Девятая планета: мир, который не должен существовать

Новое исследование астрономов из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) рассматривает несколько сценариев и приходит к выводу, что большинство из них имеют низкие вероятности. Таким образом, существование Девятой планеты под вопросом.

"Эти данные указывают на существование Девятой планеты, но мы не можем объяснить наверняка, как она была сформирована," говорит астроном из CfA Гонджи Ли (Gongjie Li), ведущий автор статьи, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters.

Девятая планета вращается вокруг нашего Солнца на расстоянии около 60 – 225 миллиардов километров, или 400 – 1 500 астрономических единиц (астрономическая единица или а.е. – среднее расстояние от Земли до Солнца или 93 миллионов миль). А это далеко за пределами всех других планет в нашей Солнечной системе. Возникает вопрос: она сформировалась там, или в другом месте и лишь позднее достигла своей необычной орбиты?

Ли и ее соавтор Фред Адамс (Fred Adams) из Университета штата Мичиган провели множество компьютерных моделирований, чтобы рассмотреть три возможных варианта. Первый и, наиболее вероятный, включает в себя звезду, которая отбуксировала Девятую планету наружу. Такое взаимодействие не только подтолкнуло планету на более широкую орбиту, но и сделало орбиту более эллиптической. А так как Солнце образовалось в звездном скоплении с несколькими тысячами соседей, такие звездные встречи были более распространены в ранней истории нашей Солнечной системы. Ли и Адамс выявили лишь 10-процентную вероятность этого события.

Астроном из CfA Скотт Кеньон (Scott Kenyon) считает, что знает решение этой задачи. В двух статьях, представленных в Astrophysical Journal, Кеньон и его соавтор Бенджамином Бромли (Benjamin Bromley) из Университета штата Юта используют компьютерное моделирование для построения возможных сценариев для формирования Девятой планеты на широкой орбите.

"Самое простое решение для Солнечной системы – создание дополнительного газового гиганта", говорит Кеньон.

Они предположили, что Девятая планета сформировалась гораздо ближе к Солнцу, а затем взаимодействовала с другими газовыми гигантами, в частности, с Юпитерой и Сатурном. Ряд гравитационных ударов мог бы изменить орбиту планеты на большую и более эллиптическую с течением времени.

Этого можно избежать путем взаимодействия с газовым диском Солнечной системы, он предлагает.

Кеньон и Бромли также изучили возможность того, что Девятая планета фактически сформирована на большом расстоянии. Они считают, что правильное сочетание исходной массы диска и долгого срока службы диска могли создать со временем Девятую планету, после чего проходящая звезда, предполагаемая Ли, подтолкнула ее.

Работа Ли также помогает ограничить сроки формирования или миграции Девятой планеты. Солнце родилось в кластере, где столкновения с другими звездами были более частыми. Широкая орбита Девятой планеты могла сделать ее уязвимой для выталкивания во время таких встреч. Таким образом, Девятая планета, вероятно, прибыла на свою нынешнюю орбиту после того, как Солнце покинуло кластер.

Наконец, Ли и Адамс просмотрели два «диких» варианта: Девятая планета является или экзопланетой, взятой в плен проходящей звездной системой, или свободно плавающей планетой, захваченной во время близкого подхода к нашей Солнечной системе. Тем не менее, они пришли к выводу, что шансы любого сценария составляют менее 2 процентов.