Мистер «X»

0   6   0

Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук
24 янв. 17:04


56a4d9eb5f1be759330004d0

Вчера вечером два главных научных журнала, Nature и Science, почти одновременно опубликовали заметки об открытии следов новой планеты в Cолнечной системе — «Планеты Х». Двое астрономов из Калтеха проанализировали орбиты шести небесных тел, вращающихся за пределами орбиты Нептуна, и обнаружили, что на их движение должен оказывать влияние некий ранее не известный массивный объект. И объектом этим скорее всего является еще одна, девятая, планета в нашей звездной системе.

Новость эта почти мгновенно облетела все мировые СМИ, однако само исследование астрономов на тот момент опубликовано еще не было. Мы дождались выхода оригинальной статьи Брауна и Батыгина и попытались ответить на самые очевидные вопросы, которые возникают в связи с этим неожиданным (мягко говоря) открытием.

Так все-таки открыли планету или нет?

Нет. Ученые всего лишь предложили механизм, объясняющий странное поведение малых объектов пояса Койпера. Как и в любой хорошей статье авторы упомянули допущения, сделанные ими при расчетах. Например, часть просчитанных орбит этой новой планеты пересекает орбиту Нептуна, что противоречит многолетним наблюдениям за движением этого газового гиганта, а гамильтониан, использовавшийся для описания функции движения, не учитывает ряд тонкостей, вроде резонансного взаимодействия орбит.

А как же красивые картинки, что я видел в интернете?

Планету еще не зарегистрировал ни один телескоп, хотя ученые уже использовали телескоп Subaru для предварительных поисков, так что мы ничего не знаем ни о химическом составе, ни о температуре, ни о строении этой гипотетической планеты. Даже если ее обнаружат, выглядеть она на снимках будет лишь немногим лучше Седны.

Можно ли доверять расчетам ученых? Придумали какую-нибудь хитрую физику и изобрели новую планету.

В статье используются достаточно длинные формулы, например, гамильтониан занимает 4 строчки, однако физика достаточна проста — ведь нужно всего лишь описать гравитационное взаимодействие нескольких тел по закону Ньютона. В качестве использованной литературы приводится, например, институтский учебник по классической механике Голдстейна.

После этого была запущена компьютерная симуляция, код разработан астрофизиком Чамберсом в 1999 году. Она подтвердила расчеты и выдала диапазон масс и орбит космического тела. Масса в 10 земных была принята как наиболее вероятная, но он вполне может быть как в 5 раз массивнее, так и в 3 раза легче.

Почему орбиты каких-то небольших тел указывают на существование планеты Х?

Солнце определяет движение всех тел на расстоянии до ста тысяч астрономических единиц. Эти астероиды, транснептуны, малые планеты, кометы должны летать по своим орбитам и не иметь преимущественного направления, наклонения орбиты или ее длины — за миллиарды лет возмущения, вносимые планетами-гигантами должны придать этим орбитам полностью случайный характер. Однако, наблюдение за шестью массивными телами пояса Койпера показало, что их орбиты на удивление похожи. Шансы получить такое совпадение — 0,007%. Математические расчеты Батыгина и Брауна, а также выполненные независимо от них в 2014-м году компьютерные симуляции де ла Фуэнте Маркоса показывают, что более вероятным является наличие планеты, которая вращается практически в противофазе с этими телами вокруг общего центра масс.

Есть ли вспомогательные доказательства?

Да, ряд динамических особенностей малых тел пояса Койпера не удавалось объяснить раньше. Например, существование еще одной группы транснептунных объектов с большими наклонениями орбиты никак не объяснялось обыкновенным гравитационным взаимодействием малых тел. Планета Х разрешает противоречия.

Говорят, что в поясе Койпера миллионы объектов, а в облаке Оорта — миллиарды. Это всё планеты? Почему все так взбудоражены?

Пояс Койпера состоит из миллионов мелких астероидов, суммарная масса которых не превышает десятой части массы Земли, а средний размер — несколько километров. Гипотетическое облако Оорта состоит из многих миллиардов астероидов и комет, их общая масса оценивается в несколько десятков земных. Поэтому объект, который один весит как все облако — это действительно значимое событие.

Читать дальше.


Автор: Марат Мусин

Источник: N+1


0



Для лиц старше 18 лет