Aurinkokunnan yhdeksännen planeetan mahdollinen olemassaolo tuli tunnetuksi tammikuussa 2016. Planeetta X liittyy auringon pyörimisakselin kallistumiseen, planeettajärjestelmän tuhoutumiseen ja maan katastrofien esiintymiseen. Samaan aikaan tutkijat ovat edistyneet ymmärtämään tämän taivaankappaleen roolia aurinkokunnassa, mallintaneet sen sisäisen rakenteen ja ehdottaneet hypoteeseja, jotka selittävät planeetan X alkuperää. "Lenta.ru" kertoo viimeisimmistä tutkimuksista.
Planeetta X: n mahdollisesta löytämisestä Pluton kiertoradan ulkopuolella raportoivat tähtitieteilijät Mike Brown ja Konstantin Batygin Kalifornian tekniikan instituutista Pasadenassa (USA). Todennäköinen aurinkokunnan yhdeksäs planeetta on noin kymmenen kertaa raskaampi kuin maapallo ja pyörii tähden ympäri pitkänomaisella kiertoradalla (ja tasolle, joka on kalteva maapallon kiertoradalle) 15 000 vuoden ajan. Fysikaalisilta ja kemiallisilta ominaisuuksiltaan se muistuttaa jääjättiä Uranusta ja Neptunusta. Kuten Brown ja Batygin uskovat, tämä avaruusobjekti 4,5 miljardia vuotta sitten pudotettiin aurinkopaneelista.
Lähin etäisyys siitä aurinkoon on 200 tähtitieteellistä yksikköä (se on seitsemän kertaa enemmän kuin auringosta Neptunukseen). Planeetta X: n maksimietäisyydeksi arvioidaan 600-1200 tähtitieteellistä yksikköä, mikä kiertoradansa sijoittaa Kuiper-vyön ulkopuolelle, jossa Pluto sijaitsee. Brown ja Batygin arvioivat virheen todennäköisyydeksi 0,007 prosenttia. Tutkijat löysivät uuden planeetan analysoimalla gravitaatiohäiriöitä, joita se aiheuttaa muille taivaankappaleille.
Fysiikka ja kemia
Tähtitieteilijät Esther Linder ja Christoph Mordasini Bernin yliopistosta (Sveitsi) tulivat seuraaviin johtopäätöksiin tämän taivaankappaleen fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Säde on 3,7 kertaa Maan säde. Vetystä ja heliumista koostuvan ilmakehän lämpötila on miinus 226 celsiusastetta. Kaasuvaipan alla on vesijääkerros, jonka lämpötila on miinus 63 astetta. Vielä syvempi - ohut kerros silikaattivaippaa, jonka alle on piilotettu rautasydän. Sen lämpötilan arvioidaan olevan 3,4 tuhatta celsiusastetta. Tähtitieteilijöiden mukaan planeetta X lähettää noin tuhat kertaa enemmän energiaa kuin absorboi ja jäähtyy vähitellen. Tutkijat uskovat, että planeetta X on pienempi kopio Uranuksen ja Neptunuksen kaasujätteistä.
Planeetta X: n mahdollinen rakenne
Mainosvideo:
Kuva: Esther Linder, Christoph Mordasini, Bernin yliopisto
Amerikkalaiset tähtitieteilijät uskovat, että planeetan X väri on tummansininen, tummempi kuin Neptunuksen, jolla on tummansininen sävy optisella alueella, ja Uraanin vaaleansinisellä kaasumaisella kirjekuorellaan. Koska planeetan X lämpötilat ovat erittäin matalat, ilmakehässä ei käytännössä ole metaanikaasua, toisin kuin Neptunuksen kaasuvaippa. Tutkijoiden mukaan tämä yhdiste tiivistyy ja sijaitsee planeetan ilmakehän tai sen pilvien pohjalla.
Vieraileva vieras
Jos Brown ja Batygin uskovat, että planeetta X lyötiin pois protoplaneettalevystä Auringon lähellä, heidän kollegansa Ruotsista ja Ranskasta ajattelevat toisin: taivaankappale voi olla eksoplaneetta, jonka Aurinko vangitsi läheiseltä tähdeltä. Työssään tutkijat pohtivat skenaariota, jonka mukaan Aurinko vangitsi planeetan X toisesta tähdestä syntymäklusterissaan. Aurinko sijaitsi useiden tuhansien nuorten tähtien ryhmässä, ja planeetat liikkuivat niiden välillä pienillä nopeuksilla (noin kilometri sekunnissa).
Planeetan X kiertorata (merkitty keltaisella)
Kuva: Caltech / R. Hurt (IPAC)
Tämä edellyttää kolmen ehdon samanaikaista täyttämistä. Ensinnäkin Planeetta X: n olisi pitänyt kaapata aurinko noin 150 tähtitieteellisen yksikön etäisyydelle siitä (häiriöiden välttämiseksi Kuiperin vyöhykkeeltä). Toiseksi, eksoplaneetan täytyi kiertää toisen tähtiä klusterissa, joka oli kaukana siitä (sadasta tähtitieteellisestä yksiköstä). Tämä antaisi auringon voittaa ensimmäisen tähtensä vaikutukset Planet X: ään. Kolmas ehto on, että sen jälkeen kun aurinko on vanginnut eksoplaneetan, on mahdollista toistaa aurinkokunnan nykyinen dynaaminen kokoonpano. N-kehon ongelman yhteydessä tehdyssä mallinnuksessa tähtitieteilijät ovat osoittaneet, että kaikki kolme ehtoa voidaan täyttää.
Tähtitieteilijät uskovat, että klusterivaihe kestää noin sata miljoonaa vuotta, ja tämä riittää massiivisten ja kaukana olevien planeettojen (kuten Neptunuksen) jakautumiseen raskaimpien tähtien välillä. Vastaavasti voit selittää monien Kuiperin vyöhykkeellä sijaitsevien Neptunuksen ulkopuolisten kohteiden luonteen - kohteet, jotka sijaitsevat 30--55 tähtitieteellisen yksikön päässä Auringosta.
Siivota
Planet X pystyy espanjalaisten ja brittiläisten tähtitieteilijöiden mukaan häiritsemään taivaankappaleiden kiertoradat aurinkokunnassa ja heittämään ne ulos siitä. Tutkijat analysoivat planeetan X vaikutuksen kuuden äärimmäisen kohteen liikkumiseen Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella, joiden puoli-pääakseli ylittää 150 tähtitieteellistä yksikköä ja perihelion on 30 tähtitieteellistä yksikköä.
Simulaatiot ovat osoittaneet, että kääpiö planeetan Sedna ja ehdokas 2012 VP113: n kiertoradat pysyvät vakaina seuraavien satojen miljoonien vuosien ajan. Toisaalta Neptunuksen ylittävien kohteiden (VN112, 2007 TG422 ja 2013 RF98) radat (näiden taivaankappaleiden halkaisija on 100-300 kilometriä) ovat epävakaita, ja planeetta X voi heittää ne kymmenien miljoonien vuosien jälkeen aurinkokunnasta.
Myös planeetan X, ranskalaisten ja brasilialaisten tähtitieteilijöiden vaikutus selitti aurinkokunnan Laplace-tason kaltevuuden. Tutkijat tutkivat neljän jättiläisplaneetan - Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen - dynamiikkaa. Jokainen näistä taivaankappaleista vaikuttaa aurinkokunnan kokonaiskulmamomenttivektoriin kohtisuorassa Laplace-tasoon nähden. Tähtitieteilijät ovat tutkineet planeetan X vaikutusta aurinkoon ja jättiläisplaneetoihin. Kävi ilmi, että tämä vaikutus selittää kuuden asteen kallistumisen Laplace-tason ja aurinko-päiväntasaajan tason välillä.
Analyyttinen malli kuvaa kallistuksen määrän massasta, epäkeskisyydestä (kiertoradan venymäparametri), planeetan X kiertoradan puoli-suuremmasta akselista ja jättiläisten ominaisuuksista riippuen. Muutama päivä ennen tämän löydön julkaisemista tähtitieteilijä Elizabeth Bailey esitti samanlaisia johtopäätöksiä yhteistyössä Planet X: n löytäjien kanssa.
Auringon liike malli
Kuva: arXiv.org
Jotkut tutkijat ovat myös yrittäneet uskaliaampia hypoteeseja. Astrofyysikot, yhdysvaltalaiset Daniel Whitmeier ja John Mats, ovat syyttäneet Planet X: tä 27 miljoonan vuoden välein tapahtuvasta eläinten joukkojen sukupuuttoon maan päällä. Teoria perustuu siihen, että planeetan X kiertorata Auringon ympäri kallistuu hitaasti ja ylittää Kuiper-vyön (joka sijaitsee 30-55 AU: n päässä Auringosta) joka 27 miljoonaa vuotta. Tämä johtaa painovoimahäiriöihin, ja planeetta X työntää komeettoja Kuiperin vyöhykkeeltä aurinkokunnan sisätiloihin. He pommittavat planeettoja (mukaan lukien maapallo). Kun he lähestyvät aurinkoa, ne hajoavat sirpaleiksi, mikä vaikeuttaa auringonvalon pääsyä taivaankappaleisiin (mukaan lukien Maa).
Tutkijoiden mukaan tämä skenaario on hyväksyttävin eläinten massan sukupuuttoon liittyvän kosmisen selityksen kannalta. Kaksi muuta skenaariota - toisen tähden läsnäolo Auringon vieressä ja tähden pystysuuntaiset värähtelyt, kun se pyörii galaksin keskustan ympäri, kuten kirjoittajat huomauttavat, eivät saa paleontologista vahvistusta. Ensimmäistä kertaa Whitmeier ja Mats esittivät hypoteesinsa vuonna 1985. Heidän tutkimuksensa julkaisi Nature and Time (kuvan kannella). Tutkijoiden alkuperäisen hypoteesin mukaan planeetta X on yhdestä viiteen kertaa Maata painavampi ja sata kertaa kauempana Auringosta.
Mitä seuraavaksi
Tähtitieteilijät Carlos ja Raul de la Fuente Marcos uskovat, että Pluton kiertoradan ulkopuolella ei ole yksi, vaan kaksi supermaata. Saatavilla olevat tiedot Sednan, 148209, 2004 VN112, 2007 TG422, 2010 GB174, 2012 VP113 ja 2013 RF98: n perihelionipressiosta saavat kirjoittajien työn mukaan hyvän selityksen, jos oletetaan vähintään kahden jättiläisen taivaankappaleen läsnäolo, joista yksi voi olla planeetta X. Vuodesta 2014 lähtien Carlos ja Raul de la Fuente Marcos ovat puhuneet kahden supermaapallon olemassaolon mahdollisuudesta Pluton ulkopuolella.
Kaikki johtopäätökset Planeetta X: stä eivät perustu suoriin havaintoihin, vaan analyysiin sen vaikutuksesta muihin taivaankappaleisiin ja tietokonemallinnustietoihin. Tähtitieteilijöiden mukaan 20 päivän havainnot Havaijilla (USA) sijaitsevassa japanilaisessa Subaru-observatoriossa ovat riittäviä planeetan X suoralle löytämiselle. Tutkijat toivovat varaavansa aikaa tähän observatorioon. Sitten Brownin ja Batyginin mukaan Planet X: n olemassaolo todistetaan lopullisesti.
Andrey Borisov