Дзявятая планета Сонечнай сістэмы: ці блізкія мы да разгадкі яе таямніцы?

З тых часоў, як у 2006 годзе Плутон страціў статус планеты, нам казалі, што мы жывем у сістэме з васьмі планет. Але некаторыя навукоўцы мяркуюць, што дзявятая планета ўсё-такі існуе — і што дзякуючы вельмі магутнаму новаму тэлескопу мы вось-вось зможам знайсці яе, піша Бі-бі-сі.

Фота: Caltech/R Hurt (IPAC)

Абсерваторыя Веры Рубін у гарах на поўначы Чылі з 2025 года працуе над тым, каб радыкальна змяніць нашы ўяўленні пра Сусвет. Сярод іншага навукоўцы спадзяюцца, што змогуць нарэшце растлумачыць некаторыя дзіўныя з’явы ў ваколіцах нашай Сонечнай сістэмы.

З 2016 года пытанне пра Дзявятую планету — тэма, якая выклікае вялікую цікавасць і рознагалоссі сярод навукоўцаў. Менавіта ў тым годзе астраномы Канстанцін Батыгін і Майкл Браўн з Каліфарнійскага тэхналагічнага інстытута (Калтэх) апублікавалі артыкул з довадамі на карысць таго, што на задворках Сонечнай сістэмы ёсць планета, маса якой прыкладна ў 10 разоў перавышае масу Зямлі

Несупадзенне арбіт шасці транснептунавых аб’ектаў прывяло астраномаў Батыгіна і Браўна да гіпотэзы аб існаванні Дзевятай планеты ў 2016 годзе.

На думку навукоўцаў, толькі наяўнасць масіўнага нябеснага цела можа растлумачыць паводзіны групы шасці аддаленых транснептунавых аб’ектаў (ТНА), якія абарачаюцца па арбіце вакол Сонца ў поясе Койпера (іх сярэдняя адлегласць да зоркі большая, чым у Нептуна). Арбіты ТНА незвычайным чынам нахіленыя і выцягнутыя, што дазваляе выказаць здагадку, што на іх можа ўплываць гравітацыйнае прыцягненне больш буйнога «суседа».

«Калі Дзевятай планеты не існуе, то ў нас няма тлумачэння многім дзіўным з’явам», — сказаў Бі-бі-сі прафесар Браўн.

Калі вы не сочыце за астраноміяй, то можаце не зразумець іронію: Браўн — адзін з галоўных прыхільнікаў гіпотэзы таямнічай новай планеты, але менавіта яго праца была ключавой для таго, каб 20 гадоў таму пазбавіць статусу дзявятай планеты Плутон.

Плутон быў адкрыты ў 1930 годзе і да пачатку XXI стагоддзя лічыўся самай маленькай і самай аддаленай планетай у нашай Сонечнай сістэме.

Плутон страціў статус планеты, але застаецца самым вядомым транснептунавым аб’ектам. Фота: NASA

У 2005 годзе Браўн разам з двума калегамі выявіў Эрыду — аб’ект памерам з Плутон, які круціцца вакол Сонца за межамі арбіты Нептуна. Адкрыццё Эрыды значна паўплывала на рашэнне Міжнароднага астранамічнага саюза (МАС) змяніць вызначэнне планеты ў 2006 годзе і пазбавіць Плутон гэтага статусу, «панізіўшы» яго — разам з Эрыдай — да карлікавай планеты.

Дзіўная, цьмяная і далёкая

Загвоздка з ідэяй існавання іншай дзявятай планеты ў тым, што ніхто (прынамсі, афіцыйна) яе не бачыў. Батыгін і Браўн, напрыклад, выкарыстоўвалі для свайго артыкула камп’ютарныя мадэлі. Часткова гэта тлумачыцца тым, што Дзявятая планета — калі яна існуе — вельмі далёка ад нас.

Паводле ацэнкі астраномаў з Калтэха, у сярэднім яна знаходзіцца ад Сонца на адлегласці, якая ў 20 разоў перавышае сярэднюю адлегласць ад Нептуна да нашай зоркі. Гэта азначае, што адно абарачэнне вакол Сонца для Дзявятай планеты можа займаць да 20 тысяч зямных гадоў.

Аб’ект на такой адлегласці ад Сонца адбівае вельмі мала святла, што робіць яго вельмі цьмяным. Яшчэ больш ускладняе сітуацыю тое, што арбіта Дзявятай планеты, паводле разлікаў астраномаў, вельмі незвычайная. У той час як вядомыя нам восем планет Сонечнай сістэмы круцяцца па амаль кругавых арбітах з мінімальным нахілам, арбіта Дзявятай планеты, верагодна, вельмі выцягнутая і нахіленая.

Восем вядомых нам планет круцяцца вакол Сонца па амаль кругавых арбітах з мінімальным нахілам

Але, магчыма, хутка мы зможам убачыць Дзявятую планету. Магутныя тэлескопы мінулага, напрыклад «Джэймс Уэб», былі распрацаваныя для назірання за канкрэтнымі аб’ектамі ў глыбокім космасе. Але абсерваторыя Веры Рубін скануе ўсё неба ў Паўднёвым паўшар’і кожныя некалькі начэй.

Чакаецца, што абсерваторыя з усімі яе тэхналогіямі (уключаючы самую вялікую лічбавую камеру ў свеце) на працягу 10 гадоў будзе каталагізаваць мільярды касмічных аб’ектаў, у тым ліку больш за 40 тысяч новых ТНА.

«Рубін можа знаходзіць мноства аб’ектаў у космасе, якія нашмат менш яркія і нашмат больш далёкія, чым мы маглі бачыць калі-небудзь», — кажа астраном Сара Грынстрыт, якая працуе ў абсерваторыі.

«Калі Дзявятая планета існуе там, дзе мяркуецца, і яе памер адпавядае гіпотэзе… Рубін знойдзе яе», — сцвярджае даследчыца.

Паўтарэнне гісторыі з Нептунам?

Браўн таксама мяркуе, што абсерваторыя Рубін «альбо знойдзе саму Дзявятую планету, альбо знойдзе бясспрэчнае пацвярджэнне — ці абвяржэнне — яе існавання». Калі яна існуе, то, на думку вучонага, планету можна будзе выявіць у найбліжэйшыя год-два. Гэта будзе велізарным прарывам.

«Дзявятая планета можа стаць пятай па памеры ў нашай Сонечнай сістэме і першай адкрытай за 180 гадоў!» — кажа Браўн. Астраном мае на ўвазе афіцыйнае адкрыццё Нептуна ў 1846 годзе.

Ледзяны гігант Нептун — самая аддаленая планета Сонечнай сістэмы, вядомая нам. Нептун абарачаецца вакол Сонца на адлегласці, якая прыкладна ў 30 разоў перавышае адлегласць ад Зямлі да Сонца. Фота: Corbis via Getty Images 

Існаванне Нептуна было прадказана, калі астраномы заўважылі анамаліі ў арбіце суседняй планеты — Урана. Затым нямецкі вучоны Ёган Готфрыд Гале выкарыстаў вылічэнні калег, каб адшукаць Нептун на небе. Пазней, зрэшты, аказалася, што яшчэ ў 1612 годзе Галілеа Галілей назіраў Нептун у небе, але ён не ідэнтыфікаваў аб’ект як планету: рух Нептуна ў адносінах да зорак быў вельмі павольным і непрыкметным для тэлескопаў таго часу.

Ці можа гісторыя паўтарыцца з Дзявятай планетай? Астрафізік Ельскага ўніверсітэта Малена Райс падазрае, што гэта цалкам можа адбыцца.

«Я зусім не перакананая ў тым, што Дзявятай планеты няма ва ўжо атрыманых намі даных. Трэба проста вельмі старанна іх вывучыць», — кажа яна.

Самы тыповы памер у іншых сістэмах

Менавіта гэта, магчыма, удалося зрабіць групе навукоўцаў з Тайваня, Японіі і Аўстраліі ў красавіку мінулага года. Яны прааналізавалі агляды неба з двух інфрачырвоных тэлескопаў, зробленыя ў 1983 і 2006 годзе, і знайшлі пару аднолькавых цьмяных кропак, за якімі можа стаяць рух невядомай планеты.

Некаторыя астраномы скептычна паставіліся да іх знаходкі. Самі навукоўцы вельмі асцярожныя ў сваіх высновах.

«Занадта рана казаць пра тое, што мы знайшлі Дзявятую планету», — прызнае Тэры Пхан з тайваньскага Нацыянальнага ўніверсітэта Цынхуа.

Замест гэтага ён кажа пра выяўленне «патэнцыйнага кандыдата» на ролю Дзявятай планеты.

Абсерваторыя Веры Рубін у Чылі, спадзяюцца навукоўцы, пакіне дэбаты аб Дзявятай планеце ў мінулым. Фота: Anadolu via Getty Image

Для такіх астраномаў, як Райс, пацвярджэнне існавання Дзявятай планеты не стане шокам. Гіпатэтычная планета, згодна з разлікамі навукоўцаў, па памеры большая за Зямлю, але меншая за Нептун. Райс кажа, што гэта самы тыповы памер планет у іншых сістэмах.

«Мы бачым планеты такога роду вакол прыкладна паловы зорак, а ў Сонечнай сістэме іх няма», — тлумачыць яна.

Калі не планета, то што?

Праціўнікі гіпотэзы аб існаванні Дзявятай планеты выкарыстоўваюць розныя довады: ад памылак назірання ў працы Батыгіна і Браўна да мінулых прыкладаў з таямнічымі планетамі. У пачатку XX стагоддзя навукоўцы тэарэтызавалі, што планета X уплывае на арбіту Урана, але затым гэтая тэорыя была абвергнутая.

Дадае скептыцызму і выяўленне ў 2023 годзе Аманіта (2023 KQ₁₄) — ТНА, арбіта якога не адпавядае арбітам шасці аб’ектаў, якія аналізавалі Батыгін і Браўн.

Седна, адкрытая ў 2003 годзе, — гэта адзін з ТНА, незвычайная арбіта якога прывяла навукоўцаў да гіпотэзы аб Дзявятай планеце. Фота: NASA, ESA and M Brown (Caltech)

Каманда астрафізікаў з Юліхскага даследчага цэнтра ў Германіі ў 2025 годзе прапанавала альтэрнатыўную гіпотэзу на аснове камп’ютарных сімуляцый. Сімуляцыі дазваляюць выказаць здагадку, што мільярды гадоў таму блізкі пралёт масіўнай зоркі мог прывесці да гравітацыйнага хаосу, які і змяніў арбіты ТНА.

«Я не буду сцвярджаць, што Дзявятай планеты не можа быць, — кажа Сюзанна Пфалцнер, якая кіравала даследаваннем. — Але верагоднасць невялікая».

Паводле слоў Грынстрыт з абсерваторыі Веры Рубін, у апошнія гады доказаў існавання яшчэ адной планеты ўсё менш і менш. Але нават калі праца абсерваторыі не прынясе нам доказаў існавання Дзявятай планеты, даследчыца настроеная аптымістычна.

«У знешняй частцы Сонечнай сістэмы ёсць велізарны рэгіён, які яшчэ амаль не вывучаны… Хто ведае, што нас там чакае», — кажа яна.

«З кожным адказам на пытанне перад намі паўстаюць новыя пытанні».

Каментары да артыкула