Что-то огромное может скрываться в глубинах нашей Солнечной системы

Существует ли массивная, ещё не открытая планета на окраинах Солнечной системы? Эта идея возникла ещё до открытия Плутона в 1930-х годах.

Обозначенная как «Планета X», её существование выдвигали известные астрономы для объяснения орбиты Урана, которая отклоняется от ожидаемой траектории. Гравитационное влияние неоткрытой планеты, в несколько раз крупнее Земли, рассматривалось как возможная причина этого несоответствия.

В 1990-х годах загадка была решена благодаря пересчёту массы Нептуна, но в 2016 году астрономы Константин Батыгин и Майк Браун из Калифорнийского технологического института (Caltech) предложили новую теорию о возможной «Девятой планете».

Их теория связана с поясом Койпера — гигантским скоплением карликовых планет, астероидов и других объектов за орбитой Нептуна (включая Плутон). Многие объекты пояса Койпера (транснептуновые объекты) вращаются вокруг Солнца, но, подобно Урану, их орбиты не соответствуют ожидаемым траекториям.

Батыгин и Браун утверждают, что что-то с мощным гравитационным притяжением должно влиять на их орбиты, и предложили «Девятую планету» в качестве объяснения.

Это похоже на то, что происходит с нашей Луной. Она обращается вокруг Солнца за 365,25 дней, что соответствует ожиданиям для её расстояния. Однако гравитация Земли заставляет Луну также вращаться вокруг нашей планеты каждые 27 дней. С точки зрения внешнего наблюдателя, Луна движется по спирали. Аналогично, многие объекты пояса Койпера демонстрируют признаки влияния не только солнечной гравитации.

Хотя астрономы изначально скептически относились к теории «Девятой планеты», появляется всё больше доказательств, что орбиты транснептуновых объектов действительно хаотичны. Как заявил Браун в 2024 году:

«Я считаю крайне маловероятным, что Девятой планеты не существует. На данный момент нет других объяснений наблюдаемым эффектам, как и множеству других воздействий, которые она оказывает на Солнечную систему».

Например, в 2018 году был обнаружен новый кандидат в карликовые планеты — 2017 OF201. Этот объект размером около 700 км (Земля примерно в 18 раз больше) имеет сильно вытянутую орбиту.

Отсутствие почти круговой орбиты указывает либо на столкновение в прошлом, либо на гравитационное влияние Девятой планеты.

Проблемы теории

Однако если Девятая планета существует, почему её до сих пор не нашли?

Некоторые астрономы сомневаются, что данных об орбитах объектов пояса Койпера достаточно для выводов. Альтернативные объяснения включают влияние кольца обломков или даже малой чёрной дыры.

Главная проблема в том, что внешняя Солнечная система наблюдается недостаточно долго. Например, объект 2017 OF201 имеет орбитальный период около 24 000 лет. Хотя траекторию можно определить за несколько лет, для обнаружения гравитационных эффектов нужно 4–5 полных оборотов.

Новые открытия в поясе Койпера также бросают вызов теории. Последний пример — объект 2023 KQ14, обнаруженный телескопом Subaru на Гавайях.

Это «седноид» — объект, который большую часть времени находится далеко от Солнца, но в пределах его гравитационного влияния (до 5 000 а.е., где 1 а.е. — расстояние от Земли до Солнца).

Ближайшая точка его орбиты к Солнцу — 71 а.е., самая дальняя — 433 а.е. (для сравнения, Нептун находится на 30 а.е.).

Его орбита стабильнее, чем у 2017 OF201, что говорит об отсутствии влияния крупной планеты. Если Девятая планета существует, она должна находиться дальше 500 а.е.

Будущие исследования

Возможность существования массивной планеты, влияющей на пояс Койпера, остаётся. Однако поиски ограничены даже для беспилотных миссий.

По оценкам, основанным на скорости зонда New Horizons, потребуется 118 лет, чтобы достичь предполагаемого местоположения Девятой планеты.

Пока мы можем полагаться только на наземные и космические телескопы. Новые астероиды и далёкие объекты обнаруживаются по мере улучшения технологий, что постепенно прольёт свет на тайны окраин Солнечной системы.

Следите за этим (очень большим) пространством — и посмотрим, что откроется в ближайшие годы.

Ян Уиттакер, старший преподаватель физики, Ноттингемский Трентский университет.