Šī gada sākumā plašsaziņas līdzekļi ziņoja, ka amerikāņu zinātnieki K. Batigins un M. Brauns no Kalifornijas Tehnoloģiskā institūta Pasadenā atklāja jaunu planētu Saules sistēmā. Tas atrodas ārpus Plutona un pēc izmēra ir līdzīgs Plutonam.
Šī planēta griežas ap Sauli iegarenā orbītā, kuras frekvence ir 15 tūkstoši gadu. Pēc ķīmiskā sastāva tas ir ļoti līdzīgs Urānam un Neptūnam. Pēc zinātnieku domām, šis objekts tika izgāzts no protoplanetārā diska pie Saules apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu.
Tuvākais attālums starp šo planētu un Sauli ir aptuveni 200 astronomiskās vienības. Zinātnieki lēš, ka maksimālais attālums ir 600-1200 astronomiskās vienības. Tādējādi var pieņemt, ka planētas orbīta pārsniedz Kuipera joslu, kur atrodas Plutons.
Lai apstiprinātu jauna debess ķermeņa esamību, nepieciešami pieci gadi, un pozitīva rezultāta gadījumā atklātais objekts var kļūt par devīto Saules sistēmas planētu. Jāsaka, ka agrāk tika mēģināts meklēt arī Planētu X, kā rezultātā tika atklātas tādas planētas kā Neptūns (1864) un Plutons (1930).
Astronomi šobrīd meklē. Lieta ir tāda, ka precīzas jaunās planētas koordinātas netika noteiktas, zinātnieki norādīja tikai to debess daļu, kurā tā var atrasties.
Pēc tam, kad 2003. gadā tika atklāts cits trans-Neptūnija objekts Sedna, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka Saules sistēmas nomalē ir vēl viens objekts, kas ietekmē Kuipera joslas planētu orbītas. Sedna, kas atrodas 76 astronomiskās vienības no Saules, ir jāaizsargā no esošo planētu ietekmes. Bet, kad tika atklāti citi trans-Neptūnija objekti (2012 GB17, 2012 VP113), kļuva acīmredzams, ka kaut kas ietekmē viņu trajektorijas.
Astrofizikālo pētījumu laikā Batigins un Brauns paziņoja par visu zināmo objektu orbītu līdzību, kas atrodas ārpus Neptūna orbītas vairāk nekā 230 astronomisko vienību attālumā no Saules. Tajā pašā laikā zinātnieki orbītu nejaušas sakritības varbūtību novērtēja ne vairāk kā 0,007 procentos. Turklāt to objektu orbītām, kas atrodas lielākā attālumā no Saules nekā citiem trans-Neptūnas ķermeņiem, ir tik līdzīgas īpašības, ka, pēc astrofiziķu domām, to var izskaidrot tikai ar vēl vienas, devītās, Saules sistēmas planētas klātbūtni.
Jaunajai planētai, zinātnieki ir pārliecināti, jābūt pietiekami tālu no zvaigznes un masīvai, lai ietekmētu visu trans-Neptūnija objektu un Sednas orbītas tajā kosmosa daļā, kur zināmo planētu gravitācijas lauks nepārsniedz. Zinātnieki ir izveidojuši matemātisku modeli, kas vēlreiz pierādīja mazu objektu esamību, kuru orbītas ir perpendikulāras pārējās Saules sistēmas plaknei. Astrofiziķi ir pieņēmuši, ka šie objekti var būt asteroīdi Kentauri, kas atrodas starp Neptūna un Jupitera orbītām. Ir vērts atzīmēt, ka agrākie astronomi nevarēja uzminēt savas kustības trajektoriju.
Reklāmas video:
Brauns un Batigins savā darbā apsvēra vairākus transneptūnu ķermeņu pamatparametrus. Pirmais no tiem ir pericentra arguments, tas ir, leņķis, kas savieno orbitālo punktu, kas ir vistuvāk Saulei (perihēlijs) un pašu zvaigzni, un virzienu no Saules līdz vietai, kur ķermenis šķērso debess ekvatoru. Otrais arguments ir leņķis starp pavasara ekvinokciju, kur zvaigzne šķērso debess ekvatoru, un virzienu uz augšupejošo mezglu. Trešais arguments ir leņķis starp ekliptiku (slīpumu) un orbītas plakni. Šie parametri ir pārveidoti, lai parādītu, kur atrodas orbītas perihēlijs un kur tiks projicēts orbītas pols.
Visu sešu tranneptūnijas objektu un perihēlijas punktu orbītas stabi, kā parādīts modelī, ir sagrupēti tā, ka varbūtība, ka jaunā planēta tos ietekmēs, ir lielāka par 99 procentiem. Tajā pašā laikā vēl trīspadsmit ķermeņiem, kas atrodas 100-300 astronomisko vienību attālumā no Saules, ir arī līdzīgas īpašības, taču sakritības varbūtība šajā gadījumā nepārsniedz piecus procentus. Iegūtie dati norāda jaunās planētas masu un tās orbītas konfigurāciju. Lai noteiktu šīs īpašības, zinātniekiem bija jāimitē Saules sistēmas evolūcijas process agrīnā attīstības periodā. Modelis ietvēra 40 debess objektu (planetesimālu) embrijus, kas veidojas no protoplanetārā diska putekļiem.
Izveidotajā modelī šos objektus maksimālā attālumā no Saules noņēma 150-550 astronomiskās vienības, un to perihēlijs atradās 30-50 astronomisko vienību attālumā. Zinātnieki izskatīšanai veica laika intervālu, kas vienāds ar 4 miljardiem gadu. Pētījumu laikā viņi novēroja, kā šie debess objekti rīkotos zināmo planētu un X planētas gravitācijas lauku ietekmē.
Šajā modelī zinātnieki mēģināja izvēlēties dažādus jaunās planētas orbītas parametrus, novietojot to dažādos attālumos no Saules. Tika apsvērti trīs objekta masas varianti: 0,1, 1 un 10 Zemes masas. Galu galā zinātnieki saņēma vairāk nekā 190 dažādus modeļus.
Pētījumi ir parādījuši daudz interesantu lietu, kas saistītas ar planetizēļu kustību orbītās. Viņi pārvietojas nestabilās haotiskās orbītās un var sadurties savā starpā vai izlidot no protoplanetārā diska. Pēc kāda laika šo debess objektu trajektorijas stabilizējas. Astronomi izvēlējās orbītu parametrus, kuru perihēlijs atradās aptuveni 80 astronomisko vienību attālumā, jo šādi debess ķermeņi ir pieejami novērošanai realitātē. Zinātnieki nolēma nepārbaudīt atsevišķus objektus, bet nekavējoties pārbaudīja visus orbītas vērtību diapazonus.
Pēc tam nejauši tika izvēlēti 13 objekti, kas tika noņemti no Saules maksimālajā attālumā. Šī nejaušā atlase ir veikta vairākas reizes. Ir atrasti ļoti maz simulāciju, kas dod nulles varbūtību. Un tikai gadījumā, ja X planētas masa bija vienāda ar Zemes masu vai desmitkārtīga, simulāciju kopa atbilda novērotajiem procesiem.
Zinātnieki ir ierosinājuši, ka noslēpumainajai planētai, ja tai ir tāda pati masa kā Zemei, jābūt 200 astronomisko vienību attālumā no Saules, un perihēlijam vajadzētu sasniegt 60 astronomiskās vienības. Vienkārši sakot, jaunajai planētai vajadzētu pārvietoties pa ļoti iegarenu trajektoriju. Tomēr šo iespēju zinātnieki noraidīja, jo Kuipera josta tajā nebija iekļauta.
Ja pieņemam, ka jaunā planēta ir desmit reizes lielāka un masīvāka nekā Zeme, tad jūs varat iegūt vairākas diezgan pieņemamas iespējas. Tajā pašā laikā zinātnieki neizskatīja variantus, kuros jaunās planētas masa pārsniedz Zemes masu vairāk nekā 10 reizes, tāpēc ir nepieciešami papildu pētījumi.
3D simulācija tika izmantota, lai noteiktu citus orbītas parametrus, ieskaitot orbītas slīpumu un perihēlija argumentu. Rezultātā bija iespējams noteikt, ka jauna debess objekta orbītas slīpums var svārstīties no 20 līdz 40 grādiem.
Pēc astronomu domām, tāpat kā daudzas milzu eksoplanētas, arī jaunā planēta ir gāzes gigants. Iepriekš zinātnieki varēja noteikt, ka ir iespējams aprēķināt šādu debess objektu rādiusu pēc to masas, jo pastāv statistiska saistība starp šiem raksturlielumiem, kas vienāds ar aptuveni 0,34. Tādējādi jūs varat aprēķināt devītās planētas rādiusu Saules sistēmā - no diviem līdz deviņiem Zemes rādiusiem. Visticamāk, šī planēta ir ledus gigants, piemēram, Urāns vai Neptūns.
Jāatzīmē arī tas, ka zinātnieki ir mēģinājuši paredzēt, kuri astronomijas dienesti varētu atklāt jaunu planētu. Instrumenti, kas to var izdarīt, ir CRTS programmas zemes teleskopi, kā arī ātrās reaģēšanas un panorāmas teleskopi Survey un Pan-STARRS. Viens no jaudīgākajiem ir Japānas Subaru teleskops, kas kopš 2015. gada novēro to debess daļu, kurā it kā atrodas lielākā daļa devītās planētas orbītas. Pilnīgi iespējams, ka pēc kāda laika zinātnieki varēs iepriecināt ar jaunu informāciju par X planētu.