.е. Планета Девять будет находиться в 65 миллиардах миль (105 миллиардов километров) от Солнца.

«Одна из возможностей заключается в том, что Девятая планета сформировалась ближе к Солнцу, возможно, недалеко от региона, где сформировались Юпитер , Сатурн , Уран и Нептун, а затем была гравитационно рассеяна вовне одной или несколькими из этих гигантских планет в ранние дни существования Солнечной системы», — сказал Фан.

В качестве альтернативы, возможно, это была блуждающая планета, подхваченная Солнцем, возможно, в самом начале истории Солнечной системы, когда Солнце еще находилось близко к своим собратьям и планеты могли быть выброшены и захвачены другими системами.

Это не первый случай, когда кандидат на Девятую планету был обнаружен в инфракрасных данных. В 2021 году астроном Майкл Роуэн-Робинсон из Имперского колледжа в Лондоне обнаружил объект в данных IRAS, который имел предполагаемую массу от трех до пяти масс Земли и находился гораздо ближе к Солнцу, примерно в 225 а. е. Однако обнаружение не было подтверждено и не было сделано ни в одном другом наборе данных, например, AKARI. Фан считает, что его кандидат имеет гораздо больше оснований претендовать на то, чтобы быть Девятой планетой, поскольку он был обнаружен как IRAS, так и AKARI.

Действительно ли это Девятая планета, покажет только время. С учетом того, что вскоре будет запущен космический телескоп Нэнси Грейс Роман для проведения глубоких обзоров неба с высоким разрешением, а также с учетом обсерватории Веры К. Рубин, которая должна увидеть первый свет в этом году, а также с учетом возможностей уже существующей Камеры темной энергии, если Девятая планета действительно существует, ей становится все меньше мест, где можно спрятаться.

Объект-кандидат описан группой Фана в статье, принятой к публикации в Publications of the Astronomical Society of Australia.

Об авторе:

Кит Купер — внештатный научный журналист и редактор в Великобритании, имеет степень по физике и астрофизике в Манчестерском университете. Он является автором книги «The Contact Paradox: Challenging Our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence» (Bloomsbury Sigma, 2020) и написал статьи по астрономии, космосу, физике и астробиологии для множества журналов и веб-сайтов.

Планета Девять — это гипотетическая массивная планета, впервые предложенная в 2014 году, которая, как предполагается, находится на орбите далеко в Солнечной системе. Она не была официально обнаружена. Вместо этого астрономы сделали вывод о ее присутствии из воспринимаемых возмущений орбит некоторых транснептуновых объектов (ТНО). Планета оценивается в 2–4 раза больше радиуса и примерно в десять раз больше массы Земли.

Солнечная система состоит из нашей звезды — Солнца — и всего, что связано с ней гравитацией: планет Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а также карликовых планет, таких как Плутон, десятков луны и миллионов астероидов и комет. Планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, при этом четыре внутренние планеты являются каменистыми земными мирами, а четыре внешние — газовыми и ледяными гигантами, многократно превышающими размеры Земли.

Наше увлечение поиском новых планет в Солнечной системе до сих пор не привело к обнаружению серьезных кандидатов. Плутон долгое время считался девятой планетой, и охота за Планетой Икс была в полном разгаре. После понижения статуса Плутона в 2006 году идея существования Планеты Найн была впервые выдвинута в 2016 году астрономами Батигиным и Брауном. Ее существование предполагается на основе необычного кластерного распределения нескольких транснептуновых объектов, что указывает на влияние большого невидимого планетарного тела. Несмотря на обширные поиски с использованием мощных телескопов, Планета Девять остается теоретической, так как прямое наблюдение оказалось неуловимым.

В исследовании, проведенном Терри Лонгом Пханом и опубликованном на сервере препринтов arXiv, команда искала кандидатов на роль Планеты Девять, используя два обзора всего неба в дальнем инфракрасном диапазоне — IRAS и AKARI, разделенных 23 годами, что позволяет обнаружить ожидаемое орбитальное движение Планеты Девять (~3′/год). Поиск опирался на Список неподтвержденных источников в дальнем инфракрасном диапазоне от AKARI (AKARI-MUSL), который лучше подходит для идентификации слабых движущихся объектов, чем стандартный Каталог ярких источников AKARI.

Исследователи оценили ожидаемый поток и движение Планеты Девять, основываясь на предполагаемой массе, расстоянии и температуре, затем применили критерии позиционирования и потока для сопоставления источников между IRAS и AKARI. В результате они выделили 13 пар кандидатов с угловыми разделениями, соответствующими гелиоцентрическим расстояниям от 500 до 700 астрономических единиц и массами от семи до 17 земных масс.

После строгого анализа и процесса отбора, включая визуальную проверку изображений, команда выделила одну сильную пару кандидатов, где источники IRAS и AKARI показали ожидаемое угловое разделение (42′–69.6′) и не были обнаружены в одной и той же позиции в каждом из обзоров. Карта вероятности обнаружения AKARI подтвердила согласованность кандидата с медленно движущимся объектом, показывая два обнаружения в одну дату и ни одного — за шесть месяцев до этого.

Тем не менее, данные IRAS и AKARI недостаточны для определения точной орбиты, поэтому необходимо провести дополнительные наблюдения для подтверждения кандидата и полной оценки его орбиты с использованием DECam, который может обнаруживать слабые движущиеся объекты примерно за час экспозиции, что поможет в понимании эволюции и структуры Солнечной системы.

Поиск Планеты Девять продолжает расширять границы астрономических открытий, используя современные методы обзора и сочетая их с тщательным анализом. Хотя идентификация многообещающего кандидата является захватывающим шагом вперед, подтверждение потребует дальнейших наблюдений и продолжительного сотрудничества в астрономическом сообществе. Если Планета Девять в конечном итоге будет обнаружена, это станет монументальным дополнением к нашему пониманию Солнечной системы.

Солнечная система существует уже 4,57 миллиарда лет, и текущее расположение планет указывает на её явно динамическое прошлое: нечто заставляло миры изменять свои орбиты. Недавние открытия новых межзвёздных астероидов и комет вдохновили астрономов на размышления о том, что подобный объект мог посетить наше космическое семейство в далёком прошлом и стать причиной тех изменений, которые мы наблюдаем сейчас.

Орбиты планет Солнечной системы не совпадают и не лежат в одной плоскости. В качестве ориентира астрономы используют плоскость орбиты Земли, известную как плоскость эклиптики. Ни у одной другой планеты орбита не соотносится с ней полностью — у всех есть наклоны, которые различаются: например, у Меркурия — семь градусов, у Марса — менее двух, у Юпитера — чуть больше одного, а у Сатурна — два с половиной градуса. При этом орбиты также несколько вытянуты. Эти факты являются явными признаками гравитационных возмущений, которые испытала система, как указали астрофизики из Университета Торонто и Университета Аризоны в своей недавней статье, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета.

Исследователи пояснили, что в процессе первоначального формирования планет в протопланетном диске они образуются на идеально круглых орбитах и вращаются в плоскости солнечного экватора. Если бы ничто не мешало этому процессу, всё оставалось бы так и по сей день. Основные изменения в динамике планет объясняются внутренними процессами, в основном взаимодействием тел в системе. Наиболее признанной в настоящее время является модель Ниццы, которая предполагает, что на краях Солнечной системы находился плотный пояс небольших небесных тел, который со временем смещался и выдвигал газовые гиганты. Однако авторы нового исследования утверждают, что ни одна из ранее предложенных теорий не может полностью объяснить текущее положение дел в Солнечной системе.

Учёные попытались найти новый возможный ответ и предложили, что нынешнее состояние планет могло быть вызвано влиянием извне. Ранее высказывались предположения о том, что когда-то рядом с нашей Солнечной системой могла пройти другая звезда, нарушив её стабильность своей гравитацией. В этом исследовании учёные рассматривают ещё один возможный вариант: влияние на планеты Солнечной системы не звезды, а планеты коричневого или субкоричневого карлика. Это может быть своего рода возрождением гипотезы Нибиру, но без участия выдуманных аннунаков, и эта «Нибиру» больше никогда не должна вернуться в Солнечную систему.

Астрономы выдвинули множество предположений о массе и орбите крупного объекта, который появился из межзвёздного пространства. Наиболее вероятным считается сценарий, согласно которому планета или коричневый карлик с массой, эквивалентной восьми Юпитерам, прибыла из глубокого космоса. Этот объект двигался по гиперболической траектории на расстоянии 1,69 астрономических единиц от Солнца, что немного дальше нынешнего положения Марса. После этого он навсегда покинул пределы нашей системы. Этот сценарий находит всё больше подтверждений в свете новых открытий, сделанных в последние годы.

Помимо межзвёздных астероидов и комет, на окраине Солнечной системы могут находиться Девятая (Тюхе) и Десятая (Югот) планеты. Но и это ещё не всё! Теоретически существуют гипотезы о наличии как минимум двух планет, сравнимых с Нептуном, на расстоянии 500-1000 астрономических единиц от Солнца. Учитывая, что границы Солнечной системы составляют не один световой год, а 3,81 световых лет, можно предположить, что на расстоянии 10 тысяч астрономических единиц могут находиться планеты, сопоставимые по массе с Сатурном или даже больше. А на расстоянии 26 тысяч астрономических единиц могут уже быть неизвестные планеты, сопоставимые по массе с Юпитером или чуть больше него.

Однако, даже если что-то и есть в этой тьме, у этих гипотетических планет настолько огромный орбитальный период, что их правильнее было бы назвать планемо — мирами, которые либо не связаны с какой-либо звездой, либо находятся так далеко, что светило почти не оказывает на них никакого влияния.