Почему в нашей солнечной системе может находиться ещё одна планета

За последние 20 лет ученые добились значительных успехов в исследовании внешней части Солнечной системы. Речь идет о Транснептуновом пространстве, до которого свет от Солнца почти не доходит из-за находящихся перед ним планет-гигантов. В ходе этого исследования ученые столкнулись с новой удивительной популяцией обитателей далекого космоса, так называемыми экстремальными транснептуновыми объектами, чьи свойства вызвали большую волну обсуждений в научном сообществе.


Некоторые исследователи видят в этой популяции проявление новой планеты, еще не найденной в темных и холодных пределах нашей Солнечной системы. Другие же считают, что такой планеты нет, а все найденные зацепки обусловлены ограниченностью существовавших на тот момент технологий, так называемой «погрешностью наблюдений».

Гипотетический огромный и далекий мир

Этот объект сейчас принято называть просто — Планета 9. Считается, что Планета 9 больше чем Плутон и другие транснептуновые объекты, обнаруженные в последние годы исследования. Для характеристики этого объекта были созданы различные подробные модели, способные объяснить вызываемый Планетой 9 гравитационный эффект. Также на основе данных моделей был сделан вывод, что планета 9 должна обладать массой, превышающей массу Земли в 4-8 раз.

Планеты солнечной системы в основном делятся на два типа. Это либо маленькие скалистые миры с твердой поверхностью: Меркурий, Венера, Земля и Марс, либо газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Если эта планета существует, то ее нельзя отнести ни к одному типу планет.

Планета 9 попала бы куда-то посередине между этими категориями. Это может быть, как Суперземля, скалистая планета размером больше нашей собственной, так и Суб-Нептун, газообразный мир, который менее массивен и велик чем Нептун.

Подобные планеты были обнаружены вокруг других звезд, но, поскольку они находятся так далеко, мы знаем о них очень мало. Обнаружение одной из них в нашей собственной Солнечной системе открыло бы дверь для детального изучения принципиально новой категории планет.

Долгое путешествие астероида CNEOS14

Как мы вообще узнали о планете 9? Учитывая расстояние, на котором она находится от Земли и Солнца, ее было бы довольно трудно засечь даже самыми мощными телескопами.

Несколько месяцев назад была опубликована научная статья двух исследователей из Гарварда, в которой говорилось, что метеорит (CNEOS14), упавший в Тихий океан в 2014 году, не был объектом из нашей Солнечной системы. Этот метеорит претендовал на роль первого межзвездного объекта, столкнувшегося с нашей планетой на скорости 60 километров в секунду. Именно высокая скорость привела исследователей к выводу о том, что это пришелец с других звёзд.

Чтобы прийти к такому выводу, исследователи сначала должны были исключить вероятность того, что объект был ускорен или отклонен гравитацией какой-либо планеты в нашей Солнечной системе. Это легко проверить, восстановив его траекторию и посмотрев, прошел ли он близко к какой–либо из известных планет.

Но что, если во время своего путешествия по Солнечной системе, CNEOS14 взаимодействовал с еще неизвестной науке планетой? Именно на этот вопрос ученые постарались найти ответ в своем дальнейшем исследовании.

Удивительное совпадение

Первый намек на то, что связь между метеоритом CNEOS14 и планетой 9 может существовать, появился, когда на карту неба была нанесена орбита планеты, через которую метеор должен был пролететь. Затем на эту карту был нанесен примерный путь CNEOS14. Было обнаружено поразительное совпадение между путём метеорита и регионом, где, по прогнозам компьютерного моделирования, с наибольшей вероятностью будет обнаружена Планета 9. Вероятность того, что такое совпадение является случайным составляет примерно 1%.

Следуя этой логике, было проведено моделирование, реконструирующее траекторию CNEOS14, и обнаружено трое других статистических аномалий, которые были бы крайне маловероятны для объекта, появившегося непосредственно из межзвездной среды.


Объединяя вероятности этих аномалий, было обнаружено, что: либо есть что–то, чего человеческая наука фундаментально не понимает в поведении объектов межзвездной среды, либо существует 99,9%-ная вероятность того, что CNEOS14 столкнулся с неизвестной нам планетой во внешней части Солнечной системы. И этот новый мир будет расположен как раз в регионе, предсказанном моделированием.

Эти совпадения и статистические аномалии привели к формулировке «гипотезы мессенджера», имея в виду использование термина «мессенджер» из астрофизики, применяемого для обозначения частиц, которые приносят нам информацию от небесных тел. По гипотезе, CNEOS14 был отклонен неизвестным массивным объектом во внешней части Солнечной системы, так называемой Планетой 9, примерно 30-60 лет назад.

Если гипотеза верна, то, проследив траекторию CNEOS14 назад во времени, мы бы нашли местоположение планеты 9, которая, согласно расчетам, находилась бы очень близко к точке пересечения созвездий Овна, Тельца и Кита.


На иллюстрации выше представлена возможная траектория Планеты 9 в небе. Цветная полоса указывает область, через которую, согласно моделированию, вероятно, должна была двигаться Планета 9 (Браун и Батыгин, 2021). Красным цветом отмечены регионы, где вероятность его обнаружения выше, а синим — регионы, где вероятность его нахождения меньше. Эллипсы отмечают направление происхождения CNEOS14 в разные моменты времени, рассчитанное разными авторами. Синий эллипс — это направление, рассчитанное этими авторами в момент пересечения метеоритом предполагаемой орбиты Планеты 9.

Для поиска загадочного объекта в обсерватории Джаваламбре (Теруэль) организовано крупное наблюдательное исследование за участком солнечной системы, где по предположению ученых может быть найдена плавнета 9. Несмотря на то, что объект очень тусклый и практически незаметен для современных телескопов, шанс на его обнаружение есть.

Конечно, сегодня эта гипотеза — не больше чем предположение, как и сама идея существования Планеты 9. Однако, это хорошо обоснованное предположение, отвечающее трем важным критериям научности: во-первых, оно физически правдоподобно, во-вторых, оно имеет веские основания и, в-третьих, оно поддается эмпирической проверке.