Астрономы обнаружили на окраине нашей звездной системы самую удаленную карликовую планету. Более того, не исключено, что в этом регионе присутствует доселе неизвестная планета в 10 раз больше Земли.
Новый объект на краю нашей Солнечной системы был обнаружен астрономами Скоттом Шепардом (Scott Sheppard) и Чадвиком Трухильо (Chadwick Trujillo) из обсерватории Gemini. Небольшое небесное тело, карликовая планета, названная 2012 VP113 Байден (Biden), является одним из тысяч удаленных объектов, которые образуют внутреннее облако Оорта.
Это изображение карликовой планеты 2012 VP113 Biden, сделанное с помощью новой камеры DECam, установленной на метровом телескопе NOAO 4 в Чили
Облако Орта – сферическое скопление древнего материала, из которого сформировалась наша Солнечная система. Пока надежных инструментальных наблюдений этого скопления нет, но ученые полагают, что облако Орта содержит миллиарды комет, астероидов и, возможно, более крупных небесных тел.
Известную Солнечную систему условно можно разделить на три части: близкие к Солнцу скалистые планеты, такие как Земля; газовые гиганты; замороженные объекты пояса Койпера за орбитой Нептуна. Помимо этого, как полагают ученые, на краю Солнечной системы на расстоянии 50-100 тыс. а. е. от Солнца находится множество небесных тел из облака Оорта. До сих пор на таком большом расстоянии удалось обнаружить лишь одну карликовую планету, названную Седна.
Изображения показывают объект 2012 VP113, расположенный в облаке Оорта. Снимки сделаны 5 ноября 2012 года с интервалом около 2 часов
Карликовая планета 2012 VP113 Байден – это второе небесное тело, обнаруженное на столь большом расстоянии от Солнца. Более того, планета Байден расположена даже дальше Седны и является самым далеким небесным телом известным в Солнечной системе – около 80 а.е. Для сравнения Пояс Койпера, где располагается Плутон, находится на расстоянии о 30 до 50 а.е.
Расчеты Скотта Шепарда и Чадвика Трухильо показывают, что в регионе, где находится 2012 VP113 Байден, могут существовать около 900 объектов с диаметром более 1000 км. При этом общая численность объектов внутреннего облака Оорта намного больше, чем Пояса Койпера и главного пояса астероидов.
По мнению ученых, некоторые из этих объектов по размеру сравнимы с Марсом или даже Землей. Более того, расчеты двух астрономов указывают на возможное присутствие огромной планеты - до 10 раз больше Земли. Об этом можно судить по косвенным доказательствам: гравитационному воздействию на орбиту 2012 VP113.
Схема орбиты 2012 VP113 Байден. Фиолетовым цветом отмечены орбиты планет-гигантов, Плутона – голубым цветом, орбита Седны отмечена оранжевым цветом, а 2012 VP113 - красным. Оба объекта находятся в настоящее время в наиболее близкой точке к Солнцу
К сожалению, даже такие крупные объекты обнаружить очень сложно, поскольку они находятся очень далеко и имеют слишком малую яркость. Для обнаружения планет в облаке Оорта необходимо использовать очень мощные телескопы, которые в настоящее время в основном смотрят за пределы Солнечной системы. Есть и другой вариант: наблюдение с помощью космического телескопа, выведенного за пределы Солнечной системы, но подобные миссии в обозримом будущем не планируются.
Внешнее облако Оорта отличается от внутреннего тем, что расположено гораздо дальше (1500 а.е.) и подвержено воздействию гравитации от соседних с Солнцем звезд. В результате объекты во внешнем облаке Оорта могут кардинально менять свои орбиты. В свою очередь объекты во внутреннем облаке Оорта имеют более стабильные орбиты.
Изучение облака Оорта имеет большое значение для понимания эволюции Солнечной системы. Также, из облака Оорта во внутреннюю Солнечную систему периодически вторгаются астероиды и кометы, которые могут представлять опасность для Земли.
В Солнечной системе обнаружена ещё одна карликовая планета — одна из двух самых далёких и, быть может, вторая среди известных нам тел облака Оорта.
2012 VP113 (нормальное имя ей пока не присвоено) и в самом деле невелика — всего 450 км в диаметре, что примерно вдове меньше тысячекилометровой Седны, открытой 11 лет назад и до того считавшаяся самой удалённой от Солнца карликовой планетой. Тем не менее её размеры вполне достаточны, чтобы даже в случае льдистого состава гравитация придала ей сферическую форму, что считается ключевым требованием к объекту, классифицируемому как карликовая планета.
Орбита у 2012 VP113 тоже крайне вытянута: её ближайшая к Солнцу точка (перигелий) удалена от светила на 80 а. е. (12 млрд км), а самая дальняя (афелий) — на 452 а. е., то есть на 67 млрд км. Это значит, что перигелий у неё на 4 а. е. дальше от нас, чем у Седны, хотя афелий на 550 а. е. ближе.
Орбита 2012 VP113 показана красным, Седны — оранжевым, пояс Койпера, внутри которого крутятся планеты Солнечной, — голубым. (Здесь и ниже иллюстрации Scott S. Sheppard / Carnegie Institution for Science.)
Благодаря столь вытянутой орбите новое тело, как и Седна, чрезвычайно медленно движется — медленнее всех остальных известных тел Солнечной. Когда астрономы впервые заметили 2012 VP113 в 2012 году с помощью «Камеры наблюдений за тёмной энергией» (520 мегапикселов) на четырёхметровом телескопе Бланко (Чили), планета двигалась столь неторопливо, что на выяснение параметров орбиты и удалённости объекта ушло больше года.
И оно того стоило: если раньше иные астрономы предполагали, что Седна — глубоко нетипичное тело, то открытие 2012 VP113, напротив, указывает на его типичность. Напомним: настоящие планеты в Солнечной системе простираются только до 30 а. е. Всё, что дальше, содержит лишь сравнительно небольшие тела пояса Койпера, крупнейшим из которых считается Плутон (1 150 км в диаметре), достаточно большой, чтобы некогда его величали планетой.
Дальше всё не так однозначно. В частности, Седна, чей год длится 11 400 земных лет, вполне может считаться как некогда рассеянным вовне объектом пояса Койпера, членом так называемого рассеянного диска, так и первым из известных членов облака Оорта — до сих гипотетического, хотя несомненно существующего резервуара комет, откуда они периодически подлетают к Солнцу. Облако имеет не слишком чётко очерченные границы: внешняя указывается в 50 000–100 000 а. е. (до пары световых лет), а вот внутренняя, в свете дискуссий о Седне, до сих пор неясна.
Первооткрыватели объекта, Чедвик Трухийо (Chadwick Trujillo, открывший карликовые планеты Седна, Макемаке и др.) из Обсерватории Джемини и Скот Шеппард (Scott Sheppard) из Института Карнеги (оба — США), уверены: перед нами нечто очень важное — один из объектов, находящихся за пределами привычных астрономам групп, вроде того же рассеянного диска.
И они задаются вопросом: как именно тела, афелий которых лежит в 75–150 млрд км от Солнца, могут быть так сильно привязаны к нему, чтобы периодически сближаться на гораздо меньшие дистанции? Какой именно фактор обусловил столь неестественно вытянутую орбиту, и сколько ещё крупных объектов могут находиться на ней?
Красная, зелёная и синяя точки соответствуют местам, где 2012 VP113 была зафиксирована наземным телескопом.
Кроме того, не вполне ясно, почему перигелий 2012 VP113 почти совпадет с перигелием Седны (80 и 76 а. е.), в то время как афелии отличаются более чем вдвое (452 и 1 000 а. е.). Ясно, что 2012 VP113 теснее связана с Солнцем гравитационно, но как это могло случиться?
Есть несколько гипотез о том, как тела вроде 2012 VP113 вообще могли оказаться на своём нынешнем месте. Согласно одной из них, в ранней молодости Солнечной системы близко проходившая чужая звезда внесла сильные гравитационные возмущения и увлекла некоторые из фрагментов будущих планет к краю нашей системы, где они с тех пор и находятся. Другая гипотеза ищет корни облака Оорта и тел вроде новооткрытого внутри Солнечной: по ней, из-за резонанса орбит гигантских планет одна из них некогда была выброшена из системы, по пути увлекая с собой массу более мелких объектов.
Как бы то ни было (а сейчас достоверно установить «виновника торжества» нельзя из-за дефицита данных), из обеих гипотез следует, что и Седна, и 2012 VP113 должны быть только верхушкой айсберга: даже внутренняя часть облака Оорта, к которой они, предположительно, относятся, обязана быть в 10–100 раз массивнее Пояса Койпера. А значит, карликовых планет там много, много больше.
Трухийо и Шеппард мыслят сходным образом, полагая, что ещё сотни объектов внутренней части облака Оорта ждут своего часа. Уже сейчас оба астронома отслеживают ещё шесть тел-кандидатов на окраинах Солнечной системы, которые могут оказаться очередными карликовыми планетами такого рода. Г-н Трухийо не исключает и возможности того, что необычные орбиты и 2012 VP113 и Седны являются результатом влияния некоего более массивного тела, планеты, всё ещё не обнаруженной земными астрономами, поскольку основную часть своей жизни она проводит далеко от Солнца и наших телескопов.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
