Новая модель объясняет отклонения орбит транснептуновых объектов и без существования девятой планеты

Совпадающие отклоняющиеся орбиты некоторых объектов во внешних регионах Солнечной системы, интерпретируемые некоторыми астрономами как свидетельство существования еще одной крупной неизвестной планеты во внешней Солнечной системе, вполне могут быть объяснены комбинированным притяжением множества небольших объектов, вращающихся вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна. Такие выводы позволяет сделать новое исследование, проведенное двумя астрономами.

Художественное представление диска из ледяных тел вокруг Солнца.

© ESO/M. Kornmesser

Альтернативное объяснение гипотезы так называемой «Девятой планеты», опубликовали в журнале Astronomical Journal профессор Джихад Тоума из Американского университета в Бейруте и Антраник Сефилян из Кембриджского университета. В качестве варианта они предложили диск из небольших частиц льда с общей массой, которая до десяти раз превышает земную. «В сочетании с упрощенной моделью Солнечной системы гравитационные силы такого гипотетического диска могут объяснить необычную орбитальную архитектуру некоторых объектов во внешних регионах Солнечной системы».

Подоплека

За орбитой Нептуна располагается пояс Койпера, который состоит из небольших тел из эпохи образования нашей Солнечной системы. Нептун и планеты-гиганты гравитационно влияют на объекты в поясе Койпера и с его внешней стороны. Все это космические тела за поясом Койпера называют транснептуновыми объектами (ТНО), и они вращаются вокруг Солнца по орбитам, близким к круговым.

Однако уже довольно давно астрономы обнаружили среди них и исключения. С 2003 года было обнаружено более 30 транснептуновых объектов на сильно вытянутых эллиптических орбитах. Они отличаются от других ТНО тем, что имеют (усредненно) одинаковую пространственную ориентацию. Этот тип кластеризации оказалось невозможно объяснить общеизвестной архитектурой Солнечной системы с восемью известными планетами, вследствие чего и возникла гипотеза о том, что необычные орбиты могут зависеть от существования до сих пор неизвестной девятой планеты.

Хотя новая теория и не первая, где предлагается массивный диск из мелких объектов в качестве альтернативы идее неизвестной «Девятой планеты» (P9), она является первой, способной объяснить основные характеристики наблюдаемых орбит, принимая во внимание массу и гравитацию других восьми планет нашей Солнечной системы, объясняют ее авторы.

Диаграмма траекторий 9 транснептуновых объектов, орбиты которых могли бы искривляться под влиянием невидимой Девятой планеты. © Tomruen (via WikimediaCommons) CC BY-SA 4.0

Гипотеза «Девятой планеты» предполагает, что объяснить необычные траектории этих ТНО может лишь существование еще одной планеты, которая должна быть примерно в десять раз более массивной, чем Земля, и скрываться где-то в дальних районах Солнечной системы, где эти транснептуновые объекты отклоняются в одинаковом направлении под действием гравитации - как совокупности самих себя, так и остальной Солнечной системы.

«Гипотеза «Девятой планеты» в высшей степени захватывающая. (...) Но мы хотели бы выяснить, может ли здесь быть менее фантастическая, но более естественная причина необычных орбит, которые мы наблюдаем у некоторых ТНО», - говорит Тоума. - «Вместо того, чтобы предположить девятую планету, а затем разгадывать загадки ее возникновения и необычной орбиты, почему бы просто не объяснить все гравитацией более мелких объектов, образующих диск за пределами орбиты Нептуна, и посмотреть, как это действует».

Исходя из этой идеи, ученые смоделировали полную пространственную динамику ТНО под комбинированным воздействием больших внешних планет, а также массивного вытянутого диска за пределами орбиты Нептуна. И расчеты показали, что такая модель может на удивление точно объяснить пространственно связанные орбиты некоторых ТНО. При этом они смогли идентифицировать области в массе диска, их «округлость» (или эксцентриситет), а также вынужденные постепенные сдвиги в их выравнивании (или скорости прецессии), которые точно воспроизводят деформированные орбиты ТНО.

«Если из модели убрать «Девятую планету», а вместо этого допустить множество небольших объектов, рассеянных по обширному пространству, коллективное притяжение между этими объектами может столь же легко объяснить эксцентричные орбиты, которые мы видим у некоторых ТНО», - говорит Сефилян.

Предыдущие попытки оценить общую массу объектов за пределами орбиты Нептуна давали в сумме примерно до одной десятой массы Земли. Однако для того, чтобы орбиты ТНО совпадали с наблюдаемыми и не нуждались при этом в девятой планете, предложенная Сефиляном и Тоумой модель предполагает, что суммарная масса пояса Койпера должна быть в десять раз больше массы Земли.

«Когда мы наблюдаем другие системы, мы часто исследуем диск вокруг родительской звезды, чтобы определить свойства всех планет на орбите вокруг нее», - заключает Сефилян. - «Проблема же состоит в том, что если смотреть на этот диск изнутри, как мы делаем это с Земли, почти невозможно увидеть все сразу. В то время как у нас нет прямых наблюдений за нашим диском, нет у нас и сведений о девятой планете. Поэтому мы изучаем и другие возможности. Но при этом интересно отметить, что наблюдения аналогичных поясу Койпера структур вокруг других звезд, а также моделей формирования планет снова и снова выявляют массивные остатки космического мусора».

Астрономы открыли самую массивную спиральную галактику

Астрономы, при помощи комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array), открыли наверное самую массивную спиральную галактику в нашей Вселенной.

Галактика DLA0817g глазами художника. Фото NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Галактика, которая получила обозначение DLA0817g, появилась, по мнению ученых, спустя 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Она находится на расстоянии около 12,2 миллиарда лет световых лет от Земли, однако, учитывая расширения Вселенной, в настоящий момент DLA0817g, должна находится на расстоянии 24,4 миллиарда световых лет.

Галактика DLA0817g в радиодиапазоне. Фото ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Ученые назвали объект Диском Вольфа - в честь астронома Артура Вольфа. Галактика DLA0817g стала самой далекой галактикой с вращающимся диском среди всех обнаруженных на данный момент астрономами. Согласно современным моделям, массивные галактики образуются из слияний меньших по массе галактик и скоплений горячего газа. Эти столкновения препятствуют формированию дисков, характерных для Вселенной нынешнего возраста. Поэтому существование Диска Вольфа заставит астрономов пересмотреть механизмы появления таких космических объектов. Вероятно, DLA0817g аккумулировал холодный газ, однако вопрос, как ему удалось сохранить стабильный диск при такой большой массе, остается открытым.

«Скорость звездообразования в DLA0817g, по крайней мере, в десять раз выше, чем в нашей собственной галактике», – пишут ученые, «Должно быть, это одна из самых продуктивных дисковых галактик в ранней Вселенной».

Кометы десятилетия не будет - C / 2019 Y4 (ATLAS) распалась на части

Комета C / 2019 Y4 (ATLAS), которая, по мнению астрономов, должна была стать самой яркой кометой десятилетия, развалилась на части. Катаклизм заснял космический телескоп "Хаббл".

Фрагменты кометы C/2019 Y4 (ATLAS). Первый снимок выполнен космическим телескопом "Хаббл" 20 апреля, второй 23 апреля 2020 года. Фото NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (University of Maryland)

Напомним, что комета C/2019 Y4 (ATLAS) была обнаружена 28 декабря 2019 года при помощи системы Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) на Гавайях - астрономической системы раннего предупреждения, предназначенной для обнаружения небольших околоземных объектов за несколько дней или недель до того, как они пройдут мимо Земли.

Астрономы предположили, что к концу мая 2020 года комета будет видна даже невооруженным глазом. А 31 мая 2020 года она должна пролететь всего в 0,25 а.е. от Солнца. Но до Солнца C/2019 Y4 (ATLAS) в целом состоянии не добралась.

Начиная с середины марта астрономы наблюдали, как комета, по мере приближения к Солнцу, становится все ярче, однако затем она резко стала тускнуть. Сразу было сделано предположение, что ядро кометы начало распадаться. К наблюдениям подключили космический телескоп "Хаббл", который подтвердил - комета  C/2019 Y4 (ATLAS) развалилась на фрагменты.

Как считают ученые, распад кометы при столь быстром росте ее яркости неудивителен. При подлете к Солнцу C/2019 Y4 начала выбрасывать в окружающее пространство большое количество летучих веществ в замороженном виде. Активный выброс газов, вероятно, способствовал ее распаду на десятки частей. И по всей видимости такое поведение является закономерностью для большинства ядер комет.

Картина дня

))}
Loading...
наверх