В попытках опровергнуть ряд гипотез о существовании далеко за орбитой Плутона планеты X Майкл Браун и его коллега по Калифорнийскому технологическому институту Константин Батыгин неожиданно для себя пришли к совершенно противоположным выводам. Их компьютерные модели показали, что в поясе Койпера может существовать ранее неизвестная планета!
Русский след
Браун стал широко известен после Астрономического конгресса 2006 года, где он вместе с группой единомышленников запустил процедуру «планетарного импичмента» 9-й планеты Солнечной системы — Плутона. Так бывший бог подземного царства превратился в обычную планету-карлика. Впоследствии Браун все это описал в книге «Как я убил Плутон». После этого журналисты даже окрестили его «убийца Плутона».
Его коллега Константин Батыгин, русский по происхождению, эмигрировал с родителями в Японию после окончания первого класса. В конце ушедшего столетия семья Батыгина перебралась в США, где он закончил аспирантуру Калтеха (Калифорнийского технологического института) и там же занялся своими первыми научными исследованиями.
Исследуя движение далеких астероидов, калифорнийские ученые показали, что на их орбиты влияет какое-то гигантское тело, тяжелее Земли в десяток раз. Более того, планета X периодически захватывает в свои гравитационные щупальца и такие крупные планетоиды, как Седна, и возмущающе действует на целую группу небесных тел в поясе Койпера. Наконец, Браун и Батыгин предсказали существование объектов с очень вытянутыми орбитами. Они то приближаются, то снова ныряют в далекий мрак на периферию Солнечной системы.
Отшельник
Чтобы наглядно представить себе, что открыли Браун и Батыгин, вспомним современную историю поиска планеты X.
В самом начале останки неизвестной планеты искали за орбитой Марса. Там, на месте то ли не родившейся, то ли катастрофически исчезнувшей планеты (фантасты даже придумали ей название — Фаэтон) располагается главный пояс астероидов. Пролетев его, вы оказываетесь в краю газовых (Юпитер и Сатурн) и ледяных (Уран и Нептун) гигантов. За последним из них — Нептуном — начинается царство транснептуновых (лежащих за орбитой Нептуна) объектов, занимающих всю периферию Солнечной системы.
Планета Брауна — Батыгина должна быть чуть ли не на порядок тяжелее Земли и по размеру замыкать ряд газоледяных гигантов. Отцы-первооткрыватели 9-й планеты считают, что она, скорее всего, похожа на Уран или Нептун. Ученые полагают, что выявленное ими тело состоит изо льда, кремния, кислорода, магния и имеет большую внешнюю оболочку-атмосферу из водорода и гелия, а также частиц водяного и метанового льда. По аналогии с Ураном и Нептуном ядро планеты X предположительно состоит из металлов и силикатов.
У безымянного гиганта довольно необычная сильно вытянутая орбита и год на нем длится не меньше 15 тысячелетий.
Задворки Солнечной системы
Загадочный пояс Койпера, раскинувшийся далеко за орбитой Плутона, имеет довольно сложную структуру. Часть его населения движется по сильно вытянутым орбитам и часто пересекает орбиту не только Плутона, но и Нептуна.
Со второй половины XX века и по сей день энтузиасты поиска транснептуновых объектов пытаются доказать, что среди населения пояса Койпера скрываются не только астероиды и кометные ядра, являющиеся по сути громадными «грязными снежками», но и настоящие планеты.
В 2003 году сенсацией стало открытие Седны с перигелием (ближайшей к Солнцу точкой орбиты) в 76 астрономических единиц. На столь далеком расстоянии от нашей звезды тяготение Нептуна минимально, и возникло предположение, что данный планетоид является гостем из еще более глухого уголка ближней Вселенной — облака Оорта.
Многие тогда вспомнили, как еще в 1981 году группа астрономов под руководством Томаса ван Фландерна пришла к сенсационному выводу, что некая планета скрывается в 2,5 миллиарда километров за орбитой Плутона. В конце 1980-х ученые НАСА действительно нашли неизвестную планету, слабо влияющую на движение Урана и Нептуна. Орбитальной обсерватории IRAS даже удалось выявить «некий загадочный объект, который не может быть астероидом или кометой». Сотрудники НАСА предположили, что речь идет либо о планете, подобной Урану, расположенной в 4-7 миллиардах километров за орбитой Плутона, либо о «мертвой темной звезде», уже миллиарды лет летящей в 80 миллиардах километров от Солнца.
Богини возмездия и удачи
В самом конце прошлого века два астронома из американского Университета Луизианы Джон Матис и Даниэль Уитмир объявили об открытии газового гиганта в облаке Оорта. Ученые назвали ее Тюхе в честь древнегреческой богини удачи. Конечно же, саму гигантскую планету никто не видел и речь шла лишь о ее следах в движении роя комет, которые изредка залетают в центральную часть Солнечной системы. Часть ученых сразу же выразили скептицизм в отношении существования подобных небесных тел.
Несколько лет астрономы анализировали данные космической обсерватории WISE, и в 2014 году НАСА выпустило официальный пресс-релиз, сильно разочаровавший искателей планеты X. В нем было сказано, что в соответствии с рассмотренными данными существование гигантской планеты размером с Уран или Нептун полностью исключается на дистанции ближе 10 000 астрономических единиц.
Версия планеты Тюхе была предложена коллективом Матиса — Уитмира как альтернатива широко обсуждавшейся гипотезе сверхпланеты Немезида. Названное в честь грозной античной богини мести, это небесное тело считалось зародышем так и не загоревшейся сестры Солнца — коричневым, или бурым, карликом. Колоссальная масса Немезиды действительно могла бы выталкивать кометы в сторону Солнца.
По словам авторов гипотезы, некоторые из этих выталкиваемых гипотетическими газоледяными гигантами комет и астероидов могут достигать нескольких километров в диаметре. Оказываясь во внутренней части Солнечной системы, эти «гости с периферии» способны вызывать глобальные катастрофы на нашей планете с периодичностью в 26 миллионов лет.
Однако палеонтологи и геологи всячески критикуют теорию цикличного угасания земной жизни в событиях вроде «великого пермского побоища» или «гибели динозавров». Большинство ученых считают, что кажущаяся периодичность в вымирании земных организмов под ударами комет и астероидов никак не связана с прохождением через Солнечную систему неведомых гигантских тел.
Газгиги или суперземли?
В своих последних работах Браун и Батыгин уже не останавливаются на единственном кандидате в новые планеты, а говорят о том, что их «гравитационным схемам» соответствуют как минимум четыре небесных тела, расположенных вблизи внешней границы пояса Койпера.
Как же могли оказаться в такой дали от Солнца некие газгиги или даже суперземли (так именуют крупные твердые планеты, в несколько раз превышающие по массе и размеру Землю)?
Чаще всего можно встретить версию, что крупные трансплутоновые объекты на периферию Солнечной системы выбросили 4 миллиарда лет назад гравитационные «пращи» новорожденных газовых гигантов — Юпитера и Сатурна.
Нет недостатка и в альтернативных теориях, среди которых встречаются и черные дыры, и планеты-изгои, потерявшие свои звезды, и даже коричневые карлики, не сумевшие разжечь в себе пламя термоядерной реакции. Есть тут и фантастический сценарий «встречи светил», согласно которому миллиарды лет назад вблизи Солнца промчался небольшой красный карлик, оставив нам в наследство часть своей «звездной свиты».
Разумеется, какие бы чудеса ни встретились астрономам в будущем на окраине Солнечной системы, гигант X (если наблюдатели подтвердят его существование) еще долго будет занимать умы ученых, а космические агентства станут рассматривать планы организации экспедиций на задворки Солнечного дома.
Олег Арсенов
