На окраинах Солнечной системы, в ледяной тьме за орбитой Нептуна, скрывается загадка, будоражащая умы астрономов десятилетиями. Девятая планета — гипотетический гигант, чье существование предсказано гравитационными аномалиями, но который упорно ускользает от прямого наблюдения. Теперь международная команда ученых сменила тактику: вместо поиска отраженного света они отправились на охоту за тепловым следом невидимого колосса .
Космический детектив: загадка пояса Койпера
В 2016 году астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института обнаружили нечто странное. Орбиты транснептуновых объектов (ТНО), таких как Седна и другие ледяные тела в поясе Койпера, оказались неестественно сгруппированы. Их траектории были наклонены под одинаковым углом, словно невидимая рука направляла их движение. Вероятность случайного совпадения — менее 0,007% . Единственное правдоподобное объяснение: гравитация массивной планеты, в 5–10 раз тяжелее Земли, вращающейся на расстоянии 400–800 астрономических единиц (а.е.) от Солнца (1 а.е. = расстояние от Земли до Солнца) .
Но как найти объект, который в 700 раз дальше Земли? На таком расстоянии солнечный свет в миллиарды раз слабее, чем на нашей планете. Традиционные телескопы, фиксирующие отраженное излучение, бессильны: яркость Девятой планеты в видимом спектре сопоставима со свечкой на расстоянии 100 000 км .
Тепло или свет: революция в поисках
Гениальность нового подхода — в фокусе на инфракрасном излучении. Любое тело с температурой выше абсолютного нуля испускает тепловые волны. Команда под руководством Терри Лонг Фана (Национальный университет Цинхуа, Тайвань) рассчитала ключевое преимущество:
- При удвоении расстояния от Солнца отраженный свет ослабевает в 16 раз.
- Тепловое излучение — всего в 4 раза .
Ученые обратились к архивам двух космических миссий:
1. IRAS (NASA, 1983 г.) — первый инфракрасный телескоп, картографировавший 96% неба.
2. AKARI (JAXA, 2006–2007 гг.) — японский спутник с рекордной чувствительностью в дальнем ИК-диапазоне .
Разница в 23 года между наблюдениями позволила искать объекты с едва заметным смещением — около **3 угловых минут в год**. Для сравнения: это как заметить смещение монеты на два километра .
Кандидаты из мрака: два претендента на звание Планеты Х
Анализ данных выявил 13 потенциальных сигналов, но лишь один объект соответствовал всем критериям Девятой планеты :
- Расстояние: 500–700 а.е. (74–104 млрд км от Солнца).
- Масса: 7–17 масс Земли (тяжелее Нептуна!).
- Тепловая сигнатура: яркость в ИК-диапазоне совпала с прогнозами для ледяного гиганта .
Удивительно, но в данных AKARI обнаружился второй кандидат с аналогичными параметрами, сместившийся на 47,4 угловых минуты за 23 года . Оба тела находятся в области, предсказанной моделями Батыгина-Брауна, где гравитация Девятой планеты могла бы объяснить наклон орбит ТНО на 20° .
Почему это не случайный шум?
Скептики справедливо указывают: два сигнала за 40 лет — недостаточно. Но исследователи учли главные риски ложных открытий:
1. Параллакс: видимое смещение из-за движения Земли. Команда сравнивала данные, полученные в одну и ту же дату каждый год, чтобы нивелировать этот эффект .
2. Фоновые объекты: галактики, звезды и астероиды отсеивались по характерному движению — близкие тела смещаются быстрее .
3. Инструментальные помехи: данные IRAS и AKARI перепроверялись с архивом WISE (NASA), где кандидаты отсутствовали, что исключало артефакты .
«Это как найти призрака по его следам», — образно комментируют открытие авторы исследования.
Что это за мир? Гипотезы о природе Девятой планеты
Если кандидаты подтвердятся, они перевернут наши представления о Солнечной системе:
- Ледяной гигант: Аналогичен Урану или Нептуну, с атмосферой из водорода, гелия и метана. Температура: –364°F до –409°F (–220°C до –245°C) — слишком холодно для жизни, кроме, возможно, экстремофилов в подледных океанах .
- Происхождение: Вероятно, сформировался рядом с газовыми гигантами, но был выброшен гравитацией Юпитера на окраины системы. Альтернатива — «планета-сирота», захваченная Солнцем из межзвездного пространства .
- Орбита: Крайне вытянутая — от 280 а.е. в перигелии до 1120 а.е. в афелии. Полный оборот вокруг Солнца занимает ~15 000 лет .
Вызовы и перспективы: что дальше?
Главная проблема — подтверждение орбиты. Двух точек наблюдений недостаточно. Команда Фана предлагает:
- Нацелить на область поиска камеру DECam (Чили) с полем зрения 3 квадратных градуса.
- Использовать космический телескоп Джеймса Уэбба, способный напрямую снять ИК-спектр кандидата.
Аномалии орбит в поясе Койпера — ключ к разгадкеPicLumen
Интригует и альтернативная теория: открытие карликовой планеты 2017 OF201 с экстремальной орбитой (перигелий 44 а.е., афелий 1600 а.е.) ставит под сомнение необходимость в Девятой планете. Модели показывают, что ее гравитация разрушила бы такие орбиты за 100 млн лет . Значит, либо Планета Х — миф, либо ее параметры иные.
Заключение: почему это изменит астрономию?
Обнаружение Девятой планеты станет первым открытием полноценной планеты в Солнечной системе с 1846 года (когда нашли Нептун). Но важнее другое:
1. Объяснение аномалий: Наклон пояса Койпера, направление орбит ТНО и даже ось вращения Солнца могут быть связаны с ее гравитацией.
2. Популяция суперземель: Внесолнечные системы изобилуют планетами массой 5–10 Земель. Их отсутствие у Солнца было аномалией — Девятая планета закроет этот пробел.
3. Новые методы поиска: Успех тепловой стратегии откроет путь к обнаружению других скрытых миров, например, в облаке Оорта.
«Мы на пороге разгадки одной из величайших тайн Солнечной системы», — заключают исследователи . Если их расчеты верны, учебники астрономии ждет революция — и она начнется с крошечной инфракрасной точки в бездне космоса.
