Какво се случва в далечните области на нашата Слънчева система? Има ли планета 9 навън?
Във фригидните простори на нашата Система има орбитални тела, които нямат смисъл по отношение на Слънчевата система на осем планети. Изглежда има неоткрито тяло, което е няколко пъти по-масивно от Земята, което оформя орбитите на някои обекти на пояса на Койпер (KBOs) и кара астрономите да гледат по-дълбоко и по-задълбочено в крайните достижения на нашата Система.
Това, което търсят, е мистериозната и засега недоказана, девета планета.
Опитът да разберем нашата Слънчева система е един от най-древните ни търсения и въпреки че нашият каталог от обекти във вътрешната Слънчева система е доста изчерпателен, познанията ни за външната система са всичко друго, но не пълни. За астрономите наблюдението на детайлите на външната Система все още е обезсърчително. Но продължават да работят в това. И колкото повече наблюдават поведението на отдалечени предмети в пояса на Койпер, толкова повече доказателства поддържат за Планета 9.
„Разбирането на мащабната архитектура на Слънчевата система олицетворява едно от най-старите стремежи на човечеството и се нарежда сред големите предизвикателства на природните науки.“
от статията „Деветте хипотези на планетата“ от Batygin et. Ал. 2019.
Историята на планетата 9
Историята на планетата 9 започна сериозно в началото на 2016 г., когато астрономите Майк Браун и Константин Батигин публикуваха книга, наречена „Доказателство за далечна гигантска планета в Слънчевата система“. (Говореше се за други неоткрити планети преди това, но най-вече ставаше дума за бърборене от бригадата от калаено фолио относно „Нибиру“ или „Планета X“. Но колкото по-малко се говори за това, толкова по-добре.)
В своята статия за 2016 г. Батигин и Браун показаха, че има групи от KBO, чиито орбити са оформени по такъв начин, че само присъствието на друга планета може да им обясни: Планета 9. Докато орбитата на повечето KBO показва ясни доказателства за овладяване от Нептун, значителен брой изключително отдалечени KBO не. Изглежда, че орбитите им са подравнени в далечна точка.
В този документ авторите разглеждат това несъответствие, казвайки: „Откриваме, че наблюдаваното орбитално привеждане в съответствие може да се поддържа от далечна ексцентрична планета с маса по-голяма от ~ 10 земни маси, чиято орбита лежи в приблизително същата равнина като тази на далечния Куйпер предмети с колан ... ”
Тяхната хартия отчасти се основаваше на присъствието на Седна, незначителна планета за първи път забелязана през 2003 г. Това е афелион или най-далечното разстояние от Слънцето, беше над 900 астрономически единици (АС.) По онова време Седна беше най-студеният, най-далечен обект за които знаехме в Слънчевата система. Силно удължената орбита на Седна беше обяснена за първи път в резултат на гравитационното влияние на Нептун. Проблемът е, че никога не се приближава достатъчно близо до Нептун.
Но Седна беше само началото. Това е един от група обекти, наречени крайни транснептунови обекти (eTNOs). В крайна сметка бяха открити повече от тези далечни предмети.
„Biden“ или 2012 VP 113 е открит през 2012 г. „Goblin“, или 2015 TG 387, е открит през 2015 г. Тогава през 2018 г. астрономите откриват „FarOut“, или 2018 VG18. Всеки от тези обекти е все по-далеч.
Съвсем наскоро, само преди няколко дни, астрономите откриха това, което на шега наричат FarFarOut. Все още не се знае много за тази планета, но най-отдалеченият й обект, засечен в Слънчевата система.
Как намират доказателства за планета 9
Много от далечните тела, които сочат съществуването на Планета 9, са открити, докато екип от астрономи, ръководен от д-р Скот Шеппард от Института за наука Карнеги, всъщност търсеха планета 9. Разбира се, те не са открили хипотетичната планета все още, но продължават да намират повече доказателства.
Тези обекти са изключително слаби и трудни за откриване. Работата по намирането им се извършва до голяма степен от компютрите. Мощните телескопи са насочени към части от небето за периоди от време, а експозициите се правят на интервали от няколко минути. Но това прави генерира огромно количество данни; твърде много, за да могат астрономите да пресеят.
Вместо това компютрите му, които вършат голяма част от рутинната работа. Астрономите използват алгоритми, за да позволят на компютъра да търси движещи се обекти на фона на звезди и когато компютърът намери такъв, той го маркира. След това астрономите поглеждат и виждат дали компютърът е прав. След това правят последващи наблюдения, за да потвърдят констатациите.
Ново доказателство за планета 9
„Търсенето на планетата девет вече е в разгара си и е вероятно, ако Планета девет - както е предвидено тук - ще бъде открита през следващото десетилетие.“
от „Хипотезата на планетата 9”, Батигин, Браун, Адамс и Бекер, 2019.
Сега две нови изследвания ни дават нови доказателства в подкрепа на Планета 9.
Първият се нарича „Орбитално клъстериране в отдалечената Слънчева система” от Константин Батигин и Майкъл Браун, двойката астрономи, които първоначално предложиха съществуването на Планета 9. Втората е „Хипотеза на планетата 9” също от Батигин и Браун, с Фред Адамс и Джулиет Бекер, двамата от университета в Мичиган.
В първата книга „Орбитално клъстериране в далечната Слънчева система” авторите хвърлят ръкавицата. Те правят така, че или там има Планета 9, която оформя орбитите на далечни обекти, или има наблюдателни пристрастия по време на работа. Те си поставят за цел да разберат какви наблюдателни пристрастия могат да бъдат възпроизведени и след това да се стремят да ги определят строго.
Както беше посочено по-рано, отдалечените обекти, които намекват за Планета 9, споделят орбитални характеристики. За това става въпрос за цялата тази планета 9. За да бъдем по-точни, техните надлъжни перихелии са групирани, и това, което се нарича техните орбитални полюсни позиции, също са групирани. В документа авторите заключават, че тяхната вероятност е само 0,2%, че това е случайно. Както се казва в техния документ, "... статистическата значимост на това групиране сега е трудно да се намали."
Вторият документ, предоставящ нови доказателства за планетата 9, се нарича просто „хипотеза на планетата 9“.
В този документ авторите отново твърдят, че въпреки че голяма част от орбиталното поведение на отдалечени обекти на пояса на Койпер е лесно обяснимо и предвидимо по отношение на Слънчевата система на осем планети, някои просто не са такива. По-конкретно, те посочват „наблюдавано физическо струпване на орбити с полу-големи оси над? 250AU, отделянето на перихелия на избрани обекти на пояса на Койпер от Нептун, както и динамичният произход на силно наклонени / ретроградни дългосрочни орбити. " С две думи, нещата нямат смисъл, ако се ограничим до Слънчевата система на осем планети, за да ги обясним.
Във въвеждането ни напомнят, че едва през последните няколко десетилетия започнахме да намираме всички по-малки тела в покрайнините на Слънчевата система. Както се казва в статията, "... през изминалия четвърт век станахме свидетели на откриването и характеризирането на разнообразна колекция от малки ледени предмети, пребиваващи във външните течения на нашата Слънчева система ..." И докато повечето тела съответстват на влиянието на Нептун и други планети, някои не.
„Най-крайните членове на това население обаче проследяват силно удължените орбити с периоди, измерени в хилядолетия, и показват редица любопитни орбитални модели“, казват авторите. Отново, това, което авторите наричат "поразителното подравняване" на техните ексцентрични орбити, общото наклонение на орбиталните равнини и "перихелионните разстояния, които се простират далеч от гравитационния обхват на Нептун", което изисква обяснение.
Този метод за извеждане на съществуването на планетата чрез нейното гравитационно въздействие върху други тела, преди да се наблюдава самата планета, е изпробван и преди. Той беше успешен в откриването на Нептун, но не успя, когато предсказа съществуването на друга предложена звезда, наречена Немезида.
И така, какво разтяга тези обекти до толкова далечни перихелии? Казват, че само изключително далечна и достатъчно масивна планета може да обясни всичко това: Планета 9. Голяма част от статията обяснява как Нептун е бил открит, като е наблюдавал движенията на други тела, правейки паралел с хипотезата на Планета 9. Те също така минават през някои по-ранни предложения от други астрономи, че друга планета може да се крие неразкрита в Слънчевата система, оформяйки орбитите на KBO.
С всяка книга и с всяко ново откритие на далечен KBO със странни орбитални характеристики случаят с Планета 9 става все по-силен. Но прякото наблюдение все още е златният стандарт и досега това ни избягва. Но може би не за много по-дълго.
В заключение на „Хипотезата на планетата 9“ авторите казват: „Търсенето на планетата девет вече е в разгара си и е вероятно, че ако планетата девет - както е предвидено тук - съществува, тя ще бъде открита през следващото десетилетие. "
Може да има друго обяснение за орбитите на тези далечни тела, за които не е необходима планета 9. Документ, публикуван през януари 2019 г., наречен „Пастирството в самогравитиращ диск на транснептуновите обекти“, подсказва, че буца ледени тела заедно може да предизвика странните орбити на тези далечни светове и че не е необходима девета планета, за да ги обясни.
Намирането на планета 9 би било основен триумф за астрономите. Темпът на откриване на нови предмети в пояса на Койпер се ускорява. С по-новите, по-добри телескопи, идващи онлайн, и с разработени подобрени компютри и алгоритми, ще бъде все по-трудно за всяка планета, особено тази, която може да е 10 пъти по-голяма от масата на Земята, да се скрие.
Източници:
- Документ за изследване: Орбитално струпване в отдалечената Слънчева система
- Документ за изследване: Хипотезата на деветте планети
- Документ за изследване: ДОКАЗАТЕЛСТВО ЗА РАЗЛИЧЕН ГИАНТЕН ПЛАНЕТ В СОЛАРНАТА СИСТЕМА
- Прессъобщение: Повече поддръжка за Planet Nine
- Документ за изследване: ШЕФЕРДИРАНЕ В САМОГРАВИТЕЛЕН ДИСК НА ТРАНСЕПТУНСКИ ОБЕКТИ
- Прессъобщение: Изследователите на Калтех откриват доказателства за истинска девета планета
