Нам не нужна «Планета 9» для объяснения необычных орбит во внешней солнечной системе

Нам не нужна «Планета 9» для объяснения необычных орбит во внешней солнечной системе

Чуть более двух лет назад пара астрономов сделала волны, когда они предположили, что орбиты группы транс-нептунианских объектов или TNO могут свидетельствовать о существовании неоткрытой планеты в нашей собственной солнечной системе. Этот гипотетический мир, получивший название «Планета 9», будет примерно в 10 раз больше массы Земли, 2-4x ее диаметра и будет иметь удлиненную орбиту, которая пролетит до 15 000 лет, чтобы путешествовать один раз вокруг Солнца. Теперь, однако, другая группа исследователей выдвинула теорию, которая не требует существования Планеты 9 вообще. Вместо этого они полагают, что достаточно плотная группа транс-нептунианских объектов (ТНО) может коллективно создать некоторые из тех же орбит, которые мы видим сегодня, без необходимости в Планете 9.

Для обзора: Основным свидетельством существования Планеты 9 является большое количество TNO с необычными орбитами в нашей солнечной системе. На изображении ниже показаны орбиты ряда этих TNO, с гипотетической орбитой Планеты 9 в золоте.

Очень необычные (и тем не менее странно похожие) орбиты ряда объектов пояса Койпера. Изображение пользователя Caltech
Очень необычные (и тем не менее странно похожие) орбиты ряда объектов пояса Койпера. Изображение пользователя Caltech

Основным аргументом для Планеты 9 является то, что аналогично необычные (или необычно похожие) орбиты этой (относительно) массивной группы объектов подразумевают, что на них действует более крупный объект. Но Энн-Мари Мэдиган, доцент кафедры астрофизических и планетарных наук в Университете Колорадо Боулдер, имеет другой аргумент. Некоторые из более крупных ТНО, включая Седну, считаются «отдельными объектами», то есть они не имеют сильного гравитационного взаимодействия с Нептуном или каким-либо другим телом в Солнечной системе. В тезисы доклада профессора Мадигана говорится:

[O] bservations предполагают, что существует большая группа отдельных TNO, которые имеют динамическую историю, отличную от истории объектов, рассеянных Нептуном. В настоящее время неизвестен физический механизм, с помощью которого эти массивные малые планеты отделяются. Однако мы обнаружили явление, обусловленное дифференциальной прецессией между TNO разных масс и взаимными секулярными гравитационными моментом, которые естественным образом отделяют огромные малые планеты. Этот механизм может иметь значительные последствия для внешней Солнечной системы и может пролить свет на происхождение отброшенной популяции малых планет около Рассеянного диска.

По словам Space.com, меньшие TNO могут двигаться намного быстрее, чем несколько крупных TNO, заставляя их собираться вместе. Этот эффект группировки затем изменит пути более крупных TNO по мере приближения этих тел. Со временем это могло привести к тому, что крупные TNO с их необычными, высокоэллиптическими орбитами «отделились» от остальной солнечной системы. Причина, по которой это потенциальное объяснение до сих пор не изучалось, заключается в том, что попытка моделирования гравитационных взаимодействий сотен TNO на миллионы и миллиарды лет, как правило, является интенсивной и ненужной при вычислении, когда рассматривается общая эволюция первичной солнечной системы ,

Мадиган замечает, что ее собственная теория не так хороша для всех наблюдаемых условий, как Планета 9. Нет никаких объяснений, почему, например, орбиты различных отдельных тНО наклонены таким же образом. Планета 9, с другой стороны, объяснила бы это. И ее собственная теория требует существования гораздо большего числа небольших ТНО, чем мы исторически наблюдали, хотя наши собственные ограниченные телескопы могут объяснить это несоответствие. Сама Седна была обнаружена только в 2003 году, а вторая по величине (по объему) и самой массивной карликовой планете Эрис была обнаружена в 2005 году. Мы все еще изучаем самые дальние районы солнечной системы - и все еще охотимся за планетой 9, если это нужно начать.