Πόσοι από αυτούς. Οι επιστήμονες ανακοινώνουν την ανακάλυψη του ένατου πλανήτη Ένα νέο ουράνιο σώμα στο ηλιακό σύστημα

Περίπου 30 ανθρωπογενή διαστημόπλοια στο ηλιακό μας σύστημα συλλέγουν αυτήν τη στιγμή πληροφορίες για τον πλανήτη μας και τα περίχωρά του. Κάθε χρόνο συλλέγονται στοιχεία που υποστηρίζουν ορισμένες θεωρίες ενώ άλλες ωθούν στο περιθώριο. Εδώ είναι μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα στοιχεία που καταφέραμε να μάθουμε για το ηλιακό μας σύστημα το 2016.

Ο Δίας και ο Κρόνος μας ρίχνουν κομήτες

Το 1994, ολόκληρος ο κόσμος παρακολούθησε τον κομήτη Shoemaker-Levy 9 να προσκρούει στον Δία και να «άφησε ένα ίχνος στο μέγεθος της Γης που κράτησε για ένα χρόνο». Τότε οι αστρονόμοι μίλησαν χαρούμενοι ότι ο Δίας μας προστατεύει από κομήτες και αστεροειδείς.

Χάρη στο τεράστιο βαρυτικό του πεδίο, ο Δίας πιστεύεται ότι έλκει τις περισσότερες από αυτές τις απειλές πριν φτάσουν στη Γη. Όμως μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι μπορεί να ισχύει ακριβώς το αντίθετο και όλη αυτή η ιδέα της «ασπίδας του Δία» δεν είναι αλήθεια.

Οι προσομοιώσεις στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα έδειξαν ότι ο Δίας και ο Κρόνος είναι πολύ πιθανό να πετούν διαστημικά συντρίμμια στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα και σε τροχιές που τους βάζουν στο μονοπάτι της Γης. Αποδεικνύεται ότι οι γιγάντιοι πλανήτες μας βομβαρδίζουν με κομήτες και αστεροειδείς.

Τα καλά νέα είναι ότι οι κομήτες που βομβάρδισαν τη Γη κατά τα στάδια ανάπτυξής της μπορεί να «μεταφέρουν πτητικά από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα που είναι απαραίτητα για το σχηματισμό της ζωής».

Ο Πλούτωνας έχει υγρό νερό

Στα περίχωρα του γνωστού ηλιακού συστήματος, το διαστημόπλοιο New Horizons της NASA αποκαλύπτει περίεργα πράγματα για τον μακρινό νάνο πλανήτη Πλούτωνα. Πρώτα απ 'όλα, είναι ενδιαφέρον ότι ο Πλούτωνας έχει έναν υγρό ωκεανό.

Η παρουσία γραμμών θραύσης και η ανάλυση ενός μεγάλου κρατήρα που ονομάζεται Sputnik Planum οδήγησε τους ερευνητές σε ένα μοντέλο που δείχνει ότι ο Πλούτωνας έχει έναν υγρό ωκεανό πάχους 100 χιλιομέτρων με περιεκτικότητα 30% σε αλάτι κάτω από ένα κέλυφος πάγου πάχους 300 χιλιομέτρων. Είναι περίπου τόσο αλμυρό όσο η Νεκρά Θάλασσα.

Εάν ο ωκεανός του Πλούτωνα βρισκόταν σε διαδικασία παγώματος, τότε ο πλανήτης θα έπρεπε να συστέλλεται. Αλλά φαίνεται ότι επεκτείνεται. Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι υπάρχει αρκετή ραδιενέργεια στον πυρήνα για να παρέχει τουλάχιστον λίγη θερμότητα. Τα παχιά στρώματα του εξωτικού επιφανειακού πάγου λειτουργούν ως μονωτές και πιθανώς η παρουσία αμμωνίας λειτουργεί ως αντιψυκτικό.

Οι πυρήνες του Ποσειδώνα και του Ουρανού είναι τυλιγμένοι σε πλαστικό

Πώς ξέρετε τι βρίσκεται κάτω από τα σύννεφα μακρινών γιγάντων αερίου, όπου η ατμοσφαιρική πίεση είναι εννέα εκατομμύρια φορές υψηλότερη από ό,τι στη Γη; Μαθηματικά! Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τον αλγόριθμο USPEX για να δώσουν μια πιθανή εικόνα του τι συμβαίνει κάτω από τα σύννεφα αυτών των πλανητών που δεν έχουν κατανοηθεί καλά.

Γνωρίζοντας ότι ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός αποτελούνται κυρίως από οξυγόνο, άνθρακα και υδρογόνο, οι επιστήμονες έχουν συνδέσει υπολογισμούς για να προσδιορίσουν τις περίεργες χημικές διεργασίες που μπορεί να λαμβάνουν χώρα εκεί. Το αποτέλεσμα είναι εξωτικά πολυμερή, οργανικά πλαστικά, κρυσταλλικό διοξείδιο του άνθρακα και ορθοανθρακικό οξύ (γνωστό και ως «οξύ του Χίτλερ» επειδή η ατομική του δομή μοιάζει με σβάστικα) τυλιγμένα γύρω από έναν συμπαγή εσωτερικό πυρήνα.

Ενώ αναζητούν εξωγήινη ζωή στον Τιτάνα και την Ευρώπη, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι το νερό μπορεί να έχει αντιδράσει με πετρώματα σε οργανικές διεργασίες. Αλλά αν ο εσωτερικός πυρήνας είναι τυλιγμένος με εξωτικούς κρυστάλλους και πλαστικά, κάποια πράγματα θα πρέπει να επανεξεταστούν.

Ο Mercury έχει ένα τεράστιο Grand Canyon

Αν υπήρχε ηφαιστειακή δραστηριότητα στην Αφροδίτη και τον Άρη ακόμη και πριν από μερικά εκατομμύρια χρόνια, φαίνεται ότι ο μωρός Ερμής ηρέμησε πριν από 3-4 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο πλανήτης ξεψύχησε, άρχισε να συρρικνώνεται και να ραγίζει.

Στη διαδικασία, εμφανίστηκε μια τεράστια ρωγμή, την οποία οι επιστήμονες αποκαλούν «μεγάλη κοιλάδα». Σύμφωνα με επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ:

«Η κοιλάδα έχει πλάτος 400 χιλιόμετρα και μήκος 965 χιλιόμετρα, με απότομες πλαγιές που διαπερνούν 3 χιλιόμετρα κάτω από το γύρω έδαφος. Για σύγκριση, αν η «μεγάλη κοιλάδα» του Ερμή υπήρχε στη Γη, θα ήταν δύο φορές πιο βαθιά από το Γκραντ Κάνυον και θα εκτεινόταν από την Ουάσιγκτον μέχρι τη Νέα Υόρκη και το Ντιτρόιτ μακριά στα δυτικά».

Σε έναν μικροσκοπικό πλανήτη με περιφέρεια μόλις 4.800 χιλιομέτρων, μια τόσο μεγάλη κοιλάδα μοιάζει περισσότερο με μια τρομερή ουλή στο πρόσωπο.

Η Αφροδίτη ήταν κάποτε κατοικήσιμη

Η Αφροδίτη είναι ο μόνος πλανήτης που περιστρέφεται προς τα πίσω. Στους 460 βαθμούς Κελσίου, η επιφάνειά του είναι αρκετά ζεστή ώστε να λιώσει το μόλυβδο και ο ίδιος ο πλανήτης καλύπτεται από σύννεφα θειικού οξέος. Αλλά μια μέρα, η Αφροδίτη μπορεί να ήταν σε θέση να υποστηρίξει τη ζωή.

Πριν από περισσότερα από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, η Αφροδίτη είχε ωκεανούς. Στην πραγματικότητα, πιστεύεται ότι υπάρχει νερό στον πλανήτη για πάνω από δύο δισεκατομμύρια χρόνια. Σήμερα, η Αφροδίτη είναι πολύ ξηρή και δεν έχει καθόλου υδρατμούς. Ο ηλιακός άνεμος του Ήλιου τα έσκασε όλα.

Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης εκπέμπει ένα μεγάλο ηλεκτρικό πεδίο πέντε φορές ισχυρότερο από αυτό της Γης. Αυτό το πεδίο είναι επίσης αρκετά ισχυρό για να υπερνικήσει τη βαρύτητα της Αφροδίτης και να ωθήσει το υδρογόνο και το οξυγόνο στην ανώτερη ατμόσφαιρα, όπου οι ηλιακοί άνεμοι τα απομακρύνουν.

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν γιατί το ηλεκτρικό πεδίο της Αφροδίτης είναι τόσο ισχυρό, αλλά θα μπορούσε να οφείλεται στο ότι η Αφροδίτη είναι πιο κοντά στον Ήλιο.

Η γη τροφοδοτείται από το φεγγάρι

Η Γη περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο που μας προστατεύει από φορτισμένα σωματίδια και επιβλαβή ακτινοβολία. Αν όχι, θα εκτίθαμε σε κοσμικές ακτίνες 1000 φορές ισχυρότερες από αυτές που είναι τώρα. Οι υπολογιστές και τα ηλεκτρονικά μας θα τηγανιστούν αμέσως. Επομένως, είναι υπέροχο που μια γιγάντια μπάλα λιωμένου σιδήρου περιστρέφεται στο κέντρο του πλανήτη μας. Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι γιατί συνέχιζε να περιστρέφεται. Τελικά, θα πρέπει να κρυώσει και να επιβραδύνει.

Όμως τα τελευταία 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια, έχει κρυώσει μόνο κατά 300 βαθμούς Κελσίου. Έτσι, χάσαμε αρκετή θερμότητα, η οποία δεν έπαιξε ιδιαίτερο ρόλο για το μαγνητικό πεδίο. Οι επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι η τροχιά της Σελήνης υποστηρίζει τον θερμό πυρήνα της Γης καθώς περιστρέφεται, εγχέοντας περίπου 1.000 δισεκατομμύρια watt ενέργειας στον πυρήνα. Το φεγγάρι μπορεί να είναι πιο σημαντικό για εμάς από όσο πιστεύαμε.

Οι δακτύλιοι του Κρόνου είναι νέοι

Από το 1600, υπήρξε συζήτηση για το πόσοι δακτύλιοι του Κρόνου υπάρχουν και από πού προήλθαν. Θεωρητικά, ο Κρόνος είχε κάποτε περισσότερα φεγγάρια και μερικά από αυτά συγκρούστηκαν μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκε ένα σύννεφο συντριμμιών, το οποίο αποσυντέθηκε σε δακτυλίους και 62 δορυφόρους.

Παρακολουθώντας τον Κρόνο να πιέζει θερμοπίδακες από τον Εγκέλαδο, οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν τη σχετική δύναμη του ρυμουλκού του γίγαντα αερίου. Δεδομένου ότι όλοι οι δορυφόροι ρίχτηκαν σε μεγαλύτερες τροχιές, αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες να εκτιμήσουν χονδρικά πότε εμφανίστηκε η καμπίνα μεταξύ των φεγγαριών.

Οι αριθμοί έδειξαν ότι οι δακτύλιοι του Κρόνου δεν είχαν καμία σχέση με τον σχηματισμό του πλανήτη πριν από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Στην πραγματικότητα, με εξαίρεση τα πιο απομακρυσμένα φεγγάρια του Τιτάνα και του Ιαπετού, τα μεγάλα φεγγάρια του Κρόνου φαίνεται να έχουν σχηματιστεί κατά την Κρητιδική περίοδο, την εποχή των δεινοσαύρων.

Υπάρχουν 15.000 πολύ μεγάλοι αστεροειδείς στην περιοχή μας.

Το 2005, η NASA ανέλαβε να βρει το 90% των μεγάλων αντικειμένων στο διάστημα κοντά στη Γη μέχρι το 2020. Μέχρι στιγμής, η υπηρεσία έχει βρει το 90% των αντικειμένων που είναι 915 μέτρα ή μεγαλύτερα, αλλά μόνο το 25% είναι 140 μέτρα ή μεγαλύτερα.

Το 2016, με 30 νέες ανακαλύψεις την εβδομάδα, η NASA ανακάλυψε τα 15.000 αντικείμενά της. Για αναφορά: το 1998, ο οργανισμός βρήκε μόνο 30 νέα αντικείμενα ετησίως. Η NASA καταλογίζει όλους τους κομήτες και τους αστεροειδείς γύρω για να βεβαιωθεί ότι γνωρίζουμε πότε κάτι πρόκειται να μας χτυπήσει. Ωστόσο, μερικές φορές μετεωρίτες εκρήγνυνται χωρίς προειδοποίηση, όπως αυτός που εξερράγη πάνω από το Τσελιάμπινσκ το 2013.

Συντρίψαμε εσκεμμένα τη συσκευή σε έναν κομήτη

Το διαστημικό σκάφος Rosetta της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας περιφέρεται στον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko για δύο χρόνια. Η συσκευή συνέλεξε δεδομένα και μάλιστα τοποθέτησε το προσεδάφιο στην επιφάνεια, αν και όχι με απόλυτη επιτυχία.

Αυτή η 12ετής αποστολή οδήγησε σε μια σειρά από σημαντικές ανακαλύψεις. Για παράδειγμα, η Rosetta ανακάλυψε το αμινοξύ γλυκίνη, το βασικό δομικό στοιχείο της ζωής. Αν και εδώ και πολύ καιρό υποτίθεται ότι τα αμινοξέα θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί στο διάστημα στην αυγή του ηλιακού συστήματος, ανακαλύφθηκαν μόνο χάρη στη Ροζέτα.

Η Rosetta βρήκε 60 μόρια, 34 από τα οποία δεν είχαν βρεθεί ποτέ σε κομήτη πριν. Τα όργανα του διαστημικού σκάφους έδειξαν επίσης σημαντική διαφορά στη σύσταση του νερού του κομήτη και του νερού της Γης. Αποδεικνύεται ότι είναι απίθανο το νερό στη Γη να εμφανίστηκε λόγω κομητών.

Μετά από μια επιτυχημένη αποστολή, η ESA συνέτριψε το σκάφος σε έναν κομήτη.

Λύθηκαν τα μυστήρια του Ήλιου

Όλοι οι πλανήτες και τα αστέρια έχουν μαγνητικά πεδία που αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Στη Γη, αυτά τα πεδία ανατρέπονται κάθε 200.000-300.000 χρόνια. Τώρα όμως έχουν καθυστερήσει.

Όλα γίνονται πιο γρήγορα στον Ήλιο. Κάθε 11 χρόνια περίπου, η πολικότητα του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου αντιστρέφεται. Αυτό συνοδεύεται από μια περίοδο αυξημένης ηλιακής δραστηριότητας και ηλιακών κηλίδων.

Παραδόξως, η Αφροδίτη, η Γη και ο Δίας ευθυγραμμίζονται αυτή τη στιγμή. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτοί οι πλανήτες μπορούν να επηρεάσουν τον Ήλιο. Καθώς οι πλανήτες ευθυγραμμίζονται, η βαρύτητα τους συνδυάζεται για να προκαλέσει μια παλιρροϊκή επίδραση στο πλάσμα του ήλιου, έλκοντάς το και διαταράσσοντας το μαγνητικό πεδίο του ήλιου, διαπίστωσε η μελέτη.

Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια ανακοίνωσαν την ανακάλυψη. Μέχρι στιγμής, κανείς δεν έχει δει ένα νέο αντικείμενο μέσω τηλεσκοπίου. Σύμφωνα με τους Michael Brown και Konstantin Batygin, ο πλανήτης ανακαλύφθηκε αναλύοντας δεδομένα σχετικά με τη βαρυτική διαταραχή που ασκεί σε άλλα ουράνια σώματα. Το όνομα δεν της έχει δοθεί ακόμη, αλλά οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν διάφορες παραμέτρους. Ζυγίζει 10 φορές περισσότερο από τη Γη. Η χημική σύνθεση του νέου πλανήτη μοιάζει με δύο γίγαντες αερίων - τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Παρεμπιπτόντως, είναι παρόμοιος με τον Ποσειδώνα στο μέγεθός του και είναι ακόμη πιο μακριά από τον ήλιο από τον Πλούτωνα, ο οποίος, λόγω του μέτριου μεγέθους του, έχει χάσει την ιδιότητά του ως πλανήτης. Η επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός ουράνιου σώματος θα διαρκέσει πέντε χρόνια. Οι επιστήμονες έκλεισαν χρόνο σε ένα ιαπωνικό αστεροσκοπείο στη Χαβάη. Η πιθανότητα ότι η ανακάλυψή τους είναι λάθος είναι 0,007 τοις εκατό. Ο νέος πλανήτης, εάν αναγνωριστεί η ανακάλυψη, θα είναι ο ένατος στο ηλιακό σύστημα.

Το ηλιακό σύστημα φαίνεται να έχει έναν νέο ένατο πλανήτη. Σήμερα, δύο επιστήμονες ανακοίνωσαν αποδείξεις ότι ένα σώμα σχεδόν στο μέγεθος του Ποσειδώνα -αλλά αόρατο ακόμα- περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο κάθε 15.000 χρόνια. Κατά τη βρεφική ηλικία του ηλιακού συστήματος πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, λένε, ο γιγάντιος πλανήτης εκτινάχθηκε από την περιοχή σχηματισμού πλανητών κοντά στον ήλιο. Επιβραδύνθηκε από αέριο, ο πλανήτης εγκαταστάθηκε σε μια μακρινή ελλειπτική τροχιά, όπου παραμονεύει ακόμα και σήμερα.

Ο ισχυρισμός είναι ο ισχυρότερος ακόμα στην αιώνες αναζήτησης ενός «Πλανήτη Χ» πέρα ​​από τον Ποσειδώνα. Η αναζήτηση μαστίζεται από τραβηγμένες αξιώσεις και ακόμη και απροκάλυπτα κραιπάλη. Αλλά τα νέα στοιχεία προέρχονται από ένα ζευγάρι αξιοσέβαστων πλανητικών επιστημόνων, τον Konstantin Batygin και τον Mike Brown του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) στην Πασαντίνα, που προετοιμάστηκαν για τον αναπόφευκτο σκεπτικισμό με λεπτομερείς αναλύσεις των τροχιών άλλων μακρινών αντικειμένων και μήνες υπολογιστή. προσομοιώσεις. «Αν πείτε, ‘Έχουμε στοιχεία για τον Πλανήτη Χ’, σχεδόν κάθε αστρονόμος θα πει, ‘Αυτό πάλι; Αυτοί οι τύποι είναι ξεκάθαρα τρελοί.» Θα το έκανα επίσης», λέει ο Μπράουν. Γιατί είναι αυτό διαφορετικό; Αυτό είναι διαφορετικό γιατί αυτή τη φορά έχουμε δίκιο».

LANCE HAYASHIDA/CALTECH

Εξωτερικοί επιστήμονες λένε ότι οι υπολογισμοί τους συσσωρεύονται και εκφράζουν ένα μείγμα προσοχής και ενθουσιασμού για το αποτέλεσμα. «Δεν θα μπορούσα να φανταστώ μεγαλύτερη υπόθεση εάν -και φυσικά αυτό είναι ένα τολμηρό «αν» - αν αποδειχτεί σωστό», λέει ο Gregory Laughlin, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (UC), Santa Cruz. «Αυτό που είναι συναρπαστικό σε αυτό είναι ανιχνεύσιμο».

Ο Batygin και ο Brown συμπέραναν την παρουσία του από την περίεργη συστάδα έξι προηγουμένως γνωστών αντικειμένων που περιφέρονται πέρα ​​από τον Ποσειδώνα. Λένε ότι υπάρχει μόνο 0,007% πιθανότητα, ή περίπου μία στις 15.000, ότι η ομαδοποίηση θα μπορούσε να είναι σύμπτωση. Αντίθετα, λένε, ένας πλανήτης με μάζα 10 Γη έχει βάλει τα έξι αντικείμενα στις παράξενες ελλειπτικές τροχιές τους, με κλίση έξω από το επίπεδο του ηλιακού συστήματος.

Η τροχιά του συμπεραινόμενου πλανήτη έχει παρόμοια κλίση, καθώς και τεντωμένη σε αποστάσεις που θα εκραγούν προηγούμενες αντιλήψεις για το ηλιακό σύστημα. Η πιο κοντινή του προσέγγιση στον ήλιο είναι επτά φορές πιο μακριά από τον Ποσειδώνα, ή 200 αστρονομικές μονάδες (AUs). (Μια AU είναι η απόσταση μεταξύ της Γης και του ήλιου, περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα.) Και ο πλανήτης Χ θα μπορούσε να περιπλανηθεί έως και 600 έως 1200 AU, πολύ πέρα ​​από τη ζώνη Kuiper, την περιοχή των μικρών παγωμένων κόσμων που ξεκινά από την άκρη του Ποσειδώνα περίπου 30 AU.

Αν ο Πλανήτης Χ είναι εκεί έξω, λένε οι Μπράουν και Μπατίγκιν, οι αστρονόμοι θα πρέπει να βρουν περισσότερα αντικείμενα σε τροχιές που διαμορφώνονται από την έλξη του κρυμμένου γίγαντα. Όμως ο Μπράουν γνωρίζει ότι κανείς δεν θα πιστέψει πραγματικά στην ανακάλυψη έως ότου εμφανιστεί ο ίδιος ο Πλανήτης Χ μέσα σε ένα τηλεσκοπικό σκόπευτρο. "Μέχρι να υπάρξει μια άμεση ανίχνευση, είναι μια υπόθεση - ακόμη και μια δυνητικά πολύ καλή υπόθεση", λέει. Η ομάδα έχει χρόνο στο ένα μεγάλο τηλεσκόπιο στη Χαβάη που είναι κατάλληλο για έρευνα, και ελπίζει ότι και άλλοι αστρονόμοι θα συμμετάσχουν στο κυνήγι.

Οι Batygin και Brown δημοσίευσαν το αποτέλεσμα σήμερα στο The Astronomical Journal. Ο Alessandro Morbidelli, ένας πλανητικός δυναμικός στο Αστεροσκοπείο της Νίκαιας στη Γαλλία, πραγματοποίησε την αξιολόγηση από ομοτίμους για την εργασία. Σε μια δήλωσή του, λέει ότι ο Batygin και ο Brown έκαναν ένα "πολύ στέρεο επιχείρημα" και ότι είναι "αρκετά πεπεισμένος για την ύπαρξη ενός μακρινού πλανήτη".

Ο πρωταθλητής ενός νέου ένατου πλανήτη είναι ένας ειρωνικός ρόλος για τον Μπράουν. είναι περισσότερο γνωστός ως πλανητοκτόνος. Η ανακάλυψή του το 2005 της Έρις, ενός απομακρυσμένου παγωμένου κόσμου σχεδόν στο ίδιο μέγεθος με τον Πλούτωνα, αποκάλυψε ότι αυτό που θεωρούνταν ο πιο απόμακρος πλανήτης ήταν μόνο ένας από τους πολλούς κόσμους στη ζώνη του Κάιπερ. Οι αστρονόμοι ανακατέταξαν αμέσως τον Πλούτωνα ως πλανήτη νάνο - ένα έπος που αφηγείται ο Μπράουν στο βιβλίο του Πώς σκότωσα τον Πλούτωνα.

Τώρα, έχει ενταχθεί στην αιωνόβια αναζήτηση νέων πλανητών. Η μέθοδός του - η οποία συνάγει την ύπαρξη του Πλανήτη Χ από τα φανταστικά βαρυτικά του αποτελέσματα - έχει ένα αξιοσέβαστο ιστορικό. Το 1846, για παράδειγμα, ο Γάλλος μαθηματικός Urbain Le Verrier προέβλεψε την ύπαρξη ενός γιγάντιου πλανήτη από ανωμαλίες στην τροχιά του Ουρανού. Οι αστρονόμοι στο Αστεροσκοπείο του Βερολίνου βρήκαν τον νέο πλανήτη, τον Ποσειδώνα, όπου υποτίθεται ότι βρισκόταν, προκαλώντας αίσθηση των μέσων ενημέρωσης.

Ο λόξυγκας που απομένει στην τροχιά του Ουρανού οδήγησε τους επιστήμονες να σκεφτούν ότι μπορεί να υπάρχει ακόμη ένας πλανήτης και το 1906 ο Πέρσιβαλ Λόουελ, ένας πλούσιος μεγιστάνας, ξεκίνησε την αναζήτηση αυτού που ονόμασε «Πλανήτης Χ» στο νέο του παρατηρητήριο στο Φλάγκσταφ της Αριζόνα. Το 1930, ο Πλούτωνας εμφανίστηκε, αλλά ήταν πολύ μικρός για να τραβήξει με νόημα τον Ουρανό. Περισσότερο από μισό αιώνα αργότερα, νέοι υπολογισμοί που βασίστηκαν σε μετρήσεις από το διαστημόπλοιο Voyager αποκάλυψαν ότι οι τροχιές του Ουρανού και του Ποσειδώνα ήταν πολύ καλές από μόνες τους: Δεν χρειαζόταν Πλανήτης Χ.

Ωστόσο, η γοητεία του Planet X παρέμεινε. Στη δεκαετία του 1980, για παράδειγμα, οι ερευνητές πρότειναν ότι ένα αόρατο άστρο καφέ νάνος θα μπορούσε να προκαλέσει περιοδικές εξαφανίσεις στη Γη πυροδοτώντας ατράκτους κομητών. Στη δεκαετία του 1990, οι επιστήμονες επικαλέστηκαν έναν πλανήτη στο μέγεθος του Δία στην άκρη του ηλιακού συστήματος για να εξηγήσουν την προέλευση ορισμένων περίεργων κομητών. Μόλις τον περασμένο μήνα, οι ερευνητές ισχυρίστηκαν ότι εντόπισαν την αχνή λάμψη μικροκυμάτων ενός μεγάλου βραχώδους πλανήτη σε απόσταση περίπου 300 AU, χρησιμοποιώντας μια σειρά από τηλεσκοπικά πιάτα στη Χιλή που ονομάζεται Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Ο Μπράουν ήταν ένας από τους πολλούς σκεπτικιστές, σημειώνοντας ότι το στενό οπτικό πεδίο του ALMA έκανε τις πιθανότητες να βρεθεί ένα τέτοιο αντικείμενο εξαιρετικά μικρές.)

Ο Μπράουν πήρε την πρώτη του ιδέα για το σημερινό του λατομείο το 2003, όταν ηγήθηκε μιας ομάδας που βρήκε τη Σέντνα, ένα αντικείμενο λίγο μικρότερο από την Έρις και τον Πλούτωνα. Η περίεργη, μακρινή τροχιά του Σέντνα τον έκανε το πιο μακρινό γνωστό αντικείμενο στο ηλιακό σύστημα εκείνη την εποχή. Το περιήλιό του, ή το πλησιέστερο σημείο στον ήλιο, βρισκόταν στις 76 AU, πέρα ​​από τη ζώνη Kuiper και πολύ έξω από την επίδραση της βαρύτητας του Ποσειδώνα. Το συμπέρασμα ήταν σαφές: Κάτι τεράστιο, πολύ πέρα ​​από τον Ποσειδώνα, πρέπει να τράβηξε τη Σέντνα στη μακρινή τροχιά της.

(ΔΕΔΟΜΕΝΑ)JPL; BATYGIN AND BROWN/CALTECH; (ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ) A. CUADRA/ SCIENCE

Ότι κάτι δεν έπρεπε να είναι πλανήτης. Η βαρυτική ώθηση της Σέντνα θα μπορούσε να προέρχεται από ένα διερχόμενο αστέρι ή από ένα από τα πολλά άλλα αστρικά φυτώρια που περιέβαλαν τον αναδυόμενο ήλιο τη στιγμή του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος.

Από τότε, μια χούφτα άλλα παγωμένα αντικείμενα έχουν βρεθεί σε παρόμοιες τροχιές. Συνδυάζοντας τη Σέντνα με πέντε άλλους περίεργους, ο Μπράουν λέει ότι έχει αποκλείσει τα αστέρια ως αόρατη επιρροή: Μόνο ένας πλανήτης θα μπορούσε να εξηγήσει τέτοιες παράξενες τροχιές. Από τις τρεις μεγάλες ανακαλύψεις του - η Έρις, η Σέντνα και τώρα, ενδεχομένως, ο Πλανήτης Χ-Μπράουν λέει ότι η τελευταία είναι η πιο εντυπωσιακή. Η δολοφονία του Πλούτωνα ήταν διασκεδαστική. Η εύρεση της Σέντνα ήταν επιστημονικά ενδιαφέρουσα», λέει. «Αλλά αυτό, αυτό είναι το κεφάλι και οι ώμοι πάνω από οτιδήποτε άλλο».

Ο Μπράουν και ο Μπατίγκιν παραλίγο να χτυπηθούν. Για χρόνια, η Sedna ήταν μια μοναχική ένδειξη για μια διαταραχή πέρα ​​από τον Ποσειδώνα. Στη συνέχεια, το 2014, ο Scott Sheppard και ο Chad Trujillo (πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής του Brown) δημοσίευσαν μια εργασία που περιγράφει την ανακάλυψη του VP113, ενός άλλου αντικειμένου που δεν πλησιάζει ποτέ τον ήλιο. Ο Sheppard, του Ινστιτούτου Επιστήμης Carnegie στην Ουάσιγκτον, DC, και ο Trujillo, του Παρατηρητηρίου Gemini στη Χαβάη, γνώριζαν καλά τις συνέπειες. Άρχισαν να εξετάζουν τις τροχιές των δύο αντικειμένων μαζί με άλλες 10 περίεργες μπάλες. Παρατήρησαν ότι, στο περιήλιο, όλα ήρθαν πολύ κοντά στο επίπεδο του ηλιακού συστήματος στο οποίο η Γη περιφέρεται, που ονομάζεται εκλειπτική. Σε ένα έγγραφο, ο Sheppard και ο Trujillo επεσήμαναν την περίεργη συσσώρευση και έθεσαν την πιθανότητα ότι ένας μακρινός μεγάλος πλανήτης είχε συλλάβει τα αντικείμενα κοντά στην εκλειπτική. Δεν πίεσαν όμως άλλο το αποτέλεσμα.

Αργότερα το ίδιο έτος, στο Caltech, ο Batygin και ο Brown άρχισαν να συζητούν τα αποτελέσματα. Σχεδιάζοντας τις τροχιές των μακρινών αντικειμένων, λέει ο Batygin, συνειδητοποίησαν ότι το σχέδιο που είχαν παρατηρήσει ο Sheppard και ο Trujillo «ήταν μόνο η μισή ιστορία». Όχι μόνο ήταν τα αντικείμενα κοντά στην εκλειπτική στην περιήλια, αλλά και τα περιήλια τους ήταν φυσικά συγκεντρωμένα στο χώρο (βλ. διάγραμμα, παραπάνω).

Για τον επόμενο χρόνο, το δίδυμο συζήτησε κρυφά το μοτίβο και τι σήμαινε. Ήταν μια εύκολη σχέση και οι δεξιότητές τους αλληλοσυμπλήρωναν. Ο Batygin, ένας 29χρονος μοντελιστής υπολογιστών, πήγε στο κολέγιο στο UC Santa Cruz για την παραλία και την ευκαιρία να παίξει σε ένα ροκ συγκρότημα. Αλλά άφησε το σημάδι του εκεί διαμορφώνοντας τη μοίρα του ηλιακού συστήματος για δισεκατομμύρια χρόνια, δείχνοντας ότι, σε σπάνιες περιπτώσεις, ήταν ασταθές: ο Ερμής μπορεί να βυθιστεί στον ήλιο ή να συγκρουστεί με την Αφροδίτη. «Ήταν ένα καταπληκτικό επίτευγμα για έναν προπτυχιακό», λέει ο Laughlin, που δούλευε μαζί του εκείνη την εποχή.

Ο Μπράουν, 50, είναι ο αστρονόμος της παρατήρησης, με ταλέντο για δραματικές ανακαλύψεις και την αυτοπεποίθηση να ταιριάζει. Φοράει σορτς και σανδάλια στη δουλειά, βάζει τα πόδια του στο γραφείο του και έχει ένα αεράκι που καλύπτει την ένταση και τη φιλοδοξία. Έχει ένα πρόγραμμα που είναι έτοιμο να κοσκινίσει για τον Πλανήτη Χ σε δεδομένα από ένα μεγάλο τηλεσκόπιο τη στιγμή που θα γίνουν διαθέσιμα στο κοινό αργότερα αυτό το έτος.

Τα γραφεία τους είναι λίγες πόρτες το ένα από το άλλο. «Ο καναπές μου είναι πιο ωραίος, επομένως συνηθίζουμε να μιλάμε περισσότερο στο γραφείο μου», λέει ο Batygin. «Τείνουμε να εξετάζουμε περισσότερο τα δεδομένα στο Mike's». Έγιναν ακόμη και φίλοι για την άσκηση και συζήτησαν τις ιδέες τους περιμένοντας να μπουν στο νερό σε ένα τρίαθλο στο Λος Άντζελες της Καλιφόρνια την άνοιξη του 2015.

Πρώτα, κέρδισαν τα δώδεκα αντικείμενα που μελέτησαν οι Sheppard και Trujillo στα έξι πιο μακρινά που ανακαλύφθηκαν από έξι διαφορετικές έρευνες σε έξι διαφορετικά τηλεσκόπια. Αυτό έκανε λιγότερο πιθανό ότι η συσσώρευση μπορεί να οφείλεται σε μια μεροληψία παρατήρησης, όπως η κατάδειξη ενός τηλεσκοπίου σε ένα συγκεκριμένο μέρος του ουρανού.

Ο Batygin άρχισε να σπαράζει τα μοντέλα του ηλιακού του συστήματος με Planet X διαφόρων μεγεθών και τροχιών, για να δει ποια έκδοση εξηγούσε καλύτερα τις διαδρομές των αντικειμένων. Κάποιες από τις εκτελέσεις του υπολογιστή χρειάστηκαν μήνες. Προέκυψε ένα προτιμώμενο μέγεθος για τον Πλανήτη X - μεταξύ πέντε και 15 μαζών της Γης - καθώς και μια προτιμώμενη τροχιά: αντιευθυγραμμισμένο στο διάστημα από τα έξι μικρά αντικείμενα, έτσι ώστε το περιήλιό του να είναι στην ίδια κατεύθυνση με το αφήλιο των έξι αντικειμένων ή το πιο απομακρυσμένο σημείο από τον ήλιο. Οι τροχιές των έξι διασχίζουν αυτή του Πλανήτη Χ, αλλά όχι όταν ο μεγάλος νταής είναι κοντά και μπορεί να τις διαταράξει. Η τελική θεοφάνεια ήρθε πριν από 2 μήνες, όταν οι προσομοιώσεις του Batygin έδειξαν ότι ο Πλανήτης Χ θα έπρεπε επίσης να σμιλεύει τις τροχιές των αντικειμένων που πέφτουν στο ηλιακό σύστημα από πάνω και κάτω, σχεδόν ορθογώνιες προς την εκλειπτική. «Προνοδότησε αυτή τη μνήμη», λέει ο Μπράουν. «Έχω ξαναδεί αυτά τα αντικείμενα». Αποδεικνύεται ότι, από το 2002, έχουν ανακαλυφθεί πέντε από αυτά τα αντικείμενα της ζώνης Kuiper με μεγάλη κλίση και η προέλευσή τους είναι σε μεγάλο βαθμό ανεξήγητη. «Όχι μόνο είναι εκεί, αλλά είναι ακριβώς στα σημεία που είχαμε προβλέψει», λέει ο Μπράουν. «Τότε συνειδητοποίησα ότι αυτή δεν είναι απλώς μια ενδιαφέρουσα και καλή ιδέα - αυτή είναι στην πραγματικότητα αληθινή».

Ο Sheppard, ο οποίος με τον Trujillo είχε επίσης υποψιαστεί έναν αόρατο πλανήτη, λέει ο Batygin και ο Brown «πήξαν το αποτέλεσμά μας στο επόμενο επίπεδο. …Μπήκαν βαθιά στη δυναμική, κάτι με το οποίο ο Τσαντ και εγώ δεν είμαστε πολύ καλοί. Γι' αυτό νομίζω ότι αυτό είναι συναρπαστικό».

Άλλοι, όπως ο πλανητολόγος Dave Jewitt, ο οποίος ανακάλυψε τη ζώνη Kuiper, είναι πιο προσεκτικοί. Η πιθανότητα 0,007% ότι η ομαδοποίηση των έξι αντικειμένων είναι συμπτωματική δίνει στον πλανήτη ισχυρισμό μια στατιστική σημασία 3,8 σίγμα-πέρα από το όριο των 3 σίγμα που συνήθως απαιτείται να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη, αλλά λιγότερο από το 5 σίγμα που χρησιμοποιείται μερικές φορές σε πεδία όπως σωματιδιακή φυσική. Αυτό ανησυχεί τον Jewitt, ο οποίος έχει δει πολλά αποτελέσματα 3-sigma να εξαφανίζονται στο παρελθόν. Μειώνοντας τα δώδεκα αντικείμενα που εξέτασαν οι Sheppard και Trujillo σε έξι για την ανάλυσή τους, ο Batygin και ο Brown αποδυνάμωσαν τον ισχυρισμό τους, λέει. «Ανησυχώ ότι η εύρεση ενός καινούργιου αντικειμένου που δεν είναι στην ομάδα θα κατέστρεφε ολόκληρο το οικοδόμημα», λέει ο Jewitt, που βρίσκεται στο UC Los Angeles. «Είναι ένα παιχνίδι με μπαστούνια μόνο με έξι ξύλα».

(ΕΙΚΟΝΕΣ) WIKIMEDIA COMMONS; NASA/JPL-CALTECH; A. CUADRA/ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ; NASA/JHUAPL/SWRI; (ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ) A. CUADRA/ SCIENCE

Στην αρχή, ένα άλλο πιθανό πρόβλημα προέρχεται από τον Widefield Infrared Survey Explorer (WISE) της NASA, έναν δορυφόρο που ολοκλήρωσε μια έρευνα παντού στον ουρανό αναζητώντας τη θερμότητα καφέ νάνων-ή γιγάντων πλανητών. Απέκλεισε την ύπαρξη ενός πλανήτη του Κρόνου ή μεγαλύτερου έως και 10.000 AU, σύμφωνα με μια μελέτη του 2013 από τον Kevin Luhman, αστρονόμο στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, στο University Park. Αλλά ο Luhman σημειώνει ότι αν ο Πλανήτης Χ είναι στο μέγεθος του Ποσειδώνα ή μικρότερος, όπως λένε οι Batygin και Brown, η WISE θα το είχε χάσει. Λέει ότι υπάρχει μια μικρή πιθανότητα ανίχνευσης σε ένα άλλο σύνολο δεδομένων WISE σε μεγαλύτερα μήκη κύματος - ευαίσθητο σε ψυχρότερη ακτινοβολία - το οποίο συλλέχτηκε για το 20% του ουρανού. Ο Luhman αναλύει τώρα αυτά τα δεδομένα.

Ακόμα κι αν ο Batygin και ο Brown μπορούν να πείσουν άλλους αστρονόμους ότι ο πλανήτης X υπάρχει, αντιμετωπίζουν μια άλλη πρόκληση: να εξηγήσουν πώς κατέληξε τόσο μακριά από τον ήλιο. Σε τέτοιες αποστάσεις, ο πρωτοπλανητικός δίσκος σκόνης και αερίου ήταν πιθανό να ήταν πολύ λεπτός για να τροφοδοτήσει την ανάπτυξη του πλανήτη. Και ακόμη κι αν ο Πλανήτης Χ είχε όντως θέση ως πλανηταίος, θα είχε κινηθεί πολύ αργά στην τεράστια, νωχελική τροχιά του για να συγκεντρώσει αρκετό υλικό για να γίνει γίγαντας.

Αντίθετα, ο Batygin και ο Brown προτείνουν ότι ο πλανήτης X σχηματίστηκε πολύ πιο κοντά στον ήλιο, μαζί με τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Τα μοντέλα υπολογιστών έχουν δείξει ότι το πρώιμο ηλιακό σύστημα ήταν ένα ταραχώδες τραπέζι μπιλιάρδου, με δεκάδες ή και εκατοντάδες πλανητικά δομικά στοιχεία στο μέγεθος της Γης να αναπηδούν γύρω. Ένας άλλος εμβρυϊκός γιγάντιος πλανήτης θα μπορούσε εύκολα να σχηματιστεί εκεί, μόνο για να εκτοξευθεί προς τα έξω από ένα βαρυτικό λάκτισμα από έναν άλλο γίγαντα αερίου.

Είναι πιο δύσκολο να εξηγήσουμε γιατί ο Πλανήτης Χ δεν επέστρεψε στο σημείο όπου ξεκίνησε ή δεν έφυγε εντελώς από το ηλιακό σύστημα. Αλλά ο Batygin λέει ότι το υπολειμματικό αέριο στον πρωτοπλανητικό δίσκο μπορεί να έχει ασκήσει αρκετή έλξη για να επιβραδύνει τον πλανήτη αρκεί να εγκατασταθεί σε μια μακρινή τροχιά και να παραμείνει στο ηλιακό σύστημα. Αυτό θα μπορούσε να είχε συμβεί εάν η εκτίναξη γινόταν όταν το ηλιακό σύστημα ήταν μεταξύ 3 και 10 εκατομμυρίων ετών, λέει, προτού χαθεί όλο το αέριο του δίσκου στο διάστημα.

Ο Hal Levison, ένας πλανητικός δυναμικός στο Southwest Research Institute στο Boulder του Κολοράντο, συμφωνεί ότι κάτι πρέπει να δημιουργήσει την τροχιακή ευθυγράμμιση που ανίχνευσαν οι Batygin και Brown. Αλλά λέει ότι η ιστορία προέλευσης που έχουν αναπτύξει για τον Πλανήτη X και η ειδική έκκλησή τους για μια επιβράδυνση της εκτόξευσης αερίου αποτελούν «ένα συμβάν χαμηλής πιθανότητας». Άλλοι ερευνητές είναι πιο θετικοί. Το προτεινόμενο σενάριο είναι εύλογο, λέει ο Laughlin. «Συνήθως τέτοια πράγματα είναι λάθος, αλλά είμαι πολύ ενθουσιασμένος με αυτό», λέει. «Είναι καλύτερο από ένα χτύπημα νομίσματος».

Όλα αυτά σημαίνουν ότι ο πλανήτης Χ θα παραμείνει σε κενό μέχρι να βρεθεί πραγματικά.

Οι αστρονόμοι έχουν μερικές καλές ιδέες σχετικά με το πού να κοιτάξουν, αλλά ο εντοπισμός του νέου πλανήτη δεν θα είναι εύκολος. Επειδή τα αντικείμενα σε άκρως ελλειπτικές τροχιές κινούνται πιο γρήγορα όταν βρίσκονται κοντά στον ήλιο, ο Πλανήτης Χ ξοδεύει πολύ λίγο χρόνο στις 200 AU. Και αν ήταν εκεί αυτή τη στιγμή, λέει ο Μπράουν, θα ήταν τόσο φωτεινό που οι αστρονόμοι πιθανότατα θα το είχαν ήδη εντοπίσει.

Αντίθετα, ο Πλανήτης Χ είναι πιθανό να περνά τον περισσότερο χρόνο του κοντά στο αφήλιο, αργά δρομολογώντας σε αποστάσεις μεταξύ 600 και 1200 AU. Τα περισσότερα τηλεσκόπια που μπορούν να δουν ένα αμυδρό αντικείμενο σε τέτοιες αποστάσεις, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ή τα τηλεσκόπια Keck 10 μέτρων στη Χαβάη, έχουν εξαιρετικά μικροσκοπικά οπτικά πεδία. Θα ήταν σαν να ψάχνεις για μια βελόνα σε μια θημωνιά χόρτου κοιτάζοντας μέσα από ένα καλαμάκι.

Ένα τηλεσκόπιο μπορεί να βοηθήσει: το Subaru, ένα τηλεσκόπιο 8 μέτρων στη Χαβάη που ανήκει στην Ιαπωνία. Έχει αρκετή περιοχή συλλογής φωτός για να ανιχνεύσει ένα τόσο αχνό αντικείμενο, σε συνδυασμό με ένα τεράστιο οπτικό πεδίο-75 φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός τηλεσκοπίου Keck. Αυτό επιτρέπει στους αστρονόμους να σαρώνουν μεγάλες περιοχές του ουρανού κάθε βράδυ. Ο Batygin και ο Brown χρησιμοποιούν τη Subaru για να αναζητήσουν τον Πλανήτη X-και συντονίζουν τις προσπάθειές τους με τους παλιούς ανταγωνιστές τους, τον Sheppard και τον Trujillo, που έχουν επίσης ενταχθεί στο κυνήγι με τη Subaru. Ο Μπράουν λέει ότι θα χρειαστούν περίπου 5 χρόνια για να ψάξουν οι δύο ομάδες στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής όπου θα μπορούσε να κρύβεται ο Πλανήτης Χ.

Τηλεσκόπιο Subaru, NAOJ

Εάν η αναζήτηση ολοκληρωθεί, πώς θα πρέπει να ονομάζεται το νέο μέλος της οικογένειας του ήλιου; Ο Μπράουν λέει ότι είναι πολύ νωρίς για να ανησυχείς γι' αυτό και αποφεύγει σχολαστικά να προσφέρει προτάσεις. Προς το παρόν, αυτός και ο Batygin τον αποκαλούν Planet Nine (και, τον περασμένο χρόνο, ανεπίσημα, ο Planet Phattie-1990 στην αργκό για το "cool"). Ο Μπράουν σημειώνει ότι ούτε ο Ουρανός ούτε ο Ποσειδώνας -οι δύο πλανήτες που ανακαλύφθηκαν στη σύγχρονη εποχή- κατέληξαν να ονομαστούν από τους ανακαλυπτές τους και πιστεύει ότι αυτό είναι μάλλον καλό. Είναι μεγαλύτερο από οποιοδήποτε άτομο, λέει: «Είναι σαν να βρίσκεις μια νέα ήπειρο στη Γη».

Είναι σίγουρος, ωστόσο, ότι ο πλανήτης Χ-σε αντίθεση με τον Πλούτωνα- αξίζει να ονομάζεται πλανήτης. Κάτι στο μέγεθος του Ποσειδώνα στο ηλιακό σύστημα; Μη ρωτάς καν. «Κανείς δεν θα το μάλωνε αυτό, ούτε εγώ».

Η δομή του ηλιακού συστήματος είναι αρκετά απλή. Στο κέντρο του είναι ο Ήλιος - ένα αστέρι ιδανικό για την ανάπτυξη της ζωής: όχι πολύ ζεστό, αλλά όχι πολύ κρύο, όχι πολύ φωτεινό, αλλά όχι πολύ αμυδρό, με μεγάλη διάρκεια ζωής και πολύ μέτρια δραστηριότητα. Πιο κοντά στον Ήλιο βρίσκονται οι πλανήτες της γήινης ομάδας, που εκτός από τη Γη περιλαμβάνει τον Ερμή, την Αφροδίτη και τον Άρη. Αυτοί οι πλανήτες είναι σχετικά μικρής μάζας, αλλά αποτελούνται από πετρώδεις βράχους, γεγονός που τους επιτρέπει να έχουν μια συμπαγή επιφάνεια. Τα τελευταία χρόνια, η έννοια της κατοικήσιμης ζώνης κερδίζει δημοτικότητα: αυτό είναι το όνομα για το διάστημα απόστασης από το κεντρικό αστέρι, μέσα στο οποίο μπορεί να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια ενός επίγειου πλανήτη. Στο ηλιακό σύστημα, η κατοικήσιμη ζώνη εκτείνεται κατά προσέγγιση από την τροχιά της Αφροδίτης έως την τροχιά του Άρη, αλλά μόνο η Γη μπορεί να καυχηθεί σε υγρό νερό (τουλάχιστον σε σημαντικές ποσότητες).

Μακρύτερα από τον Ήλιο βρίσκονται οι γιγάντιοι πλανήτες (Δίας και Κρόνος) και οι γίγαντες του πάγου (Ουρανός και Ποσειδώνας). Οι γίγαντες είναι σημαντικά πιο μαζικοί από τους επίγειους πλανήτες, αλλά αυτή η μάζα αποκτάται από αυτούς λόγω πτητικών ενώσεων, γι' αυτό και οι γίγαντες είναι σημαντικά λιγότερο πυκνοί και δεν έχουν στερεή επιφάνεια. Μεταξύ του τελευταίου πλανήτη της γήινης ομάδας - του Άρη - και του πρώτου γιγαντιαίου πλανήτη - του Δία - βρίσκεται η κύρια ζώνη αστεροειδών. πίσω από τον τελευταίο γίγαντα των πάγων - τον Ποσειδώνα - ξεκινά η περιφέρεια του ηλιακού συστήματος. Προηγουμένως, υπήρχε ένας άλλος πλανήτης, ο Πλούτωνας, αλλά το 2006 η παγκόσμια αστρονομική κοινότητα αποφάσισε ότι ο Πλούτωνας δεν ανταποκρίνεται σε έναν πραγματικό πλανήτη ως προς τις παραμέτρους του, και τώρα ο πιο μακρινός πλανήτης στο ηλιακό σύστημα (γνωστός!) είναι ο Ποσειδώνας, σε τροχιά 30 AU . από τον Ήλιο (ακριβέστερα, από 29,8 AU στο περιήλιο έως 30,4 AU στο αφήλιο).

Ωστόσο, για πολύ καιρό, πολλοί επιστήμονες δεν έχουν αφήσει την ιδέα ότι ο αριθμός των πλανητών στο ηλιακό σύστημα δεν σταματά στον Ποσειδώνα. Είναι αλήθεια ότι όσο πιο μακριά βρίσκεται ο πλανήτης από τον Ήλιο, τόσο πιο δύσκολο είναι να τον εντοπίσουμε άμεσα, αλλά υπάρχουν και έμμεσοι τρόποι. Το ένα είναι να αναζητήσουμε τη βαρυτική επιρροή ενός αόρατου πλανήτη στα γνωστά σώματα της περιοχής του Ποσειδώνα. Συγκεκριμένα, έχουν γίνει επανειλημμένα προσπάθειες, πρώτον, να βρεθούν μοτίβα στις τροχιές κομητών μακράς περιόδου και, δεύτερον, να εξηγηθούν αυτά τα μοτίβα από την έλξη ενός μακρινού γιγάντιου πλανήτη. Σε πιο εξτρεμιστικές εκδοχές, η φαινομενική περιοδικότητα στην εξαφάνιση ζωντανών οργανισμών στη Γη ή στη συχνότητα του βομβαρδισμού μετεωριτών του πλανήτη μας θεωρείται σημάδι της παρουσίας ενός μακρινού πλανήτη. Ωστόσο, μέχρι τώρα, οι υποθέσεις για άγνωστους πλανήτες (Nemesis, Tyukhe, κ.λπ.), βασισμένες σε αυτές τις κανονικότητες και περιοδικότητες, δεν έχουν βρει ευρεία αναγνώριση στην αστρονομική κοινότητα. Όχι μόνο η εξήγηση, αλλά και η ίδια η ύπαρξη των κανονικοτήτων και των περιοδικοτήτων που πρέπει να εξηγηθούν φαίνεται μάλλον μη πειστική. Επιπλέον, κατά κανόνα, μιλάμε για αρκετά μεγάλα σώματα, ίσως πολλές φορές πιο ογκώδη από τον Δία, τα οποία θα έπρεπε να είναι προσβάσιμα στη σύγχρονη τεχνολογία παρατήρησης.

Μια νέα προσπάθεια να αποδειχθεί η ύπαρξη του ένατου πλανήτη βασίζεται επίσης στην αναζήτηση σημείων της βαρυτικής του επιρροής, αλλά όχι σε κομήτες μακράς περιόδου, αλλά σε αντικείμενα της ζώνης Kuiper.

Ζώνη Kuiper

Η ζώνη Kuiper μερικές φορές αναφέρεται συλλογικά ως όλα τα αντικείμενα που κατοικούν στην περιφέρεια του ηλιακού συστήματος. Αλλά στην πραγματικότητα, είναι πολλές δυναμικά διακριτές ομάδες: η κλασική ζώνη Kuiper, ο διάσπαρτος δίσκος και τα αντηχητικά αντικείμενα. Τα αντικείμενα της κλασικής ζώνης Kuiper περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο σε τροχιές με μικρές κλίσεις και εκκεντρότητες, δηλαδή σε τροχιές «πλανητικού» τύπου. Τα αντικείμενα διάσπαρτων δίσκων κινούνται σε επιμήκεις τροχιές με περιήλια στην περιοχή της τροχιάς του Ποσειδώνα, οι τροχιές των συντονισμένων αντικειμένων (μεταξύ αυτών ο Πλούτωνας) βρίσκονται σε τροχιακό συντονισμό με τον Ποσειδώνα.
Η κλασική ζώνη Kuiper τελειώνει μάλλον απότομα σε περίπου 50 AU. Πιθανώς, ήταν εκεί που πέρασε το κύριο όριο της κατανομής της ύλης στο ηλιακό σύστημα. Και παρόλο που τα αντικείμενα του διάσπαρτου δίσκου και τα αντικείμενα συντονισμού στο αφήλιο (το σημείο της τροχιάς ενός ουράνιου σώματος που βρίσκεται πιο μακριά από τον Ήλιο) απομακρύνονται από τον Ήλιο κατά εκατοντάδες αστρονομικές μονάδες, στο περιήλιο (το σημείο της τροχιάς που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο ) είναι κοντά στον Ποσειδώνα, υποδεικνύοντας ότι και οι δύο συνδέονται κοινή προέλευση με την κλασική ζώνη Kuiper και «προσκολλήθηκαν» στις σύγχρονες τροχιές τους από τη βαρυτική επίδραση του Ποσειδώνα.

Ανακάλυψη της Σέντνα

Η εικόνα άρχισε να γίνεται πιο περίπλοκη το 2003, όταν ανακαλύφθηκε το δια-Ποσειδώνιο αντικείμενο (TNO) Sedna σε απόσταση περιηλίου 76 AU. Μια τέτοια σημαντική απόσταση από τον Ήλιο σημαίνει ότι η Sedna δεν μπορούσε να μπει στην τροχιά της ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με τον Ποσειδώνα και επομένως υπήρχε η υπόθεση ότι είναι εκπρόσωπος ενός πιο απομακρυσμένου πληθυσμού του ηλιακού συστήματος - το υποθετικό σύννεφο Oort.

Για κάποιο διάστημα, η Σέντνα ήταν το μόνο γνωστό αντικείμενο με τέτοια τροχιά. Η ανακάλυψη του δεύτερου «sednoid» το 2014 αναφέρθηκε από τους Chadwick Trujillo και Scott Sheppard. Το αντικείμενο 2012 VP113 περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε τροχιά με απόσταση περιηλίου 80,5 AU, δηλαδή ακόμη μεγαλύτερη από αυτή της Σέντνα. Ο Trujillo και ο Sheppard παρατήρησαν ότι τόσο ο Sedna όσο και το 2012 VP113 έχουν παρόμοιες τιμές του ορίσματος του περιήλιο - τη γωνία μεταξύ των κατευθύνσεων προς το περιήλιο και προς τον ανιούσα κόμβο της τροχιάς (το σημείο τομής του με την εκλειπτική). Είναι ενδιαφέρον ότι παρόμοιες τιμές του ορίσματος περιήλιο (340° ± 55°) είναι τυπικές για όλα τα αντικείμενα με ημι-κύριους άξονες μεγαλύτερους από 150 AU. και με αποστάσεις περιηλίου μεγαλύτερες από την απόσταση περιηλίου του Ποσειδώνα. Οι Trujillo και Sheppard πρότειναν ότι μια τέτοια ομαδοποίηση αντικειμένων κοντά σε μια συγκεκριμένη τιμή του επιχειρήματος του περιήλιου θα μπορούσε να προκληθεί από την ανησυχητική δράση ενός μακρινού τεράστιου (πολλές μάζες της Γης) πλανήτη.

Στοιχεία για τον Πλανήτη Χ

Μια εργασία που δημοσιεύτηκε τον Ιανουάριο του 2016 από τους Konstantin Batygin και Michael Brown του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια διερευνά την πιθανότητα ότι η ύπαρξη ενός προηγουμένως άγνωστου πλανήτη μπορεί πράγματι να εξηγήσει τις παρατηρούμενες παραμέτρους μακρινών αστεροειδών με παρόμοιες τιμές του επιχειρήματος του περιήλιο. Οι συγγραφείς μελέτησαν αναλυτικά και αριθμητικά την κίνηση των δοκιμαστικών σωματιδίων στην περιφέρεια του Ηλιακού Συστήματος για 4 δισεκατομμύρια χρόνια υπό την επίδραση ενός διαταραγμένου σώματος με μάζα 10 μαζών Γης σε μια επιμήκη τροχιά και έδειξαν ότι η παρουσία ενός τέτοιου σώματος στην πραγματικότητα οδηγεί στην παρατηρούμενη διαμόρφωση τροχιών TNO με σημαντικούς ημι-κύριους άξονες και αποστάσεις περιηλίου. Επιπλέον, η παρουσία ενός εξωτερικού πλανήτη καθιστά δυνατή την εξήγηση όχι μόνο της ύπαρξης Sedna και άλλων TNO με παρόμοιες τιμές του επιχειρήματος του περιήλιο.
Απροσδόκητα για τους συγγραφείς στις προσομοιώσεις τους, η δράση του ενοχλητικού σώματος εξήγησε την ύπαρξη ενός άλλου πληθυσμού TNO, η προέλευση του οποίου έχει παραμείνει μέχρι στιγμής ασαφής, δηλαδή ο πληθυσμός των αντικειμένων της ζώνης Kuiper σε τροχιές με υψηλές κλίσεις. Τέλος, η εργασία των Batygin και Brown προβλέπει την ύπαρξη αντικειμένων με μεγάλες αποστάσεις περιήλιο και άλλες τιμές του ορίσματος του περιήλιο, γεγονός που παρέχει μια πρόσθετη επαλήθευση παρατήρησης της πρόβλεψής τους.

Προοπτικές για την ανακάλυψη ενός νέου πλανήτη

Το κύριο τεστ της πρόσφατης έρευνας, φυσικά, θα πρέπει να είναι η ανακάλυψη του ίδιου του «ταραχοποιού» - του ίδιου του πλανήτη του οποίου η έλξη, σύμφωνα με τους συγγραφείς, καθορίζει την κατανομή των σωμάτων με περιήλια έξω από την κλασική ζώνη Kuiper. Το έργο της εύρεσης του είναι πολύ δύσκολο. Ο πλανήτης Χ θα πρέπει να περνά τον περισσότερο χρόνο κοντά στο αφήλιο, το οποίο μπορεί να απέχει πάνω από 1000 AU. από τον ήλιο. Οι υπολογισμοί υποδεικνύουν την πιθανή θέση του πλανήτη πολύ κατά προσέγγιση - το αφήλιό του βρίσκεται περίπου στην αντίθετη κατεύθυνση στις αφέλειες των μελετηθέντων TNO, αλλά η τροχιακή κλίση δεν μπορεί να προσδιοριστεί από τα δεδομένα των διαθέσιμων TNO με ημι-κύριους άξονες των τροχιών. Έτσι, η ανασκόπηση μιας πολύ μεγάλης περιοχής του ουρανού, όπου μπορεί να βρίσκεται ένας άγνωστος πλανήτης, θα διαρκέσει για πολλά χρόνια. Η αναζήτηση μπορεί να γίνει ευκολότερη εάν ανακαλυφθούν άλλα TNO που κινούνται υπό την επίδραση του Planet X, γεγονός που θα περιορίσει το εύρος των πιθανών τιμών για τις τροχιακές του παραμέτρους.

Το WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), ένα διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA που εκτοξεύτηκε το 2009 για να μελετήσει τον ουρανό στο υπέρυθρο, δεν μπορούσε να δει έναν υποθετικό πλανήτη. Ένα ανάλογο του Κρόνου ή του Δία, το WISE θα ανίχνευε σε απόσταση έως και 30.000 AU, δηλαδή περισσότερο από όσο χρειάζεται. Όμως οι εκτιμήσεις έγιναν ειδικά για τον γιγάντιο πλανήτη με την αντίστοιχη δική του ακτινοβολία υπερύθρων. Είναι πιθανό αυτά τα αποτελέσματα να μην φτάσουν σε έναν γίγαντα πάγου όπως ο Ποσειδώνας ή ακόμα και σε έναν πλανήτη με μικρότερη μάζα.
Επί του παρόντος, στην πραγματικότητα, υπάρχει ένα τηλεσκόπιο κατάλληλο για την αναζήτηση του Πλανήτη X, και αυτό είναι το ιαπωνικό τηλεσκόπιο Subaru στα νησιά της Χαβάης. Χάρη στον καθρέφτη 8,2 μέτρων, συλλέγει πολύ φως και επομένως έχει υψηλή ευαισθησία, ενώ ο εξοπλισμός του σας επιτρέπει να τραβάτε φωτογραφίες από αρκετά μεγάλες περιοχές του ουρανού (περίπου την περιοχή της πανσελήνου). Αλλά ακόμα και κάτω από αυτές τις συνθήκες, θα χρειαστούν αρκετά χρόνια για να ερευνηθεί η τεράστια περιοχή του ουρανού όπου μπορεί να βρίσκεται τώρα ο Πλανήτης Χ. Αν αποτύχει, μπορεί κανείς να ελπίζει μόνο σε ένα εξειδικευμένο τηλεσκόπιο έρευνας LSST, το οποίο βρίσκεται υπό κατασκευή στη Χιλή. Με έναν καθρέφτη με διάμετρο 8,4 μέτρα, θα έχει οπτικό πεδίο με διάμετρο 3,5 ° (επτά φορές μεγαλύτερο από αυτό του Subaru). Ταυτόχρονα, οι παρατηρήσεις έρευνας θα είναι το κύριο καθήκον της, σε αντίθεση με τη Subaru, η οποία εργάζεται σε πολυάριθμα προγράμματα παρατήρησης. Η θέση σε λειτουργία του LSST αναμένεται στις αρχές της δεκαετίας του 2020.

Στις 29 Φεβρουαρίου, 2 και 4 Μαρτίου, η Ακαδημία PostNauka στο Old Arbat θα φιλοξενήσει το εντατικό μάθημα του Vladimir Surdin «The Solar System: In Search of a Spare Planet» - 9 μαθήματα που θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε την ποικιλομορφία των πλανητών και να μάθετε εάν , εκτός από τη Γη, υπάρχουν πλανήτες κατάλληλοι για ζωή .