Наклон оси вращения Солнца может быть объяснен влиянием неоткрытой планеты Солнечной системы
Возможное присутствие в Солнечной системе девятой планеты ученые обсуждают уже давно. Несмотря на то, что всего несколько месяцев назад об открытии еще одной планеты группа ученых заявляла, как о свершившемся факте, пока ее наличие не доказано. Плутон, потом пояс Койпера — он сейчас считается краем Солнечной системы, дальше находится только облако Оорта.
Даже, если девятая планета существует, то обнаружить ее пока при помощи прямого наблюдения слишком сложно. Скорее всего, она очень удалена от Солнца. Но открыть планету можно и при помощи математических вычислений, а не прямого наблюдения, что не раз делали астрономы прошлого и настоящего.
Возможно, именно математика поможет найти девятую планету. Дело в том, что у многих объектов в поясе Койпера фактическая орбита отличается от расчетной. Некоторые такие объекты имеют аргумент перигелия, почти равный нулю. Моделирование показывает, что такое отклонение может быть вызвано наличием большой планеты с необычной орбитой, которая оказывает значительное влияние на движение и позиции многих объектов в Солнечной системе.
Майкл Браун и Константин Батыгин, обнаружившие странность в поведении объектов в поясе Койпера, назвали таинственную планету «Планета 9». По мнению специалистов, масса этого объекта достигает 10 масс Земли. Один оборот вокруг Солнца эта планета совершает за 20000 лет. Команда ученых считает, что у этого объекта вытянутая орбита, и планета с одной стороны подходит к Солнцу ближе, чем с другой.
Как уже говорилось выше, прямых доказательств существования этой планеты пока нет. Но косвенных становится все больше. Еще одно косвенное доказательство существования Планеты 9 — угол наклона оси вращения Солнца к плоскости эклиптики.
Наша звезда и планеты Солнечной системы формировались в ходе единого процесса. Согласно общепринятой теории, изначальное газопылевое облако начало вращаться, что привело к уплотнению облака в центре, где сформировалось Солнце. Из оставшегося материала сформировались планеты. В теории, вращающийся газопылевой диск должен был способствовать вращению Солнца, а все планеты должны формироваться в одной плоскости диска. В результате ось вращения Солнца должна была бы быть перпендикулярной плоскости орбит планет.
Но на самом деле это не так. Ось вращения Солнца не перпендикулярна плоскости орбит планет, наблюдается отклонение в шесть градусов. Ученые пытаются найти ответ на вопрос — почему это так последние 50 лет. Объяснений было много, но ни одно из них не раскрывает всех особенностей поведения объектов в Солнечной системе. Среди прочих гипотез — асимметрия газопылевого диска, из которого сформировалась Солнечная система, магнитное взаимодействие Солнца и диска, прохождение другой звезды рядом с Солнечной системой.
Астрономы уже поняли, что ситуация, наблюдаемая в нашей системе вовсе не уникальна. Благодаря наблюдению за экзопланетами удалось выяснить, что ситуация в Солнечной системе не является единственной в своем роде. Скорее, она вполне обычна.
Но какова причина? По мнению авторов новой работы, объяснить расхождения теоретической и фактической орбиты Солнца и других объектов Солнечной системы как раз и можно влиянием девятой планеты, и, возможно, других планет, если они есть. Вытянутая орбита Планеты 9 как бы раскачивает всю систему. Модель с включением этой планеты, построенная учеными, показывает наблюдаемый в реальности наклон оси вращения Солнца.
Расчеты, проведенные специалистами, показывают возможное существование двух орбитальных плоскостей для Планеты 9. Первая возможная плоскость умеренно наклонена к плоскости эклиптики, проходя рядом со средней плоскостью четырех объектов пояса Койпера, которые ведут себя не так, как должны при отсутствии сторонних факторов. Вторая возможная плоскость наклонена к эклиптике под углом в 48 градусов.
Правда, поведение некоторых объектов в поясе Койпера все же отличается от расчетного и в этом случае, так что модель не является идеальной. Ее авторы считают, что девятая планета может быть основным, но не единственным фактором, который влияет на наклон оси вращения Солнца и других объектов Солнечной системы. К сожалению, эта гипотеза не помогает астрономам понять, где можно искать девятую планету.
Вполне может быть, что Планета 9 уже была зафиксирована на снимках некоторых телескопах, и эти фотографии доступны для изучения. Но из-за тусклости и медленного передвижения эта планета не была замечена учеными, и ее только предстоит обнаружить. Ранее физики Кристоф Мордасини и его аспирант Эстер Линдер из Бернского университета в Швейцарии попробовали предположить, как может выглядеть Планета 9. Они провели приблизительную оценку радиуса, температуры и яркости этого объекта. Ученые считают вероятным, что Планета 9 была сформирована в рамках самой Солнечной системой. По мнению авторов работы, эта планета — несколько уменьшенная копия Урана и Нептуна, а ее атмосфера состоит из водорода из гелия. Температура планеты составляет -226 градусов Цельсия.
В 2014 году испанские астрономы из Мадридского университета предположили, что за пределами орбиты Плутона могут существовать сразу две крупные планеты. Это предположение было сделано на основе анализа динамики таких транснептуновых объектов, как (90377) Седна, (148209) 2000 CR105, 2004 VN112, 2007 TG422, 2010 GB174, 2012 VP113, 2013 RF98.
Работа ученых опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
