Защо сега просто намираме така наречената „Планета девет“?

Тази седмица двама астрономи от Калифорнийския технологичен институт откриха доказателства за една девета планета в Слънчевата система. Макар и 20 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото от Нептун, тази така наречена "Планета девет" също е около десет пъти по-масивна от Земята.

Ние казваме доказателства, но не е доказателство, защото скандалният „Плутонов убиец“, Майк Браун и неговият колега Константин Батигин не са наблюдавали директно планетата. Вместо това, като добро криминално разследване, имаме всички улики, които сочат към планетарен заподозрян.

Сега е само въпрос на намиране на проклетата скала.

Защо тогава толкова дълго време астрономите трябваше да вдигнат по следите на нещо толкова голямо, колкото Планета Девет? Как през цялото време летеше под носовете ни? И защо е така, че все още не сме в действителност намерено то?

Да започнем от самото начало и първо да се запознаем с пояса на Куйпър: областта на Слънчевата система извън орбитата на Нептун. Както Браун каза обратен в сряда, различните обекти, които се движат около пояса на Кайпер, се разпространяват и се въртят около Слънцето по свои уникални начини. Няма причина да мислят, че ще имат подобни модели на движение от всякакъв вид.

И все пак, през 2014 г. един от постдокторите на Браун е съавтор на хартия, която илюстрира как 13 от най-отдалечените обекти в пояса на Кайпер, които обикаляли около слънцето, били странно сходни. Браун забеляза и започна по-задълбочено наблюдение на тези обекти с Батигин.

Двамата забелязаха, че шестте най-отдалечени от 13-те обекта са имали елиптични орбити около слънцето. Това е доста странно съвпадение, но дори по-странно е фактът, че всички орбити също са се преместили в една и съща пространствена посока. Браун оприличава това да вижда няколко ръце на един и същ часовник, които сочат към един и същ номер - въпреки че всички ръце се движат с различна скорост.

Освен това орбитите на шестте обекта се накланят на около 30 градуса в една и съща посока. Шансът на това да се случи е само 0,007%. нещо причиняваше смущения, достатъчно големи, които биха засегнали всичките шест обекта по един и същи начин. Въведете идеята за девета планета.

Тук е важно да се отбележи, че за да се идентифицират тези видове модели и тенденции сред орбиталните обекти в космоса, трябва да ги наблюдавате за много дълго време - най-малкото, няколко месеца. Браун и Батигин прекарваха около година само наблюдения и събиране на достатъчно данни, за да проверят тези модели, които предполагат съществуването на една девета планета.

Лесно е да се разбере, че приемането на такъв проект означава да се блокира много време за нещо, което може или не може да се преодолее. Никакво време, прекарано в научно изследване, не е наистина пропиляно или напразно, но ако Браун и Батигин действително установят, че такива модели не съществуват, резултатите биха били обсъдени като бележка под линия - не хартия.

Както и да е, ключът към разбирането на това какво се случва в тази ситуация е гравитацията. Имате нужда от обект или поредица от обекти, които могат да упражняват достатъчно гравитация, за да поддържат субпопулация от обекти, групирани заедно. Браун и Батигин бързо изключиха възможността няколко обекта да бъдат причина, тъй като това би изисквало пояса на Кайпер да бъде населен със 100 пъти по-голяма маса, отколкото всъщност притежава.

Следващото най-добро обяснение беше една планета. Голям.

Ако първият ви инстинкт е да вземете телескоп и да потърсите планетата, поздравления: ще бъдете ужасен учен. Пространството е голям, Ако искате да използвате времето си ефективно, трябва да сте много по-сигурни за това къде да търсите, ако не искате да прекарате остатъка от живота си в тъмнина.

Астрономите проведоха серия от симулации, които да поставят планетен обект в околността при различни условия и да видят коя е свързана с орбиталните данни, които са събрали. Те не са имали много късмет, докато в онова, което е било в основата на инцидент, те проведоха симулация с планета в орбита против изравняване. Това означава, че когато заподозрената планета е най-близо до слънцето - позиция, известна като нейния „перихелий“ - тя също е на 180 градуса от перихелията на всички други известни обекти. И в тази конфигурация симулацията е подредена с данните.

Браун и Батигин си мислеха, че са направили нещо нередно. "Вашият естествен отговор е" Тази орбитална геометрия не може да бъде правилна ", заяви Батигин в изявление.

"Това не може да бъде стабилно в дългосрочен план, защото, в края на краищата, това би накарало планетата и тези обекти да се срещнат и накрая да се сблъскат", каза Батигин.

В този случай не е така, благодарение на нещо, наречено съпротивление на средното движение, където обекти, които се доближават една до друга, обменят енергия, за да не се сблъскат и да поддържат стабилни орбити. Planet Nine леко избутва орбитите на други отдалечени предмети на пояса на Kuiper, така че всяко нещо да е безопасно и никой да не бъде наранен.

Това е много странен вид орбитален феномен - и определено не един, който астрономите биха помислили веднага, когато се опитват да обяснят движението на планетите.Но в този случай това обяснение не е просто добро обяснение за това как и защо споменатите шест обекта се движат по начина, по който го правят. Той също така хвърля светлина върху това защо Седна и 2012 VP113, два други обекта на пояса на Куйпър, не са засегнати от границата на Нептун по начина, по който са другите обекти на Куйпър Белт - защото Планетата девет ги дърпа далеч от осмата планета.

Освен това, тази симулация съвпада и с позициите на четири други обекта с орбити, движещи се по една перпендикулярна линия от Нептун и тази на друг обект - което сега знаем, е Планета Девет.

И така, какво ни дават всички тези данни? По принцип, единственото нещо, което знаем със сигурност, е каква е грубата орбита на Planet Nine. И това е доста дълга орбита - отнема нещо като 10 000 до 20 000 години за обекта да завърши пълна орбита около Слънцето. Като цяло, опитвайки се да намерим Planet Nine, ще бъде нещо като търсене на игла в купа сено: Вие търсите нещо, което само по себе си е много различно, но само малко петно ​​в простора на пространството.

Тъй като Батигин и Браун само публикуваха своите констатации, състезанието по същество започва сега. Ако планетата е в много отдалечени части от орбитата си, само най-големите телескопи на света - като W.M. Обсерваторията на Кек и телескопът Subaru, както в Хавай, ще го намерят. Ако е по-близо, по-малко мощните инструменти имат шанс да го открият първо.

Ако възнамерявате първо да го намерите, по-добре направете своя път до един от тези телескопи. И докато го правите, потърсете правилата за именуване на планетите!