Астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене об обнаружении за пределами орбиты Плутона кандидата в девятую планету Солнечной системы. Находка может стать одной из самых сенсационных в текущем десятилетии, сравнимой с открытием нового континента на Земле. Результаты поисков Планеты Х авторы опубликовали в The Astronomical Journal. Кратко о них рассказывают Science News и Nature News.
Что открыли
Планета Х представляет собой объект размером с Нептун и в десять раз тяжелее Земли. Небесное тело вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой и наклоненной к земной орбите с периодом в 15 тысяч лет. Ближайшее расстояние между Солнцем и Планетой Х равняется 200 астрономическим единицам (это в семь раз больше расстояния между Нептуном и светилом), а максимальное оценивается в 600-1200 астрономических единиц. Это выводит орбиту объекта за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон, в сторону облака Оорта.
Почему девятая планета
Определение планеты, предлагаемое Международным астрономическим союзом (МАС), применяется только к небесным телам в Солнечной системе. Согласно нему, планетой считается округлое массивное тело, очистившее окрестности своей орбиты от большого количества более мелких тел. МАС официально признает существование пяти карликовых планет. Одна из них (Церера) находится в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера, другие (Плутон, Эрида, Макемаке и Хаумеа) - дальше орбиты Нептуна. Самой крупной из них считается Плутон.
Всего в Солнечной системе, согласно МАС, насчитывается восемь планет. Самая крупная и массивная из них - Юпитер. Плутон решением МАС в 2006 году перестал считаться планетой, поскольку не удовлетворяет одному из определяющих ее критериев (доминированию в пространстве своей орбиты). К настоящему времени астрономы обнаружили более 40 кандидатов в карликовые планеты. Оценки ученых свидетельствуют, что в Солнечной системе может быть более двух тысяч карликовых планет, из которых 200 находятся в пределах пояса Койпера (на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц от Солнца). Остальные - вне него.
Определение планеты как карликовой вызывает споры у ученых. В частности, решающую роль при этом могут играть размеры небесного тела. Планета Х, будучи пятым по массе и размерам из известных науке небесным телом Солнечной системы наверняка не может считаться карликовой. Необычная орбита и происхождение Планеты Х могут привести к пересмотру МАС определения карликовой планеты.
Изображение: NASA / JPL-CALTECH
Как открыли
Существование Планеты Х заподозрили в 2014 году. Тогда Чедвик Трухильо из Обсерватории Джемини на Гавайях и Скотт Шеппард из Института Карнеги в Вашингтоне опубликовали в Nature статью, где сообщили об обнаружении на расстоянии 80 астрономических единиц (Плутон находится на расстоянии 48 астрономических единиц от Солнца) от Солнца транснептунового объекта 2012 VP113. В своей работе астрономы также предположили, что на удалении 250 астрономических единиц от светила есть планета крупнее Земли.
Астроном-наблюдатель Браун и эксперт по компьютингу в астрономии Батыгин решили опровергнуть данные Трухильо и Шеппарда. Но получилось иначе. Новую планету ученые обнаружили при помощи анализа данных по оказываемому ею гравитационному воздействию на другие небесные тела за орбитой Нептуна. Среди них, в частности, значится открытая в 2003 году Брауном, Трухильо и Дэвидом Рабиновицем кандидат в карликовую планету Седна. Компьютерное моделирование и теоретические расчеты, проведенные Брауном и Батыгиным, объясняют результаты наблюдений существованием Планеты Х. Вероятность ошибки в своих выводах астрономы оценивают в 0,007 процента.
Как возникла Планета Х
Точного ответа на вопрос о происхождении Планеты Х астрономы пока дать не могут. Они склоняются к следующей гипотезе. На заре существования Солнечной системы в ней было пять крупных протопланет, четыре из которых сформировали современные Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако примерно через три миллиона лет после их рождения гравитация двух первых небесных тел выкинула Протопланету Х за пределы орбиты Нептуна.
Строение и состав Планеты Х
Происхождение Планеты Х дает основание предположить, что изначально она была похожа на ледяные гиганты Уран и Нептун. Последний в 17 раз тяжелее Земли, а его диаметр в четыре раза больше, чем у Голубой планеты. Уран и Нептун относятся к категории ледяных гигантов. Их атмосфера состоит из газов (водорода, гелия и углеводородов) и частиц льда (водяного, аммиачного и метанового). Под атмосферой гигантов расположена мантия из водяного, аммиачного и метанового льда, под которым скрывается твердое ядро из металлов, силикатов и льдов. Планета Х может иметь похожие ядро и мантию без плотной атмосферы.
Критика
Референтом работы ученых в The Astronomical Journal выступил небесный механик Алессандро Морбиделли из Ниццы. Он оптимистично оценил шансы на открытие Планеты Х астрономами Брауном и Батыгиным. Не в последнюю очередь - благодаря авторитету ученых. Планетолог Хал Левисон из Колорадо скептически отнесся к работе коллег, сославшись на поспешность делаемых Брауном и Батыгиным выводов и необходимость дальнейшей проверки. Как отмечают сами первооткрыватели Планеты Х, астрономы поверят в их находку только тогда, когда смогут наблюдать планету в телескоп.
Что дальше
Для обнаружения Планеты Х астрономы зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях. Конкуренцию в поисках планеты ученым составят Трухильо и Шеппард. Подтверждение существования небесного тела может занять время до пяти лет. В случае открытия объект может стать девятой планетой Солнечной системы. Ранее поиски Планеты Х в Солнечной системе привели ученых к обнаружению Нептуна (в 1864 году) и Плутона (в 1930 году). Почти не вызывает сомнения, что существование девятой планеты будет подтверждено.
«Вояджер-2» прислал на Землю данные из межзвездного пространства ... истории, который вышел за пределы гелиосферы. «Вояджер-1» покинул пределы Солнечной системы в 2012 году. Оба аппарата запустили в 1977 году. Ученые заявили об обнаружении самой маленькой планеты Солнечной системы ... быть переквалифицирована как карликовая планета, пока что самая маленькая в Солнечной системе », - приводит Европейская южная обсерватория слова ведущего исследователя Пьера Вернацца. Астрофизики... формы под воздействием гравитации. Сейчас карликовыми планетами признаны пять тел Солнечной системы , еще несколько десятков ждут подтверждения такого статуса. Артём Губенко Роман... Ученые обнаружили самый удаленный объект Солнечной системы ... обнаружила самый далекий объект из всех, когда-либо наблюдавшихся в Солнечной системе , - карликовую планету 2018 VG18, получившую название Farout («Отдаленный»). Сообщение о... движется намного дальше и медленнее, чем любой другой наблюдаемый объект Солнечной системы , поэтому для полного определения его орбиты потребуется несколько лет», - цитирует... Второй созданный человеком аппарат вышел в межзвездное пространство ... произошел выход аппарата за пределы гелиосферы. Аппарат пока не покинул Солнечную систему, чьей границей считается внешняя граница облака Оорта. «Вояджеру-2 ... его», - отмечают в НАСА. NASA: «Вояджер-1» окончательно покинул пределы Солнечной системы В НАСА также сообщили, что все еще могут установить связь... Ученые заявили об обнаружении самой удаленной карликовой планеты ... Астрономы обнаружили в Солнечной системе самую далекую карликовую планету. О ее обнаружении сообщается на сайте... С Аллеи Космонавтики на ВДНХ украли «орбиты планет» на 5,5 млн руб. ... уголовное дело по факту кражи металлических конструкций монумента с планетами Солнечной системы на Аллее Космонавтики, сообщили РБК в пресс-службе ГУ МВД... », - пояснили в пресс-службе. О том, что монумент с планетами Солнечной системы был поврежден, стало известно 14 октября. Украденные части металлической конструкции...Общество, 05 сен 2017, 22:52
Высокий полет: лучшие снимки с космического аппарата «Вояджер» 40 лет назад в рамках американского проекта NASA в космос был запущен «Вояджер-1» - первый аппарат, вылетевший за пределы Солнечной системы . С 1998 года «Вояджер» является самым дальним от Земли искусственным объектом - его местоположение в режиме реального времени доступно на сайте NASA. Лучшие снимки, сделанные со станции, - в фотогалерее РБК Анна Ким Астрономы открыли новую карликовую планету в Солнечной системе ... открыли новую карликовую планету, которая стала третьим по дальности объектом Солнечной системы . Планета, получившая индекс 2014 UZ224, была описана Центром малых планет... диаметр составляет примерно 530 км. Для сравнения: диаметр крупнейшего карлика Солнечной системы - Плутона - составляет 2600 км, а диаметр его крупнейшего спутника Харона... Ученые обнаружили ближайшую к Земле потенциально обитаемую планету ... исследование, согласно которому у звезды Проксима Центавра, ближайшей к нашей Солнечной системе , находится планета, которая потенциально может быть пригодна для жизни Согласно... самая близкая планета за пределами Солнечной системы , которая когда-либо будет найдена, потому что нет звезды ближе к Солнечной системе , чем эта», - заявил ведущий... Ученые обнаружили первую бесхвостую комету ... позволить ученым ответить на вопросы, связанные с формированием и эволюцией Солнечной системы , пишет Reuters. Комета под названием C/2014 S3 отличается от... . Большинство комет состоят изо льда и формируются в других частях Солнечной системы . Предположительно, после рождения C/2014 S3 была выброшена в облако... в Солнечной системе . Сейчас ученые пытаются выяснить, сколько еще «комет Мэнкс» находятся в космосе. C/2014 S3 была открыта с помощью автоматической системы ... Ученые допустили существование девятой планеты в Солнечной системе ... их работы опубликованы в Astronomical Journal. Ученые установили, что в Солнечной системе может существовать еще одна планета, масса которой в десять раз... Солнца планета Солнечной системы - Нептун. «Значительное пространство нашей Солнечной системы останется неисследованным», - отметил один из участников исследования, астроном Майкл Браун. Планет в Солнечной системе осталось 8 ... NASA опубликовало цветное видео с другого конца Солнечной системы ... NASA опубликовало цветное видео с другого конца Солнечной системы . Запись сделана с борта зонда New Horizons над Плутоном. «Но... , возможно, не ожидали: он записал первые кадры с края нашей Солнечной системы », - говорится в сообщении. Для записи видео были использованы камеры LORRI ... », - отмечается в сообщении. Плутон сквозь цветное стекло: видео с края Солнечной системы В июле 2015 года NASA представило первые снимки поверхности Плутона... Пропилены Титана: на спутнике Сатурна нашли сырье для пластмассы ... , это первый случай обнаружения пластикового сырья на каком-либо объекте Солнечной системы помимо Земли. . Наличие этого компонента в нижней части атмосферы Титана... топлива. На спутнике Сатурна они образуются из-за того, что солнечный свет способствует распаду метана (второго по количеству компонента в атмосфере... Ученые: Зонд "Вояджер" окончательно покинул Солнечную систему ... зонд "Вояджер-1", запущенный NASA в 1977г., окончательно покинул пределы Солнечной системы . Об этом сообщает The Daily Tech. . К такому выводу исследователи... 2013г., однако этого было недостаточно, чтобы выйти за пределы нашей Солнечной системы : спутник попал в переходную зону, называемую "гелиопауза", которая является последней... -1" - автоматический зонд весом 723 килограмма. Был запущен для исследования Солнечной системы и ее окрестностей 5 сентября 1977г. Он был первым космическим... NASA поймало Солнечную систему за хвост: он имеет форму клевера ... происходит замедление солнечного ветра."Исследователь межзвездных границ" IBEX (Interstellar Boundary Explorer) - научно-исследовательский спутник США, предназначенный для изучения территории Солнечной системы и межзвездного пространства. Он был запущен в октябре 2008г. и уже через год обнаружил необъяснимое высокоэнергетическое излучение на краю Солнечной системы .Общество, 20 мар 2013, 00:00
Человечество впервые вышло за пределы Солнечной системы ... людьми, впервые вышел за пределы Солнечной системы . Об этом сообщает Американский геофизический союз. . Свидетельством выхода из Солнечной системы являются характеристики водорода и гелия, полученные... еще зону за пределами Солнечной системы . "Вояджер-1" - автоматический зонд весом 723 килограмма. Был запущен для исследования Солнечной системы и ее окрестностей 5 сентября... Межпланетная станция MESSENGER обнаружила лед в кратерах Меркурия ... его полюсах существую "карманы", в которые почти никогда не попадает солнечный свет.Ученые выдвинули предположение о наличии воды на полюсах Меркурия... орбиту Меркурия. Эта планета является одним из самых труднодостижимых объектов Солнечной системы : чтобы перебраться с околоземной на околомеркурианскую орбиту, нужно погасить значительную... NASA удалось увидеть, как черная дыра разорвала звезду размером с Солнце ... разорвана на части. Зафиксировать явление астрофизики смогли только потому, что Солнечная система по случайности оказалась на пути произведенного вспышкой потока энергии."Смерть... Первый в мире наноспутник будет искать в космосе внеземную жизнь ... возможные признаки жизни на так называемых экзопланетах, находящихся за пределами Солнечной системы . Об этом сообщают британские СМИ. . Над созданием спутника ExoPlanetSat работают... года назад и предназначенным для поиска планет. ExoPlanetSat, работающий на солнечных батареях, будет снимать звезду в тот момент, когда перед ней... Прогнозы будущего космонавтики: колонизация Марса и звездные войны ... вечно в своей колыбели на Земле, а расселится по всей Солнечной системе . Запуск спутника и первые шаги по освоению космического пространства уверили... Луну, Венеру, Марс, спутники Юпитера и даже вышли за пределы Солнечной системы , встретились с инопланетянами и успели поучаствовать в звездных войнах.Главный... надеяться на встречу с живыми существами неземного происхождения в пределах Солнечной системы нереально, но человечеству хотелось верить, что Марс обитаем. Правда, после...Общество, 03 фев 2011, 11:58
Астрономы обнаружили подобные Земле планеты ... похожие на Землю планеты в других солнечных системах . Планеты, размером приблизительно равные нашей Земле, расположены в системе , состоящей из звезды и шести планет... форм орбит этих планет; оценить количество планет, находящихся в мультизвездных системах . Миссия аппарата продлится еще около двух лет. Северный полюс Луны - холоднейшее место в солнечной системе Самое холодное место в Солнечной системе , температура которого когда-либо была измерена космическим аппаратом, обнаружено на... , "температурные условия на Луне - одни из самых экстремальных во всей Солнечной системе "."В разгар дня температура на [лунном] экваторе может подниматься до... у полюсов за счет этого происходит небольшое смещение угла падения солнечных лучей - примерно на три градуса в течение года. "А это...Общество, 14 сен 2009, 16:20
Ученые: В Галактике могут быть тысячи планет "для жизни" ... ученые. По словам сотрудников Университетского колледжа Лондона, за пределами нашей солнечной системы могут быть тысячи подобных Луне планет, на которых возможно существование... коллегам удалось найти новый способ обнаружения планет за пределами нашей солнечной системы - так называемых экзопланет. Поиском экзопланет ученые занимаются недавно, активно соревнуясь... Ученые Австралии устроили SMS-переписку с инопланетянами ... Gliese 581d - ближайшую похожую на Землю планету, находящуюся за пределами Солнечной системы . Ожидаемый срок доставки - приблизительно 20 лет, при этом нет никаких... планете", - сказал представитель проекта "Привет с Земли" Уилсон де Сильва. Система космической SMS-почты была разработана в рамках подготовки к Национальной...Общество, 06 фев 2009, 11:03
Ученый подсчитал количество внеземных цивилизаций ... университета Эдинбурга. Благодаря тому, что в последние годы за пределами Солнечной системы было открыто более 330 планет, ученые смогли составить более точное... на нашу, построил солнечные системы , основанные на наших знаниях о так называемых экзопланетах - планетах, которые находятся за пределами нашей Солнечной системы . Затем он применил... NASA исследует границы Солнечной системы ... в космос космический аппарат, призванный выяснить, что происходит на границах Солнечной системы , передает Associated Press. Аппарат Ibex (сокр. от "Исследователь межзвездных границ... . В месте столкновения межзвездного вещества и солнечного ветра проходит граница, которая называется гелиопаузой. Именно она защищает Солнечную систему от космической радиации. Область... в 1977г. и их главной целью было изучение других планет Солнечной системы . Однако в отличие от Voyager Ibex не будет покидать пределы...Общество, 06 сен 2008, 15:04
NASA спонсирует поиск внеземной жизни NASA объявило об учреждении стипендии по поиску планет за пределами Солнечной системы (экзопланет) и следов жизни на них, передает Reuters. . В объявлении... звезды, сопоставимой с Солнцем. С 1994г. астрономы обнаружили за пределами Солнечной системы уже более 300 планет, большинство из которых непригодны к поддержанию... Самая маленькая планета Солнечной системы стала еще меньше Данные наблюдений космического корабля Messenger показали, самая маленькая планета Солнечной системы , Меркурий, стала еще меньше, передает Би-би-си. . Анализ фотографий, ... эти элементы были выбиты с поверхности планеты солнечным ветром - потоком заряженных частиц, который бомбардирует Солнечную систему. Меркурий - ближе всех планет находится к... Метеорит расскажет о появлении жизни на Земле ... редкого метеорита, с помощью которого ученые рассчитывают понять, как возникла Солнечная система , сообщает Би-би-си. . Музей естествознания в Лондоне приобрел у... редкого метеорита, с помощью которого ученые рассчитывают понять, как возникла Солнечная система , сообщает Би-би-си. Метеорит "Ивуна" весом 705 грамм упал... Танзании. "Ивуна" состоит из тех же веществ, из которых образовалась Солнечная система 4,5 миллиарда лет назад. Из 35 тысяч известных метеоритов... Планета Плутон обрела новый статус ... . Именно так теперь будет называться Плутон, ранее считавшийся девятой планетой Солнечной системы , сообщает Би-би-си. . Почти два года прошло с тех... нашей Солнечной системе могло бы насчитываться более 50 планет. Чтобы не допустить этого, члены IAU приняли историческое решение - считать, что в Солнечную систему... , находящемуся еще дальше от Солнца в поясе Койпера на границах Солнечной системы . По традиции, небесные тела этого пояса получают мифологические имена. Комитет... Обнаружен самый быстровращающийся объект в космосе Астроном-любитель из Великобритании обнаружил самый быстровращающийся астрономический объект в Солнечной системе , передает Би-би-си. По словам автора открытия Ричарда Майлза...Астрономы обнаружили мини-копию Солнечной системы На расстоянии 5 тысяч световых лет от нашей Солнечной системы астрономы обнаружили звезду, которая в два раза меньше Солнца, и... от друга ровно в два раза меньше, чем в нашей системе , т.е. осследователи говорят о практически полном пропорциональном соответствии.Наблюдение за этой звездной системой и планетой началось еще в 2006г. Эффект линзы увеличил яркость...
Общество, 23 сен 2007, 15:03
Ученые обнаружили на ледяном Нептуне теплые участки Ученые установили, что на Нептуне, одной из самых холодных планет Солнечной системы , где средняя температура воздуха составляет 320 градусов ниже нуля по... Солнца, длится 165 земных лет. Нептун получает 1/900 часть солнечного На планете вне Солнечной системы найдена вода ... , что жизнь существует не только на Земле. . На планете вне Солнечной системы найдена вода. Ученые из центра Национального управления США по аэронавтике... и Уран. Это второй случай обнаружения воды на планете вне Солнечной системы , передает Би-би-си. До этого американские ученые обнаружили признаки... ученых надежду, что на других, более "холодных" планетах за пределами Солнечной системы могли сложиться условия, аналогичные тем, которые позволили возникнуть жизни на... Астрономы обнаружили планету, пригодную для жизни ... экзопланета (то есть небесное тело, обращающееся вокруг звезды за пределами Солнечной NASA отправит в космос Dawn изучать астероиды ... NASA приняло решение возобновить программу по изучению двух крупнейших астероидов Солнечной системы - Цереса и Весты. Ранее подготовка полета аппарата Dawn была приостановлена... полагают, что астероиды Церес и Веста сформировались в различных частях Солнечной системы около 4,5 млрд лет назад, и их изучение поможет... пилотируемых полетов и для выполнения грузовых рейсов в беспилотном режиме. Системы корабля будут построены на основе уже апробированных проектов и технологий... С космодрома в США запущен спутник к Плутону ... нелетной погодой.. Пунктом назначения космического аппарата является самая удаленная планета Солнечной системы - Плутон. Расстояние до него составляет 4,8 млрд км. Как... видимости, не последняя планета в Солнечной системе . Так, по утверждениям американских ученых, им удалось открыть десятую планету в системе – такое заявление сделал представитель...«Она огромна»
Первооткрыватель девятой планеты Солнечной системы о новом космическом теле
Фото: R. Hurt / Infrared Processing and Analysis Center / Courtesy of California Institute of Technology / AP
Об открытии девятой планеты Солнечной системы двумя астрономами из Калифорнийского технологического института в Пасадене стало известно 20 января. Один из них - выходец из России Константин Батыгин - рассказал «Ленте.ру» о поисках Планеты X, трудностях с названием нового небесного тела и о неразгаданных тайнах Солнечной системы.
«Лента.ру» : Что представляет собой открытая вами планета?
: Она не попадает в категорию карликовых планет. Это небесное тело вполне массивно. Наша модель дает массу где-то в десять земных, эта планета просто гигантская. Сейчас она определена как небесный объект, чье гравитационное поле доминирует в той части Солнечной системы.
В общем, нет даже вопроса: планета это или нет. Мы знаем о ней, потому что ее гравитация влияет на орбиты дальних объектов в поясе Койпера. Само математическое моделирование полагается на то, что эта планета обладает достаточной массой для того, чтобы гравитационно доминировать в Солнечной системе.
А ее физические свойства?
Расчеты, к сожалению, дают нам только массу и общие характеристики. Мы можем лишь предполагать, что она похожа по химическому составу на Уран или Нептун. Точнее мы что-то скажем, когда к планете отправят аппарат наподобие New Horizons. Хотя лететь далеко, и ждать придется очень долго.
Откуда взялась Планета X?
Мы считаем, что она сформировалась в первые три миллиона лет Солнечной системы, то есть около 4,5 миллиарда лет назад примерно из того же материала, что Уран и Нептун. Пока еще Солнечная система была окутана газовым облаком, эта планета была гравитационно рассеяна на более длинную орбиту.
Руководствовались ли вы наблюдениями Чедвика Трухильо и Скотта Шеппарда транснептунового объекта 2012 VP113 в 2004 году?
Мы опирались на их работу. То, что они нашли, называется аргументом перигелия многих орбит в поясе Койпера. Оказывается, что это только часть истории. Реальность на порядок проще и фундаментальней: дальнейшие орбиты в поясе Койпера смотрят примерно в одном и том же направлении. Их физические орбиты практически одинаковы. И именно этот фундаментальный момент привел к тому, что мы смогли рассчитать орбиту «Планеты 9».
Изображение: NASA / JPL-CALTECH
Как быстро вы надеетесь обнаружить планету с помощью телескопа Subaru? Ваши коллеги, например, профессор Хал Левисон, ждут не дождутся непосредственных наблюдений.
В принципе, результаты с одной ночи наблюдений мы получаем достаточно быстро. Проблема в том, что ночей нужно много: необходимо обследовать достаточно большую часть неба. Поэтому я думаю, если проинтегрировать, нам придется потратить два-три года, чтобы отыскать планету, которую мы предсказывали.
У этой планеты могут быть спутники?
Мы считаем, что да. Я и мои коллеги согласны, что нет причин, которые бы этому препятствовали. Можно ли их разглядеть в телескопе? Наверное. Но сложно…
Не размышляли над тем, как назвать новую планету?
Мы с Майком Брауном (Mike Brown, соавтор Константина Батыгина - прим. «Ленты.ру» ) считаем, что это лучше доверить мировой общественности. Решать не нам двоим. Опять же мы об этом пока не думали: у нас есть теоретическая модель, но планета не найдена астрономически.
Могут ли в Солнечной системе обнаружиться другие планеты?
В принципе, да. Нет ничего, что противоречит такой возможности. Но на данный момент мы не располагаем никакими данными, указывающими на то, что, кроме девятой планеты, есть еще что-то.
Когда наблюдательная астрономия поставит точку в этом сюжете?
Хороший вопрос. К середине XX века казалось, что наблюдательная астрономия завершила свою работу в Солнечной системе. Оказалось, что это не так.
В принципе, Солнечная система огромна, гравитационное поле Солнца доминирует очень далеко: доминанта кончается где-то после ста тысяч астрономических единиц, а мы видим маленькие объекты в поясе Койпера на расстоянии максимум восемьдесят астрономических единиц. Неизвестным остается еще огромное пространство.
На Земле ведется строительство сразу трех крупнейших телескопов: Гигантский Магелланов телескоп (GMT), Тридцатиметровый телескоп (TMT) и Европейский чрезвычайно большой телескоп (E-ELT). Они пригодятся в подобных исследованиях?
Названные вами проекты, безусловно, важны. Однако для поиска планет, подобных нашей, скорее подойдут телескопы типа Subaru, камера которых сделана так, чтобы покрывать большую часть неба. Тот же TMT будет хорош для характеризации и плох для поиска.
Вдруг открытие девятой планеты не подтвердится?
Самый драматичный прецедент - это открытие Нептуна в 1846 году Урбаном Леверье (Urbain Le Verrier), который применял математические модели, похожие на те, что у нас сегодня. Но наша модель на порядок более детальная и сложная: она использует суперкомпьютеры.
А расчеты Леверье подтвердились за одну ночь наблюдений.
Поддерживаете ли контакты с российскими коллегами?
Я жил в России до 1994 года, после чего переехал с семьей в Японию, а затем в США. Я в основном теоретик, иногда общаюсь по e-mail с коллегами из России и русскими, работающими в США и других странах.
Российские СМИ я не читаю в силу того, что не хватает времени. Стараюсь заниматься исключительно наукой. Могу сказать, что в теоретической науке Россия остается сильной: есть много хороших ученых. На ум приходит история Михаила Лидова, который в 1950-х годах рассчитал эффект, который сейчас называется «резонанс Лидова - Козаи». Люди довольно долго не понимали, насколько этот эффект важен. Лидов на десятки лет опередил человечество, и такие ученые в России по-прежнему есть.
Об открытии заявили ученые Калифорнийского технологического института. В телескоп новый объект пока никто не видел. Как уверяют Майкл Браун и Константин Батыгин, планету открыли, анализируя данные по оказываемому ею гравитационному возмущению на другие небесные тела. Название ей еще не дали, но ученые смогли определить различные параметры. Весит она в 10 раз больше Земли. По химическому составу новая планета напоминает двух газовых гигантов - Уран и Нептун. Кстати, на Нептун она похожа своими размерами, а находится от солнца еще дальше, чем Плутон, который из-за своих скромных габаритов лишился статуса планеты. Подтверждение существование небесного тела займет пять лет. Ученые зарезервировали время на японской обсерватории на Гавайях. Вероятность того, что их открытие ошибочно, составляет 0.007 процента. Новая планета, в случае признания открытия, станет девятой в солнечной системе.
The solar system appears to have a new ninth planet. Today, two scientists announced evidence that a body nearly the size of Neptune-but as yet unseen-orbits the sun every 15,000 years. During the solar system’s infancy 4.5 billion years ago, they say, the giant planet was knocked out of the planet-forming region near the sun. Slowed down by gas, the planet settled into a distant elliptical orbit, where it still lurks today.
The claim is the strongest yet in the centuries-long search for a «Planet X» beyond Neptune. The quest has been plagued by far-fetched claims and even outright quackery. But the new evidence comes from a pair of respected planetary scientists, Konstantin Batygin and Mike Brown of the California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, who prepared for the inevitable skepticism with detailed analyses of the orbits of other distant objects and months of computer simulations. «If you say, ‘We have evidence for Planet X,’ almost any astronomer will say, ‘This again? These guys are clearly crazy.’ I would, too,» Brown says. «Why is this different? This is different because this time we’re right.»
LANCE HAYASHIDA/CALTECH
Outside scientists say their calculations stack up and express a mixture of caution and excitement about the result. «I could not imagine a bigger deal if-and of course that’s a boldface ‘if’-if it turns out to be right,» says Gregory Laughlin, a planetary scientist at the University of California (UC), Santa Cruz. «What’s thrilling about it is is detectable.»
Batygin and Brown inferred its presence from the peculiar clustering of six previously known objects that orbit beyond Neptune. They say there’s only a 0.007% chance, or about one in 15,000, that the clustering could be a coincidence. Instead, they say, a planet with the mass of 10 Earths has shepherded the six objects into their strange elliptical orbits, tilted out of the plane of the solar system.
The orbit of the inferred planet is similarly tilted, as well as stretched to distances that will explode previous conceptions of the solar system. Its closest approach to the sun is seven times farther than Neptune, or 200 astronomical units (AUs). (An AU is the distance between Earth and the sun, about 150 million kilometers.) And Planet X could roam as far as 600 to 1200 AU, well beyond the Kuiper belt, the region of small icy worlds that begins at Neptune’s edge about 30 AU.
If Planet X is out there, Brown and Batygin say, astronomers ought to find more objects in telltale orbits, shaped by the pull of the hidden giant. But Brown knows that no one will really believe in the discovery until Planet X itself appears within a telescope viewfinder. «Until there’s a direct detection, it’s a hypothesis-even a potentially very good hypothesis,» he says. The team has time on the one large telescope in Hawaii that is suited for the search, and they hope other astronomers will join in the hunt.
Batygin and Brown published the result today in The Astronomical Journal . Alessandro Morbidelli, a planetary dynamicist at the Nice Observatory in France, performed the peer review for the paper. In a statement, he says Batygin and Brown made a «very solid argument» and that he is «quite convinced by the existence of a distant planet.»
Championing a new ninth planet is an ironic role for Brown; he is better known as a planet slayer. His 2005 discovery of Eris, a remote icy world nearly the same size as Pluto, revealed that what was seen as the outermost planet was just one of many worlds in the Kuiper belt. Astronomers promptly reclassified Pluto as a dwarf planet-a saga Brown recounted in his book How I Killed Pluto .
Now, he has joined the centuries-old search for new planets. His method-inferring the existence of Planet X from its ghostly gravitational effects-has a respectable track record. In 1846, for example, the French mathematician Urbain Le Verrier predicted the existence of a giant planet from irregularities in the orbit of Uranus. Astronomers at the Berlin Observatory found the new planet, Neptune, where it was supposed to be, sparking a media sensation.
Remaining hiccups in Uranus’s orbit led scientists to think that there might yet be one more planet, and in 1906 Percival Lowell, a wealthy tycoon, began the search for what he called «Planet X» at his new observatory in Flagstaff, Arizona. In 1930, Pluto turned up-but it was far too small to tug meaningfully on Uranus. More than half a century later, new calculations based on measurements by the Voyager spacecraft revealed that the orbits of Uranus and Neptune were just fine on their own: No Planet X was needed.
Yet the allure of Planet X persisted. In the 1980s, for example, researchers proposed that an unseen brown dwarf star could cause periodic extinctions on Earth by triggering fusillades of comets. In the 1990s, scientists invoked a Jupiter-sized planet at the solar system’s edge to explain the origin of certain oddball comets. Just last month, researchers claimed to have detected the faint microwave glow of an outsized rocky planet some 300 AU away, using an array of telescope dishes in Chile called the Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Brown was one of many skeptics, noting that ALMA’s narrow field of view made the chances of finding such an object vanishingly slim.)
Brown got his first inkling of his current quarry in 2003, when he led a team that found Sedna, an object a bit smaller than both Eris and Pluto. Sedna’s odd, far-flung orbit made it the most distant known object in the solar system at the time. Its perihelion, or closest point to the sun, lay at 76 AU, beyond the Kuiper belt and far outside the influence of Neptune’s gravity. The implication was clear: Something massive, well beyond Neptune, must have pulled Sedna into its distant orbit.
(DATA) JPL; BATYGIN AND BROWN/CALTECH; (DIAGRAM) A. CUADRA/ SCIENCE
That something didn’t have to be a planet. Sedna’s gravitational nudge could have come from a passing star, or from one of the many other stellar nurseries that surrounded the nascent sun at the time of the solar system’s formation.
Since then, a handful of other icy objects have turned up in similar orbits. By combining Sedna with five other weirdos, Brown says he has ruled out stars as the unseen influence: Only a planet could explain such strange orbits. Of his three major discoveries-Eris, Sedna, and now, potentially, Planet X-Brown says the last is the most sensational. «Killing Pluto was fun. Finding Sedna was scientifically interesting,» he says. «But this one, this is head and shoulders above everything else.»
Brown and Batygin were nearly beaten to the punch. For years, Sedna was a lone clue to a perturbation from beyond Neptune. Then, in 2014, Scott Sheppard and Chad Trujillo (a former graduate student of Brown’s) published a paper describing the discovery of VP113, another object that never comes close to the sun. Sheppard, of the Carnegie Institution for Science in Washington, D.C., and Trujillo, of the Gemini Observatory in Hawaii, were well aware of the implications. They began to examine the orbits of the two objects along with 10 other oddballs. They noticed that, at perihelion, all came very near the plane of solar system in which Earth orbits, called the ecliptic. In a paper, Sheppard and Trujillo pointed out the peculiar clumping and raised the possibility that a distant large planet had herded the objects near the ecliptic. But they didn’t press the result any further.
Later that year, at Caltech, Batygin and Brown began discussing the results. Plotting the orbits of the distant objects, Batygin says, they realized that the pattern that Sheppard and Trujillo had noticed «was only half of the story.» Not only were the objects near the ecliptic at perihelia, but their perihelia were physically clustered in space (see diagram, above).
For the next year, the duo secretly discussed the pattern and what it meant. It was an easy relationship, and their skills complemented each other. Batygin, a 29-year-old whiz kid computer modeler, went to college at UC Santa Cruz for the beach and the chance to play in a rock band. But he made his mark there by modeling the fate of the solar system over billions of years, showing that, in rare cases, it was unstable: Mercury may plunge into the sun or collide with Venus. «It was an amazing accomplishment for an undergraduate,» says Laughlin, who worked with him at the time.
Brown, 50, is the observational astronomer, with a flair for dramatic discoveries and the confidence to match. He wears shorts and sandals to work, puts his feet up on his desk, and has a breeziness that masks intensity and ambition. He has a program all set to sift for Planet X in data from a major telescope the moment they become publicly available later this year.
Their offices are a few doors down from each other. «My couch is nicer, so we tend to talk more in my office,» Batygin says. «We tend to look more at data in Mike’s.» They even became exercise buddies, and discussed their ideas while waiting to get in the water at a Los Angeles, California, triathlon in the spring of 2015.
First, they winnowed the dozen objects studied by Sheppard and Trujillo to the six most distant-discovered by six different surveys on six different telescopes. That made it less likely that the clumping might be due to an observation bias such as pointing a telescope at a particular part of the sky.
Batygin began seeding his solar system models with Planet X’s of various sizes and orbits, to see which version best explained the objects’ paths. Some of the computer runs took months. A favored size for Planet X emerged-between five and 15 Earth masses-as well as a preferred orbit: antialigned in space from the six small objects, so that its perihelion is in the same direction as the six objects’ aphelion, or farthest point from the sun. The orbits of the six cross that of Planet X, but not when the big bully is nearby and could disrupt them. The final epiphany came 2 months ago, when Batygin’s simulations showed that Planet X should also sculpt the orbits of objects that swoop into the solar system from above and below, nearly orthogonal to the ecliptic. «It sparked this memory,» Brown says. «I had seen these objects before.» It turns out that, since 2002, five of these highly inclined Kuiper belt objects have been discovered, and their origins are largely unexplained. «Not only are they there, but they are in exactly the places we predicted,» Brown says. «That is when I realized that this is not just an interesting and good idea-this is actually real.»
Sheppard, who with Trujillo had also suspected an unseen planet, says Batygin and Brown «took our result to the next level. …They got deep into the dynamics, something that Chad and I aren’t really good with. That’s why I think this is exciting.»
Others, like planetary scientist Dave Jewitt, who discovered the Kuiper belt, are more cautious. The 0.007% chance that the clustering of the six objects is coincidental gives the planet claim a statistical significance of 3.8 sigma-beyond the 3-sigma threshold typically required to be taken seriously, but short of the 5 sigma that is sometimes used in fields like particle physics. That worries Jewitt, who has seen plenty of 3-sigma results disappear before. By reducing the dozen objects examined by Sheppard and Trujillo to six for their analysis, Batygin and Brown weakened their claim, he says. «I worry that the finding of a single new object that is not in the group would destroy the whole edifice,» says Jewitt, who is at UC Los Angeles. «It’s a game of sticks with only six sticks.»
(IMAGES) WIKIMEDIA COMMONS; NASA/JPL-CALTECH; A. CUADRA/ SCIENCE ; NASA/JHUAPL/SWRI; (DIAGRAM) A. CUADRA/ SCIENCE
At first blush, another potential problem comes from NASA’s Widefield Infrared Survey Explorer (WISE), a satellite that completed an all-sky survey looking for the heat of brown dwarfs-or giant planets. It ruled out the existence of a Saturn-or-larger planet as far out as 10,000 AU, according to a 2013 study by Kevin Luhman, an astronomer at Pennsylvania State University, University Park. But Luhman notes that if Planet X is Neptune-sized or smaller, as Batygin and Brown say, WISE would have missed it. He says there is a slim chance of detection in another WISE data set at longer wavelengths-sensitive to cooler radiation-which was collected for 20% of the sky. Luhman is now analyzing those data.
Even if Batygin and Brown can convince other astronomers that Planet X exists, they face another challenge: explaining how it ended up so far from the sun. At such distances, the protoplanetary disk of dust and gas was likely to have been too thin to fuel planet growth. And even if Planet X did get a foothold as a planetesimal, it would have moved too slowly in its vast, lazy orbit to hoover up enough material to become a giant.
Instead, Batygin and Brown propose that Planet X formed much closer to the sun, alongside Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. Computer models have shown that the early solar system was a tumultuous billiards table, with dozens or even hundreds of planetary building blocks the size of Earth bouncing around. Another embryonic giant planet could easily have formed there, only to be booted outward by a gravitational kick from another gas giant.
It’s harder to explain why Planet X didn’t either loop back around to where it started or leave the solar system entirely. But Batygin says that residual gas in the protoplanetary disk might have exerted enough drag to slow the planet just enough for it to settle into a distant orbit and remain in the solar system. That could have happened if the ejection took place when the solar system was between 3 million and 10 million years old, he says, before all the gas in the disk was lost into space.
Hal Levison, a planetary dynamicist at the Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, agrees that something has to be creating the orbital alignment Batygin and Brown have detected. But he says the origin story they have developed for Planet X and their special pleading for a gas-slowed ejection add up to «a low-probability event.» Other researchers are more positive. The proposed scenario is plausible, Laughlin says. «Usually things like this are wrong, but I’m really excited about this one,» he says. «It’s better than a coin flip.»
All this means that Planet X will remain in limbo until it is actually found.
Astronomers have some good ideas about where to look, but spotting the new planet won’t be easy. Because objects in highly elliptical orbits move fastest when they are close to the sun, Planet X spends very little time at 200 AU. And if it were there right now, Brown says, it would be so bright that astronomers probably would have already spotted it.
Instead, Planet X is likely to spend most of its time near aphelion, slowly trotting along at distances between 600 and 1200 AU. Most telescopes capable of seeing a dim object at such distances, such as the Hubble Space Telescope or the 10-meter Keck telescopes in Hawaii, have extremely tiny fields of view. It would be like looking for a needle in a haystack by peering through a drinking straw.
One telescope can help: Subaru, an 8-meter telescope in Hawaii that is owned by Japan. It has enough light-gathering area to detect such a faint object, coupled with a huge field of view-75 times larger than that of a Keck telescope. That allows astronomers to scan large swaths of the sky each night. Batygin and Brown are using Subaru to look for Planet X-and they are coordinating their efforts with their erstwhile competitors, Sheppard and Trujillo, who have also joined the hunt with Subaru. Brown says it will take about 5 years for the two teams to search most of the area where Planet X could be lurking.
Subaru Telescope, NAOJ
If the search pans out, what should the new member of the sun’s family be called? Brown says it’s too early to worry about that and scrupulously avoids offering up suggestions. For now, he and Batygin are calling it Planet Nine (and, for the past year, informally, Planet Phattie-1990s slang for «cool»). Brown notes that neither Uranus nor Neptune-the two planets discovered in modern times-ended up being named by their discoverers, and he thinks that that’s probably a good thing. It’s bigger than any one person, he says: «It’s kind of like finding a new continent on Earth.»
He is sure, however, that Planet X-unlike Pluto-deserves to be called a planet. Something the size of Neptune in the solar system? Don’t even ask. «No one would argue this one, not even me.»