Данная статья в продолжение ряда статей на этом сайте об планете Вулкан...см. здесь: ЭКЗОПЛАНЕТЕ ВУЛКАН В СИСТЕМЕ 40 ЭРИДАНА ОТКАЗАЛИ В СУЩЕСТВОВАНИИ. astropro.ru

ПЛАНЕТА X. ПОИСКИ, РАЗОЧАРОВАНИЯ, НАДЕЖДЫ. astropro.ru

КАК «ОГНЕННАЯ ПЛАНЕТА» БЫЛА УНИЧТОЖЕНА НАУКОЙ astropro.ru

ПРИРУЧЕННЫЙ ВУЛКАН astropro.ru

ВУЛКАН БУДУЩЕЕ astropro.ru

ВУЛКАН В ЗНАКАХ И ДОМАХ astropro.ru

Писатель-путешественник и бизнесмен XIX века — сказочно богатый, вечно усатый и часто одетый в строгие костюмы-тройки — прочитал книгу о Марсе и на этой основе решил стать астрономом. В последующие десятилетия он сделал ряд диких заявлений.ru.wikipedia.org (внешняя ссылка)

Во-первых, он был убежден в существовании марсиан и думал, что нашел их (а это не так). Другие документировали странные линии, пересекающие планету, и Лоуэлл предположил, что это были каналы, построенные как последняя попытка умирающей цивилизации использовать воду из полярных ледяных шапок. Он использовал свое состояние, чтобы построить целую обсерваторию, просто чтобы лучше видеть. Оказалось , что это была оптическая иллюзия , созданная горами и кратерами на Марсе при просмотре в телескопы низкого качества.

Лоуэлл также считал, что у планеты Венера есть спицы, которые он видел в своих заметках в виде паутинных линий, исходящих из ее центра (это не так). Хотя его помощники пытались их найти, казалось, что только он мог увидеть эту неожиданную деталь. Теперь предполагается, что это были тени, отбрасываемые радужной оболочкой его собственных глаз , когда он смотрел в свой телескоп.

Но больше всего Лоуэлл был полон решимости найти девятую планету в нашей Солнечной системе — гипотетическую «планету X», которая в то время считалась ответственной за блуждающие орбиты самых удаленных от Солнца известных планет, прохладной планеты. -голубые ледяные гиганты Уран и Нептун. Хотя он никогда не видел этого призрачного бегемота, поиски поглотили последнее десятилетие его жизни — и после нескольких нервных срывов он умер в возрасте 61 года.

Он и не подозревал, что поиски продолжатся — с некоторыми изменениями — в 2021 году.

самое интересное см. с 6 минуты в видео.

Невзирая на собственную смертность, Лоуэлл оставил в своем завещании миллион долларов на поиски планеты X. Итак, после короткой паузы, связанной с судебной тяжбой с его вдовой Констанс Лоуэлл, его обсерватория продолжила поиски.

Всего 14 лет спустя, 18 февраля 1930 года, молодой астроном рассматривал две фотографии звездного неба, когда заметил среди них пятнышко. Это был крошечный мир. Он нашел Плутон — какое-то время считавшийся неуловимой планетой X.

Плутон был понижен в должности до карликовой планеты в 2006 году, оставив место для новой девятой планеты.

Увы, этому не суждено было сбыться. Вскоре ученые поняли, что это не могло быть тем, что искал Лоуэлл, — оно было недостаточно большим, чтобы сдвинуть Нептун и Уран с их законных позиций. Плутон был всего лишь случайным нарушителем, оказавшимся в этом районе.

Окончательный удар по планете X был нанесен в 1989 году, когда космический корабль «Вояджер-2» пронесся мимо Нептуна и обнаружил, что он немного легче, чем кто-либо первоначально думал. Имея это в виду, в конце концов ученый НАСА подсчитал, что орбиты внешних планет всегда имели смысл . Лоуэлл инициировал поиски, в которых никогда не было необходимости.

Но так же, как концепция скрытой планеты была уничтожена, была заложена основа для ее возрождения.

Вскоре ученые поняли, что Плутон вряд ли является единственным крупным объектом во внешних пределах Солнечной системы, и начали задаваться вопросом, был ли он вообще планетой. Затем они нашли «Седну» (около 40% размера Плутона), «Квавар» (примерно половину размера Плутона) и «Эриду» (почти такого же размера, как Плутон). Стало ясно, что астрономам нужно новое определение.

Мы подумали: «Это довольно интересно — как такое может быть?» – Константин Батыгин

В 2006 году Международный астрономический союз проголосовал за понижение статуса Плутона до «карликовой планеты» вместе с новичками. Майк Браун, профессор планетарной астрономии в Калифорнийском технологическом институте (Калифорнийский технологический институт), который возглавлял группу, идентифицировавшую Эриду, по сей день называет себя «человеком, убившим Плутон». Девятой планеты больше не было.

В то же время открытие этих объектов открыло новую важную зацепку в поисках скрытой планеты.

Оказывается, Седна движется не так, как все ожидали — очерчивая эллиптические кольца вокруг Солнца изнутри пояса Койпера. Вместо этого эта карликовая планета выбирает причудливый и неожиданный путь, колеблясь от всего 76 расстояний между Землей и Солнцем (примерно 11 миллиардов километров / 7 миллиардов миль) от центра нашей Солнечной системы до более чем 900 (примерно 135 миллиардов километров / 84 миллиардов миль). ). Ее орбита настолько извилиста, что для ее завершения требуется 11 000 лет — в последний раз, когда Седна находилась в своем нынешнем положении, люди только что изобрели сельское хозяйство.

Персиваль Лоуэлл основал свою обсерваторию во Флагстаффе, штат Аризона, для поиска разумной жизни на Марсе. В конце концов его использовали, чтобы найти Плутон (Фото: Alamy)ru.wikipedia.org (внешняя ссылка)

Как будто что-то тянет Седну и тащит ее прочь.

Войдите в гипотетическое новое дополнение к нашей Солнечной системе — но не так, как думали раньше.

В 2016 году тот же Майк Браун, который убил Плутон, вместе со своим коллегой Константином Батыгиным — также профессором планетологии в Калифорнийском технологическом институте — выступил соавтором статьи, в которой предлагалась массивная планета размером от пяти до десяти раз больше Земли .

Их идея возникла из наблюдения, что Седна была не единственным неуместным объектом. К нему присоединились еще шесть , и всех их тянет в том же направлении. Есть и другие подсказки, например, тот факт, что каждая из них наклонена вокруг своей оси в одном и том же направлении. Пара подсчитала, что вероятность того, что все шесть объектов случайно потянут в одном и том же направлении с одинаковым наклоном, составляет всего 0,007%.

Вместо этого они предположили, что Девятая Планета оставила свой призрачный отпечаток во внешних пределах нашей Солнечной системы, искажая орбиты окружающих ее объектов своим гравитационным притяжением. По прошествии нескольких лет количество объектов, соответствующих эксцентричной орбите и наклону, продолжает увеличиваться. «Сейчас у нас их около 19», — говорит Батыгин.

Хотя гипотетическую планету еще никто не видел, о ней можно сделать удивительные выводы. Как и в случае с другими объектами за поясом Койпера, орбита новой Девятой Планеты будет настолько искажена, что ожидается, что ее самый дальний предел будет в два раза дальше, чем ближайший — примерно в 600 раз больше расстояния от Солнца до Земли ( 90 миллиардов км/56 млрд миль) против 300 (45 млрд км/28 млрд миль). Ученые также рискнули предположить его внешний вид — ледяной, с твердым ядром, как у Урана или Нептуна .

Затем возникает скользкий вопрос о том, откуда вообще могла взяться Девятая планета. Пока есть три основных идеи. Во-первых, она сформировалась там, где в настоящее время прячется, что Батыгин отвергает как относительно маловероятное, поскольку для этого потребовалось бы, чтобы ранняя Солнечная система простиралась до своего далекого убежища.Есть также интригующее предположение, что девятая планета на самом деле является инопланетным самозванцем, объектом, который был украден у другой звезды давным-давно, когда Солнце еще находилось в звездном скоплении, в котором оно родилось. «Проблема такой истории в том, что вы с такой же вероятностью потеряете планету при следующей встрече», — говорит Батыгин. «По статистике, эта модель сталкивается с проблемами».

Нептун в настоящее время является самой далекой из известных планет в нашей Солнечной системе, но за поясом Койпера может скрываться еще одна (Фото: NASA/JPL)

Кроме того, есть личный фаворит Батыгина, который, как он признает, также «не является полным слэм-данком». В этом сценарии планета сформировалась намного ближе к Солнцу, в то время, когда Солнечная система находилась на ранней стадии своего развития, а планеты только начинали объединяться из окружающего газа и пыли. «Он как бы зависал вокруг области формирования гигантской планеты, прежде чем был рассеян Юпитером или Сатурном, и впоследствии его орбита была изменена проходящими звездами», — говорит он.

Конечно, все это вызывает очевидный вопрос — если Девятая Планета действительно существует, почему ее никто не видел?

«У меня не было особенно сильного понимания того, насколько сложно будет найти девятую планету, пока я не начал искать вместе с Майком с помощью телескопов», — говорит Батыгин. «Причина, по которой это такой сложный поиск, заключается в том, что большинство астрономических исследований не ищут ни одной вещи».Например, астрономы обычно ищут класс объектов, таких как определенный тип планет. Даже если они редки, если вы исследуете достаточно широкое пространство, вы, вероятно, что-нибудь найдете. Но поиск конкретного объекта, такого как Планета Девять, — это совсем другое дело. «Он есть только на одном крошечном участке неба», — говорит Батыгин, объясняя, что еще одним фактором является несколько более прозаическая проблема бронирования временных интервалов для использования подходящего типа телескопа.

«Действительно, на данный момент единственная игра в городе для поиска девятой планеты — это телескоп Subaru», — говорит Батыгин. Этот 8,2-метровый гигант, расположенный на вершине спящего вулкана Маунакеа на Гавайях, способен уловить даже слабый свет далеких небесных объектов. Это идеально, потому что теневая планета будет так далеко, что маловероятно, что она будет отражать много солнечного света. ru.wikipedia.org (внешняя ссылка)

«У нас есть только одна машина, которую мы можем использовать, и мы проводим на ней, может быть, три ночи в году», — говорит Батыгин, который только что провел три ночи на телескопе на прошлой неделе. «Хорошая новость заключается в том, что в ближайшие пару лет будет запущен телескоп Веры Рубин, и они, вероятно, его найдут». Этот телескоп нового поколения, строящийся в настоящее время в Чили, будет систематически сканировать небо, фотографируя весь доступный вид, каждые несколько ночей, чтобы изучить его содержимое.

Телескоп Subaru на Гавайях уже обнаружил самый удаленный из известных объектов в нашей Солнечной системе по прозвищу «Далеко-далеко» во время поиска Девятой планеты (Фото: Alamy)

«Все доказательства существования объекта связаны с гравитацией», — говорит Джеймс Анвин, профессор физики Иллинойского университета в Чикаго, который впервые предложил эту идею вместе с Якубом Шольцем, исследователем с докторской степенью из Туринского университета. Хотя мы больше всего знакомы с идеей о том, что планеты обладают мощным гравитационным притяжением, «есть другие вещи, которые могут его генерировать, и они более экзотические», — говорит Анвин.

Некоторые вероятные замены девятой планеты включают небольшой шар сверхконцентрированной темной материи или первичную черную дыру. Поскольку черные дыры являются одними из самых плотных объектов во Вселенной, Анвин объясняет, что вполне возможно, что последние могут искажать орбиты удаленных объектов во внешней Солнечной системе.

Наиболее знакомые нам черные дыры, как правило, включают в себя «звездные» черные дыры, масса которых как минимум в три раза превышает массу нашего Солнца, и «сверхмассивные» черные дыры, масса которых в миллионы или миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. В то время как первые рождаются в результате коллапса умирающих звезд, вторые более загадочны — возможно, они начинаются как колоссальные звезды, которые взрываются, а затем постепенно накапливают все больше и больше массы, пожирая все вокруг, включая другие черные дыры.

Первичные черные дыры разные. Их никогда не наблюдали, но считается, что они возникли из горячего тумана энергии и материи, образовавшегося в первую секунду Большого взрыва. В этой неровной среде некоторые части Вселенной могли стать настолько плотными, что сжались в крошечные карманы с массой планет.

Анвин указывает, что вероятность того, что черная дыра образовалась из звезды, равна нулю, поскольку они сохраняют свое мощное гравитационное притяжение — оно просто сконцентрировано. Даже самые маленькие звездные черные дыры имеют массу, в три раза превышающую массу нашего Солнца, так что это будет похоже на то, как если бы три дополнительных Солнца притягивали планеты в нашей Солнечной системе. Короче говоря, мы бы точно заметили.

Однако Анвин и Шольц говорят, что это может быть первичная черная дыра, поскольку считается, что они значительно меньше. «Поскольку эти вещи рождаются на ранних стадиях Вселенной, плотные области, из которых они сформировались, могли быть особенно маленькими», — говорит Шольц. «В результате масса, содержащаяся в этой черной дыре, которая в конечном итоге образовалась из нее, может быть намного меньше, чем у звезды — они даже могут составлять всего пару фунтов, как кусок камня». Это больше соответствует предсказанной массе Девятой Планеты, которая считается эквивалентной десяти Землям.

Карликовая планета Седна имеет нетрадиционную орбиту, которая может быть объяснена гравитационным притяжением массивной неизвестной планеты (Фото: NASA/JPL-Caltech)

Как бы это выглядело? Должны ли мы беспокоиться? И может ли это быть еще более захватывающим, чем открытие планеты?

Во-первых, даже первичные черные дыры достаточно плотны, чтобы из них не мог выйти свет. Они являются самой настоящей формой черного цвета. Это означает, что этот объект не будет виден ни в одном из существующих в настоящее время телескопов. Если бы вы смотрели прямо на него, единственным признаком его присутствия была бы пустая пустота — крошечная щель в звездном одеяле ночного неба.

Что приводит нас к настоящей загвоздке. Хотя масса этой черной дыры будет такой же, как у предполагаемой Девятой планеты — до 10 раз больше массы Земли, — она будет сжата в объем размером примерно с апельсин. Чтобы найти его, потребуется некоторая изобретательность.

Пока предложения включают в себя поиск гамма-лучей, испускаемых объектами, когда они падают в черные дыры, или запуск созвездия созвездия крошечных космических аппаратов, которые могли бы — если нам повезет — пройти достаточно близко, чтобы их можно было обнаружить. притягивается к нему очень частично и ускоряется на обнаружимую величину.

Поскольку таинственное гравитационное притяжение исходит из самых дальних уголков нашей Солнечной системы, зонды должны быть отправлены через наземную лазерную решетку , которая могла бы разогнать их до 20% скорости света. Если бы они путешествовали немного медленнее, им потребовались бы сотни лет, чтобы прибыть — эксперимент, который, естественно, растянулся бы далеко за пределы человеческой жизни.

Как оказалось, эти футуристические космические корабли уже разрабатываются для другой амбициозной миссии, проекта Breakthrough Starshot , целью которого является отправить их к звездной системе Альфа Центавра, находящейся на расстоянии 4,37 световых года.

Анвин говорит, что если бы мы обнаружили скрытую черную дыру, а не холодную планету, не было бы необходимости паниковать. «В центре нашей галактики есть сверхмассивная черная дыра, — говорит он. «Но мы не беспокоимся о том, что наша Солнечная система может попасть в него, потому что мы находимся на стабильной орбите вокруг него». Таким образом, хотя примитивная черная дыра поглотит все на своем пути, она не будет включать Землю, которая, как и другие внутренние планеты, никогда не приближается к ней.

«Это не пылесос», — говорит Анвин. Он объясняет, что с точки зрения любого человека на Земле наличие неоткрытой черной дыры в Солнечной системе не так уж отличается от наличия там скрытой планеты.

Но хотя звездные и первичные черные дыры по сути одинаковы, последние никогда не были обнаружены или изучены, и ожидается, что разница в масштабе приведет к некоторым странным явлениям. «Я бы сказал, что то, что происходит с маленькими черными дырами, более интересно, чем то, что происходит с большими черными дырами», — говорит Шольц.

В 2019 году телескоп Event Horizon Telescope (EHT) сделал снимок тени сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87 (Фото: Alamy)

Одним из примеров является метко названный процесс «спагеттификации», который часто иллюстрируется басней об астронавте, который рискнул оказаться слишком близко к горизонту событий черной дыры — точке, за пределы которой не может выйти ни один свет, — и упал вниз головой. Хотя ее голова и ноги находились всего в нескольких метрах друг от друга, разница в гравитационных силах, действующих на них, была бы настолько велика, что она бы растянулась, как спагетти.

Интересно, что эффект должен быть тем более драматичным, чем меньше черная дыра. Шольц объясняет, что все дело в относительных расстояниях: если ваш рост составляет два метра, и вы падаете за горизонт событий, находящийся в одном метре от центра первичной черной дыры, расхождение между положением вашей головы и ног больше, чем размером с черную дыру. Это означает, что вы растянетесь гораздо больше, чем если бы вы упали в звезду диаметром в миллион миль.

«И поэтому, как ни странно, они более интересны», — говорит Шольц. Спагеттификацию уже наблюдали в телескоп, когда звезда подошла слишком близко к звездной черной дыре в 215 миллионах световых лет от Земли и была разорвана на части (никто из астронавтов не пострадал). Но если в нашей собственной Солнечной системе есть первичная черная дыра, это даст астрофизикам возможность изучить это поведение — и многие другие — вблизи.

Так что же думает Батыгин о возможности того, что долгожданная девятая планета на самом деле может быть черной дырой? «Это творческая идея, и мы не можем ни в малейшей степени ограничивать ее композицию», — говорит он. «Я думаю, может быть, это просто моя предвзятость, поскольку я профессор планетологии, но планеты немного более распространены…»В то время как Анвин и Шольц ищут первобытную черную дыру для экспериментов, Батыгин так же увлечен гигантской планетой, ссылаясь на тот факт, что наиболее распространенными типами во всей галактике являются те, которые имеют примерно ту же массу, что и Девятая планета.«В то же время большинство экзопланет, которые вращаются вокруг звезд, подобных Солнцу, находятся в этом странном диапазоне: они больше Земли и значительно меньше Нептуна и Урана», — говорит он. Если ученые действительно найдут пропавшую планету, это будет самое близкое к окну, в которое они смогут проникнуть в другие уголки галактики.

Только время покажет, будет ли последний квест более успешным, чем квест Лоуэлла. Но Батыгин уверен, что их задачи совсем другие. «Все предложения весьма различны как в данных, которые, кажется, они пытаются объяснить, так и в механизмах, которые они используют для объяснения», — говорит он.

В любом случае, поиск легендарной девятой планеты уже помог изменить наше понимание Солнечной системы. Кто знает, что еще мы найдем до того, как охота подойдет к концу.

Зария Горветт, старший журналист BBC Future, пишет в Твиттере @ZariaGorvett.

--

Эта история была обновлена 22/2/2021. В более ранней версии неверно утверждалось, что миссия «Вояджера-2» привела к открытию пояса Койпера.

Источник: www-bbc-com.translate.goog (внешняя ссылка)

Справка из Википедии: Константин Юрьевич Батыгин (англ. Konstantin Batygin, род. 23 марта 1986, Москва) — американский астрофизик русского происхождения, профессор планетологии в Калифорнийском технологическом институте[1]. Соавтор гипотезы о девятой планете Солнечной системы (вместе с Майклом Брауном)[2].astropro.ru

1 Биография

2 Личная жизнь

3 Признание

4 См. также

5 Примечания

6 Ссылки и продолжение см. здесь:ru.wikipedia.org (внешняя ссылка)