I begynnelsen av dette året rapporterte media at amerikanske forskere K. Batygin og M. Brown fra California Institute of Technology i Pasadena oppdaget en ny planet i solsystemet. Det er utenfor Pluto og har samme størrelse som Pluto.
Denne planeten kretser rundt solen i en langstrakt bane med en frekvens på 15 tusen år. I sin kjemiske sammensetning er den veldig lik Uranus og Neptun. Ifølge forskere ble dette objektet slått ut av den protoplanetære disken nær solen for rundt 4,5 milliarder år siden.
Den nærmeste avstanden mellom denne planeten og solen er omtrent 200 astronomiske enheter. Forskere anslår maksimal avstand til 600-1200 astronomiske enheter. Dermed kan det antas at planetens bane går utover Kuiperbeltet, der Pluto ligger.
Det tar fem år å bekrefte eksistensen av en ny himmellegeme, og i tilfelle et positivt resultat kan det oppdagede objektet bli den niende planeten i solsystemet. Det må sies at tidligere forsøk også ble gjort for å søke etter Planet X, noe som førte til oppdagelsen av slike planeter som Neptun (1864) og Pluto (1930).
Astronomer søker for tiden. Saken er at de nøyaktige koordinatene til den nye planeten ikke ble etablert, forskere indikerte bare den delen av himmelen der den kan være plassert.
Etter at en annen trans-neptunsk gjenstand, Sedna, ble oppdaget i 2003, kom forskere til den konklusjonen at det er en annen gjenstand i utkanten av solsystemet som påvirker banene til Kuiper-belteplanetene. Sedna, som er 76 astronomiske enheter fra solen, må beskyttes mot påvirkning fra eksisterende planeter. Men da andre transneptuniske gjenstander ble oppdaget (2012 GB17, 2012 VP113), ble det åpenbart at noe påvirket banene deres.
I løpet av astrofysiske studier kunngjorde Batygin og Brown likheten mellom banene til alle kjente gjenstander som ligger utenfor banen til Neptun i en avstand på mer enn 230 astronomiske enheter fra solen. Samtidig estimerte forskere sannsynligheten for en tilfeldig tilfeldighet av baner til ikke mer enn 0,007 prosent. Videre har banene til de objektene som ligger i større avstand fra solen enn andre trans-neptuniske kropper så lignende egenskaper at dette ifølge astrofysikere bare kan forklares med tilstedeværelsen av en ny, niende planet i solsystemet.
Forskerne er sikre på at den nye planeten må være langt nok fra stjernen og massiv til å påvirke banene til alle transneptuniske gjenstander og Sedna i den delen av rommet der gravitasjonsfeltet til kjente planeter ikke strekker seg. Forskere har laget en matematisk modell som nok en gang beviste eksistensen av små gjenstander hvis baner er vinkelrett på planet til resten av solsystemet. Astrofysikere har antydet at disse objektene kan være asteroider Centaurs, som ligger mellom banene til Neptun og Jupiter. Det skal bemerkes at tidligere astronomer ikke kunne gjette banen for deres bevegelse.
Kampanjevideo:
Brown og Batygin vurderte i sitt arbeid flere hovedparametere for transneptuniske kropper. Den første av disse er pericenterargumentet, det vil si vinkelen som forbinder banepunktet nærmest Solen (perihelion) og selve stjernen og retningen fra Sola til det punktet der kroppen krysser den himmelske ekvator. Det andre argumentet er vinkelen mellom vårjevndøgn, hvor stjernen krysser himmelekvator, og retningen til stigende node. Det tredje argumentet er vinkelen mellom ekliptikken (hellingen) og banen til banen. Disse parametrene er transformert for å vise hvor perihelionen til banen er og hvor banen til banen skal projiseres.
Orbitalpolene til alle de seks tranneptuniske objektene og perihelepunktene, som vist av modellen, er gruppert på en slik måte at sannsynligheten for at den nye planeten påvirker dem er mer enn 99 prosent. Samtidig har ytterligere tretten kropper som er i en avstand på 100-300 astronomiske enheter fra solen også lignende egenskaper, men sannsynligheten for tilfeldighet i dette tilfellet overstiger ikke fem prosent. Dataene som er oppnådd indikerer massen til den nye planeten og konfigurasjonen av bane. For å bestemme disse egenskapene måtte forskere simulere evolusjonsprosessen til det tidlige solsystemet. Modellen inkluderte 40 embryoer av himmelobjekter (planetesimals), som er dannet av støvet fra den protoplanetære disken.
I den opprettede modellen ble disse objektene fjernet til maksimal avstand fra solen med 150-550 astronomiske enheter, og periheliet deres var i en avstand på 30-50 astronomiske enheter. Forskere for vurdering tok et tidsintervall som tilsvarte 4 milliarder år. I løpet av forskningen observerte de hvordan disse himmelobjektene ville oppføre seg under påvirkning av gravitasjonsfeltene til kjente planeter og Planet X.
I modellen forsøkte forskere å velge forskjellige parametere for den nye planetens bane og plassere den på forskjellige avstander fra solen. Ble vurdert som tre alternativer for massen av objektet: 0,1, 1 og 10 jordmasser. Til slutt mottok forskere over 190 forskjellige modeller.
Forskning har vist mange interessante ting relatert til bevegelse av planetisimels i baner. De beveger seg i ustabile kaotiske baner og kan kollidere med hverandre eller fly ut av den protoplanetære disken. Etter en stund stabiliseres banene til disse himmelobjektene. Astronomer valgte parametrene til banene, hvis perihelium var i en avstand på rundt 80 astronomiske enheter, siden slike himmellegemer er tilgjengelige for observasjon i virkeligheten. Forskere bestemte seg for ikke å sjekke individuelle objekter, men sjekket umiddelbart hele områdene av baneverdier.
Etter det ble 13 objekter valgt tilfeldig som ble fjernet fra solen på maksimal avstand. Dette tilfeldige utvalget har blitt utført flere ganger. Svært få simuleringer er funnet å gi null sannsynlighet. Og bare når massen til Planet X var lik en eller ti jordmasser, tilsvarte settet med simuleringer de observerte prosessene.
Forskere har antydet at den mystiske planeten, hvis den har samme masse som jorden, skal være 200 astronomiske enheter unna solen, og periheliet skal nå 60 astronomiske enheter. Enkelt sagt, den nye planeten skal bevege seg langs en veldig langstrakt bane. Imidlertid ble dette alternativet avvist av forskere, siden Kuiper-beltet ikke var inkludert i det.
Hvis vi antar at den nye planeten er ti ganger større og mer massiv enn jorden, så kan du få flere ganske akseptable alternativer. Samtidig vurderte forskere ikke alternativer der massen til den nye planeten overstiger jordens masse mer enn ti ganger, og det er derfor behov for ytterligere forskning.
En 3D-simulering ble brukt til å bestemme andre orbitale parametere, inkludert orbital hellings og perihelion argument. Som et resultat var det mulig å fastslå at hellingen til banen til et nytt himmelobjekt kan variere fra 20 til 40 grader.
I følge astronomer, som mange gigantiske eksoplaneter, er den nye planeten en gassgigant. Tidligere var forskere i stand til å fastslå at det er mulig å beregne radiusen til slike himmelobjekter etter deres masse på grunn av eksistensen av et statistisk forhold mellom disse karakteristikkene, lik ca. 0,34. Dermed kan du beregne den omtrentlige radien til den niende planeten i solsystemet - fra to til ni radier av jorden. Mest sannsynlig er denne planeten en isgigant, som Uranus eller Neptun.
Det skal også bemerkes at forskere har prøvd å forutsi hvilke astronomiske tjenester som kan oppdage en ny planet. Verktøyene som er i stand til å gjøre dette er bakkebaserte teleskoper av CRTS-programmet, samt hurtigrespons og panoramateleskop Survey og Pan-STARRS. En av de kraftigste er det japanske Subaru-teleskopet, som siden 2015 har observert den delen av himmelen der det meste av banen til den niende planeten angivelig ligger. Det er ganske mulig at forskere etter en tid vil kunne behage med ny informasjon om Planet X.
