zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Тайна девятой планеты
zelenyikot


Удастся ли ученым найти в Солнечной системе еще один крупный объект? Рассказываем о поисках еще одной планеты Солнечной системы совместно с научно-популярным порталом N+1.

В астрономической среде два года обсуждают сенсацию, которой пока нет. Зимой 2016 года назад ученые Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун опубликовали статью, вновь возродившую надежды на то, что в Солнечной системе удастся обнаружить еще одну планету. Ряд косвенных признаков указывает, что где-то намного дальше Плутона, есть еще одна планета. Пока ее не нашли, но примерное местоположение рассчитали. Если в расчетах ошибки нет, то это станет самым важным астрономическим открытием столетия.

Первой планетой, открытой «на кончике пера», была Нептун — еще в 1830-е годы астрономы обратили внимание на непредвиденные отклонения в орбите Урана и предположили, что за ним имеется еще одна планета, которая вызывает гравитационное возмущение. Гипотеза подтвердилась в 1846 году, когда Нептун смогли наблюдать в математически предсказанной области неба. Оказалось, что его видели и раньше, но не могли отличить от далеких звезд. Среднее расстояние до Нептуна — 4,5 миллиарда километров, или около 30 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли — около 150 миллионов километров).



Оптимизм после открытия Нептуна вдохновил многих ученых и любителей астрономии на поиски других, более удаленных планет. Дальнейшие наблюдения за Нептуном и Ураном показывали расхождение между реальным движением планет и предсказанным математически, и это вселяло уверенность, что сенсация 1846 года может повториться. Казалось, в 1930 году поиски увенчались успехом, когда Клайд Томбо обнаружил Плутон на расстоянии около 40 астрономических единиц.

Долгое время Плутон оставался единственным известным объектом Солнечной системы, расположенным дальше от Солнца, чем Нептун. И по мере роста качества астрономической техники представления о размере Плутона постоянно менялись в сторону уменьшения. К середине века считалось, что он имеет размер, сравнимый с Землей, и очень темную поверхность. В 1978 году удалось уточнить массу Плутона благодаря открытию его спутника Харона. Оказалось, что он намного меньше не то что Меркурия, но даже земной Луны.

К концу XX века благодаря технологиям цифровой фотосъемки и компьютерной обработки данных начались открытия других транснептуновых объектов, размером меньше Плутона. Сначала, по привычке, их звали планетами. В Солнечной системе их стало десять, потом одиннадцать, потом двенадцать. Но к началу 2000-х годов астрономы забили тревогу. Стало ясно, что за Нептуном Солнечная система не заканчивается и каждой ледяной глыбе придавать статус Земли и Юпитера не годится. В 2006 году для плутоноподобных тел придумали отдельное название — карликовая планета. Планет снова стало восемь, как и столетие назад.

Тем временем поиски настоящих планет за пределами орбит Нептуна и Плутона не прекращались. Высказывались даже гипотезы о наличии там красного или коричневого карлика, то есть малого звездоподобного тела массой в несколько десятков Юпитеров, которое составляет с Солнцем двойную звездную систему. Подсказали эту гипотезу… динозавры и прочие вымершие животные. Группа ученых обратила внимание на то, что массовые вымирания на Земле происходят примерно каждые 26 миллионов лет, и предположила, что это период возвращения в окрестности внутренней Солнечной системы массивного тела, которое приводит к увеличению числа комет, устремляющихся к Солнцу и попадающих в Землю. Во многие СМИ эти гипотезы попали в виде антинаучных предсказаний о грядущем нападении пришельцев с планеты или звезды Нибиру.

NASA дважды предпринимало попытки найти возможную планету или коричневый карлик. В 1983 году космический телескоп IRAS осуществил полное картографирование небесной сферы в инфракрасном диапазоне. Телескоп провел наблюдения десятков тысяч источников теплового излучения, открыл несколько астероидов и комет в Солнечной системе и стал причиной шумихи в прессе, когда ученые приняли по ошибке далекую галактику за юпитероподобную планету. В 2009-м году полетел похожий, но более чувствительный и долгоживущий телескоп WISE, который сумел найти несколько коричневых карликов, но на расстоянии в несколько световых лет, то есть не относящихся к Солнечной системе. Он же показал, что в нашей системе планет размером с Сатурн или Юпитер за Нептуном тоже нет.

Разглядеть новую планету или недалекую звезду не удается никому до сих пор. Или ее там вообще нет, или она слишком холодна и излучает или отражает слишком мало света, чтобы ее можно было обнаружить при случайном поиске. Ученым пока приходится полагаться на косвенные признаки: особенности движения других, уже открытых космических тел.

Поначалу обнадеживающие данные получали в аномалиях орбит Урана и Нептуна, но в 1989 году было установлено, что причина аномалий — в ошибочном определении массы Нептуна: он оказался на пять процентов легче, чем думали ранее. После коррекции данных моделирование стало совпадать с наблюдениями, и гипотеза о девятой планете отпала.

Некоторые исследователи задумались о причинах появления долгопериодических комет во внутренней Солнечной системе и об источнике короткопериодических комет. Долгопериодические кометы могут появляться у Солнца раз в сотни или миллионы лет. Короткопериодические облетают вокруг Солнца за 200 или менее лет, то есть находятся гораздо ближе.

Кометы имеют очень короткий по космическим меркам срок жизни. Основной их материал — это лед различного происхождения: из воды, метана, циана и др. Солнечные лучи испаряют льды, и комета превращается в незаметный поток пыли.



Тем не менее, короткопериодические кометы продолжают летать вокруг Солнца и сегодня, спустя миллиарды лет после формирования Солнечной системы. Значит, их число пополняется из какого-то внешнего источника.

Таким источником считается Облако Оорта — гипотетический регион радиусом до 1 светового года, или 60 тысяч астрономических единиц, вокруг Солнца. Считается, что там летают миллионы ледяных кусков по круговым орбитам. Но периодически что-то меняет их орбиту и запускает к Солнцу. Что это за сила, пока неизвестно: это может быть гравитационное возмущение от соседних звезд, результаты столкновений в облаке или влияние крупного тела в нем же. Например, это могла бы быть планета размером чуть больше Юпитера — ей даже дали название Тюхе. Авторы гипотезы Тюхе предполагали, что телескоп WISE сможет найти ее, но открытия не состоялось.

Если Облако Оорта — только гипотетическое семейство малых тел Солнечной системы, которое астрономы не могут наблюдать непосредственно, то другое семейство, пояс Койпера, изучено гораздо лучше. Плутон — это первое обнаруженное космическое тело пояса Койпера. Сейчас там открыто еще три карликовые планеты размером с Плутон или меньше и более тысячи малых тел.



Для семейства пояса Койпера характерны круговые орбиты, небольшой наклон к плоскости вращения известных планет Солнечной системы — плоскости эклиптики — и обращение в границах 30 и 55 астрономических единиц. С внутренней стороны пояс Койпера обрывается на орбите Нептуна, кроме того эта планета оказывает гравитационное возмущение на пояс. Причина внешней резкой границы пояса неизвестна. Это дает основания предполагать наличие еще одной полноценной планеты где-то на расстоянии 50 астрономических единиц.

За поясом Койпера, хотя и частично пересекаясь с ним, лежит область рассеянного диска. Для малых тел этого диска, напротив, характерны сильно вытянутые эллиптические орбиты и значительный наклон к плоскости эклиптики. Новые надежды на обнаружение девятой планеты и бурные обсуждения в среде астрономов породили именно тела рассеянного диска.

Некоторые объекты рассеянного диска настолько далеки от Нептуна, что он не оказывает на них никакого гравитационного влияния. Для них придуман отдельный термин «обособленный транснептуновый объект». Один из таких известных объектов под названием Седна приближается к Солнцу на 76 астрономических единиц и отдаляется на 1000 астрономических единиц, поэтому ее одновременно считают первым найденным объектом Облака Оорта. Некоторые известные тела рассеянного диска имеют менее экстремальные орбиты, а какие-то, напротив, имеют еще более вытянутую орбиту и сильный наклон плоскости обращения.



Оказалось, что несколько найденных обособленных транснептуновых объектов имеют ближнюю точку своей орбиты в области около 60 астрономических единиц и эта точка лежит в плоскости эклиптики, а у некоторых объектов орбиты вытянуты в одном направлении. Вероятность такого случайного пролегания орбит составляет 0,025 процента, то есть более вероятно гравитационное влияние неизвестной планеты. По оценкам ученых Калифорнийского технологического института Константина Батыгина и Майкла Брауна, обративших внимание на необычные орбиты, это может быть планета в десять раз массивнее Земли. Возможно, там летает газовый собрат Нептуна и Урана либо каменная планета в 2–4 раза больше Земли, так называемая «суперземля». Хотя, учитывая изобилие ледяных тел на периферии Солнечной системы, более вероятно наличие газовой планеты.

По расчетам авторов свежей гипотезы, «их» планета может иметь вытянутую орбиту, приближаясь к Солнцу на 200 и отдаляясь на 1200 астрономических единиц. Ее точное местоположение на земном небе пока рассчитать не удается, но примерная область поисков постепенно сокращается.



Поиск ведется с помощью оптического телескопа «Субару» на Гавайях и телескопа имени Виктора Бланко в Чили. Для того чтобы дополнительно подтвердить существование планеты и уточнить ее возможное местоположение, требуется найти больше тел рассеянного диска. Сейчас эти поиски продолжаются, работы имеют высокий приоритет, и появляются новые находки. Однако ожидаемая планета по-прежнему неуловима.

Если бы астрономы знали, куда смотреть,то, возможно, смогли бы увидеть планету и оценить ее размер. Но у «дальнобойных» телескопов слишком узкий угол обзора, чтобы осуществлять свободный поиск по большим площадям неба. К примеру, известный космический телескоп Hubble за 25 лет своей работы осмотрел менее 10 процентов всей небесной сферы. Но поиски продолжаются, и если девятую планету Солнечной системы все-таки найдут, то это станет настоящей сенсацией в астрономии.

Подготовлено для научно-популярного портала N+1.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Subscribe to  zelenyikot

promo zelenyikot december 8, 2016 07:51 25
Buy for 800 tokens
Я не только пишу о космосе, но могу и рассказать о любимых темах для широкой или узкой аудитории. За последние два года я уже провел несколько десятков лекций во многих городах России. Часто приглашают на фестивали науки, профориентационные мероприятия для студентов, на конференции и выставки.…

  • 1
Охотно верю.

Как я вижу, весь срач с "верните Плутон" построен на "кто вы такие, чтобы это решать" и "почему не спросили нас".

С другой стороны, и правда нафиг надо - переписывать учебники и все такое. Можно было оставить статус как исключение или интересный курьез. Вроде, знаете, таких фактов которые любят собирать в журналах - типа что восточный конец Панамского канала фактически западнее, чем его западный конец. Или что как какие-нибудь горы называют местным названием, а оказывается что на языке туземцев это значит "я не понимаю куда ты показываешь".

переписывают, чтобы избежать двойных стандартов
после открытия занептуновых объектов выяснилось, что Плутон далеко не одинок, и объектов сопоставимого с ним размера довольно много.
чтобы не увеличивать число "планет" до 3 десятков, оказалось проще Плутон разжаловать

Никто бы не умер от одного исключения. Этот объект имеет имя собственное в честь владыки подземного мира, и между прочим одного из старших богов пантеона. У него четыре, что ли, собственных спутника, названных в той же традиции. Я уж не говорю что он - крупнейший из известных транснептуновых объектов и имеет атмосферу и даже свой символ, как и остальные планеты.

Остальные три десятка имеют номера или имена в честь каких-нибудь дурацких событий совпавших с их открытием, местных духов этнических меньшинств и бывших подружек. Давайте теперь переименуем Плутон в какой-нибудь Q12445, чтобы "избежать двойных стандартов". А то много чести, типа.

А, да, и плутоний переименуем, а то что за фигня.

Нет, для меня этот булыжник был и останется девятой планетой.

Ну, Эрида по размерам почти такая же как Плутон, а по массе даже больше. У нее есть спутник и слабенькая атмосфера

Имя она получила тоже в честь богини. Более того, ее хотели было назвать Прозерпиной, но имя было занято

Edited at 2018-01-30 12:14 pm (UTC)

Пфф, Эрида? Богинька раздорчиков и бабских свар? Безродная интриганка. Аналог Плутона в пантеоне где Эрида зовется Эридой, а не Дискордией - Аид. Родной брат Зевса и Посейдона, сын Кроноса. Кто бы вообще помнил вашу Эриду по имени, кабы не Гомер, зафорсивший троянскую войну.

А Прозерпина/Персефона, кстати, жена Аида/Плутона. Как видите, все одно к одному. Говорил же - шах и мат.

То есть вот были, скажем, вы, гражданином, а потом появилась у вас жена - и все, вы жалкий карлик на ее фоне? Так теперь у нас поступают с окольцованными счастливчиками, да?

Многое я видел, но мифически-астрономический шиппинг встречаю в первый раз.

Во-первых, это слово пишится "пейринг".

Во-вторых, греков античные мифы читать надо было вам раньше. Как шлемоблещущий Гектор и пышнопоножный Ахилл в битве смертельной сошлись, хитрую волю богов исполняя покорно. Так и прознали бы вы тел небесных откуда названья, старые тайны свои вам поведают древние боги. Рухнули б вы на колени, осыпав главу книжным пеплом, Плутона Подземного скромно прося принять звание полной планеты.

В вашем случае именно шиппинг. За рамки чистого, официального в миссионерской позиции уже вышли с космической скорость.

У греков были античные мифы, ага. А вот натягивать название планеты на её характер, ссылаясь на особенности и поведение той подружки, в честь которой планета была названа, даже ГВ не додумались.

Да, кстати, вы же помните миф - что Зевс (Юпитер), Посейдон (Нептун) и Аид (Плутон) убили своего отца Кроноса (Сатурн), что собственно дали начало всей древнегреческой мифологии. Они - три старших бога - делили наследство. Зевс взял себе землю, Посейдон моря, а Аида братаны обманули, подсунув ему подземный мир. Это породило бесконечный и временами очень обостряющийся конфликт, главными заложниками, пешками и пушечным мясом в котором были люди.

У нас были все старшие боги в именах внешних планет. Пока какой-то явно не имеющий классического образования младший научный сотрудник не решился еще раз унизить Аида. И вот что мы с тех пор имеем - феминистки вконец оборзели, доллар растет, пармезан запретили, я почти облысел. Все это звенья одной цепи.

Вот, Плутон великое существо и все такое. А чем знаменита эта ваша Эрида? Она поссорила трех баб на пиру. Это, блин, любой может - они и сами бы поссорились рано или поздно - я вот несколько раз ссорил баб, что теперь в мою честь планеты называть? Не, ну так-то вообще-то можно, я не против - но не только же потому что из-за меня ссорятся бабы. Вот если бы эта ваша Эрида умела мирить баб - можно было всю голагтеку в ее честь назвать.

так толсто, что даже тонко
спасибо :)

Это прекрасно! 8-)))

Вот то ли дело Седна, да? Аж эскимосская богиня, никого не ссорила, ни в чём не замешана.

Вы неверно поняли мой пассаж - я говорил что Плутон самый крутой из транснептуновых объектов потому (помимо прочего - типа что первым обнаружен, самый крупный, с атмосферой, блекджеком и собственными спутниками), что он назван в честь одного из старших богов пантеона, вершителя судеб и властелина над мертвыми. Причем именно того пантеона, который надо. Более того, действительно необходимо, чтобы была хоть одна внешняя планета с именем Плутона/Аида, раз уж остальные три названы в тон. Потому нет ничего ужасно-кошмарного, если он единственный из всех койперовских булыжников будет считаться полноценной планетой, а не снисходительно обозван карликовой фигней.

Седну конечно мы тоже не будем обижать - никому ведь неохота внезапно получить тюленем по башке - но будем честны, все же это не тот уровень.

И еще одно, касаемо снобизма по поводу размеров. Гипотетические обитатели Юпитера наверняка очень ржут над тем, что в полной чудес и разнообразия солнечной системе даже жителям крошечных внутренних планет нашлось, кого гнобить за размер.

Шах и мат, лишатели статусиков.

Не, это не про горы, это про кенгуру.

  • 1
?

Log in

No account? Create an account