Планета 9: Приключи ли търсенето на този неуловим свят?

Д ълбоко във външната част на Слънчевата система - толкова далеч от познатите планети, че Слънцето едва би се различило от близка звезда - в сенките може би се крие огромен леден свят, който чака да бъде открит от човечеството. 

(Във видеото може да научите повече за: Учени откриха 3 планети, наподобяващи Земята)

И денят, в който най-накрая ще открием тази неуловима планета, може би ще настъпи скоро благодарение на най-модерния телескоп, който ще започне да сканира небето през следващата година.

Слънчевата система има осем официално признати планети: Меркурий, Венера, Земята, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Но през последните години астрономите предложиха, че в далечните краища на нашето космическо съседство може да се крие девети свят, въображаемо наречен "Планета 9".

Planet Nine: Is the search for this elusive world nearly over? https://t.co/PLQ89pivIx

— Live Science (@LiveScience) June 14, 2024

И не, не става дума за Плутон, който през 2006 г. беше понижен от статут на пълноценна планета до "планета джудже". Вместо това учените смятат, че Планета 9 е газов или леден гигант, който се намира на милиарди километри по-далеч от останалите планети. Ако тя съществува, това може да преобърне представата ни за произхода и еволюцията на Слънчевата система.

Астрономите са предвидили колко голям би могъл да бъде този хипотетичен свят, на какво разстояние би могъл да се намира и дори къде би трябвало да се намира в орбитата си около Слънцето. И все пак откриването на Планета 9, наричана понякога Планета Х, се изплъзва на учените вече почти десетилетие.

Но търсенето на потенциалната девета планета на Слънчевата система може би скоро ще приключи. С откриването на новаторската обсерватория "Вера К. Рубин" през 2025 г. може би ще открием Планета 9 през следващите няколко години или ще отхвърлим тази идея завинаги, твърдят експерти пред Live Science.  

"Наистина е трудно да се обясни Слънчевата система без Планета 9. Но няма как да бъдем 100% сигурни, че тя съществува, докато не я видим", казва Майк Браун, астроном от Калтех, който заедно със свой колега предлага хипотезата за Планета 9, пред Live Science. 

Хипотезата за Планета 9

Идеята за девета планета в Слънчевата система се заражда след откриването на Уран през 1781 г. и Нептун през 1846 г., повече от 3000 години след като вавилонците за първи път са забелязали другите планети. Тези открития доказват, че Слънчевата система е много по-голяма, отколкото човечеството някога е смятало, и повдигат въпроса за възможността да бъдат открити и други светове. 

Оттогава обаче, с изключение на вече "отстранения" Плутон, не са открити пълноценни планети отвъд Нептун или пояса на Кайпер - масивен пръстен от астероиди, комети и планети джуджета, които обикалят около Слънцето отвъд Нептун. И тъй като астрономите картографираха все по-голяма част от външната Слънчева система, изглеждаше все по-малко вероятно да пропускат нещо толкова голямо като планета.

Едно откритие от 2004 г. обаче промени това. Учените откриха, че Седна - потенциална планета джудже, разположена отвъд пояса на Кайпер - има странна орбита около Слънцето. Необичайната й траектория подсказваше, че друга голяма маса във външната слънчева система гравитационно привлича минисвета. Но без повече информация тази хипотеза беше трудно доказуема.

След това, в изследване от 2014 г., астрономите обявиха, че са открили по-малък обект в пояса на Кайпер, наречен 2012 VP113, с ексцентрична орбита, подобна на тази на Седна. Откритията също така подсказаха, че очакват да бъдат открити още ексцентрични транснептунови обекти (ТНО). 

oh buddy i am Way ahead of you on the latest planet nine update pic.twitter.com/3bwhp7piQR

— 💜🪐 (@hyunguuuu) May 19, 2024

Тези констатации привличат вниманието на Браун и колегата му от Калтех Константин Батигин, които забелязват, че и Седна, и 2012 VP113 имат една и съща "извивка" в орбитите си. Тази обща нередност, която кара обектите за кратко да се потопят под равнината на орбитите на известните планети, подсказва, че нещо - като астероиден куп, планета джудже или дори пълноценен свят - дърпа тези обекти.

"В началото не казвахме, че има планета, защото смятахме, че е нелепо да има. Но опитахме много различни неща, за да обясним това, което виждахме, и нищо друго не се получи", казва Браун, който е съоткривател на Седна и е допринесъл за понижаването на Плутон до планета, пред Live Science. 

Дори след като двойката осъзнава, че е възможно да има девета планета, те решават да се спрат на откритията си, докато не измислят друго, по-малко спорно обяснение. След това обаче те откриват още четири ТНО със съвпадащи, деформирани орбити, което изведнъж прави липсващата планета да изглежда като най-логичното обяснение. 

По онова време дуото изчислява, че има само 2 % вероятност всичките шест изследвани от тях ТНО да имат общи странни орбити благодарение на случайността.

"И щом видиш това, си казваш: "О, боже, там има планета", казва Браун.

И така, през 2016 г. Браун и Батигин публикуват своята "хипотеза за Планета 9", която оттогава насам завладява въображението на обществеността.

Запълване на пропуските

От 2016 г. насам Браун, Батигин и други продължават да търсят Планета 9. Въпреки че все още не са я открили, те са открили още повече ексцентрични ТНО - с което общият им брой е достигнал 13 и още повече се засилва тезата за Планета Девет. 

Тези открития също така ограничават потенциалния размер на Планета Девет, нейното разстояние от Слънцето и орбиталната ѝ траектория през Слънчевата система.

"Най-добрите ни изчисления са, че тя е около седем пъти по-масивна от Земята" или между пет и десет пъти по-голяма от масата на нашата планета. Това би я превърнало в петата по масивност планета в Слънчевата система след Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран", каза Браун.

Съставът на Планета 9 вероятно "най-много прилича на този на Нептун" поради отдалечеността ѝ от Слънцето - каза Браун.

"Това би означавало, че диаметърът ѝ е около два пъти по-голям от този на Земята", добави той.

Някои учени също така предполагат, че Планета 9 може да е заобиколена от луни, точно както е при огромните газови гиганти. 

Ако съществува, Планета 9 вероятно се намира на средно разстояние от около 500 астрономически единици от Слънцето, което означава, че тя е 500 пъти по-далеч от Земята. Това може да звучи далечно, но подобни по размер екзопланети са открити в орбита около чужди звезди на също толкова големи разстояния, което показва, че това е възможно.

При такова разстояние на планетата Девет може да са необходими между 5000 и 10 000 години, за да завърши една обиколка около Слънцето. Нейната орбита вероятно е силно елиптична, така че разстоянието до Слънцето би варирало в широки граници с течение на времето. Освен това тя вероятно не се движи в една и съща равнина с останалите планети, което прави откриването ѝ още по-трудно. 

Необичайната орбита на планета Девет и изключителното разстояние от Слънцето също така повишават вероятността тя да е планета-беглец - междузвезден свят, който е бил заловен от Слънцето, след като е бил изхвърлен от своята звездна система. Въпреки това Браун и Батигин смятат, че планета Девет вероятно се е формирала заедно с другите планети в Слънчевата система.

Наистина ли е там?

Много астрономи са предпазливи оптимисти по отношение на съществуването на Планета 9.

"Доста вероятно е планета Девет да съществува", казва Алесандро Морбидели, астроном от обсерваторията на Лазурния бряг във Франция, в имейл до Live Science.

"Съществуват няколко косвени доказателства в полза на нейното съществуване", добави Морбидели, който е рецензирал статията на Браун и Батигин от 2016 г. преди нейното публикуване.

Дейвид Рабиновиц, астрофизик от Йейлския университет, се съгласи, че вероятно има нещо там, а Планета 9 е "най-доброто обяснение досега", каза той за Live Science.

"Откритията на допълнителни ексцентрични ТНО след първото предложение за Планета Девет поддържат доверието в тази теория", каза той.

Но не всички са убедени, че Планета 9 е реална. 

"Това беше като влакче в увеселителен парк! Преминах от мисълта, че я има на 90 %, до 10 % и всичко наоколо", казва Шон Реймънд, изследовател в лабораторията по астрофизика в Бордо, Франция, в имейл до Live Science.

"Копнея за това да е там, но все още съм агностик по въпроса дали вярвам, че е там", казва той. 

Съмненията относно Планета 9 се коренят в алтернативните възможни обяснения за странното поведение, наблюдавано сред ТНО. Например гравитационните аномалии, които Браун и Батигин отбелязват, може да са причинени от черна дупка, невидим гигантски диск от прах или историческа близка среща с планета-недоносче. Алтернативно, ТНО могат да бъдат доказателство, че нашият модел на гравитация трябва да бъде коригиран. 

Други смятат, че очевидните прегъвания на ТНО са просто "предубеждение на наблюденията", защото е по-лесно да се забележат ТНО, които са по-близо до Земята, отколкото по-отдалечените, казва в имейл за Live Science Саманта Лоулър, астроном от университета в Реджина, Канада, и виден критик на хипотезата за Планета 9.

"Вярвам, че във външната Слънчева система остават много наистина интересни тела за откриване", каза Лоулър. Но Планета 9 не е едно от тях, добави тя.

Въпреки това Браун и Батигин отхвърлят идеята, че предубедеността на наблюденията създава илюзията за девета планета. 

"Аз съм толкова уверен, колкото е възможно да бъдеш че Планета 9 съществува, докато не я откриеш в действителност", каза Браун. 

Защо не сме го открили?

И така, ако планета 9 съществува, защо все още не сме я открили? 

Краткият отговор е, че скритата планета е "много, много далеч", казва Браун. Светлината, отразена от планетата, би била много слаба, докато премине през по-голямата част от Слънчевата система (два пъти), което я прави почти невъзможна за забелязване.

Първоначално изследователите също така нямат представа къде се намира планетата по нейния предвиден орбитален път. Това означава, че е трябвало да изследват огромен район от небето, за да търсят това слабо тяло - подобно на опита "да откриеш един бял кит в океана".

"Досега изследователите са анализирали хиляди изображения от множество проучвания на небето по предложения орбитален път на Планета 9, търсейки обекти, които се движат във времето", каза Браун. 

За съжаление нощното небе е пълно с ярки, движещи се обекти, като комети, така че изследователите трябва да сортират "много боклук", за да открият планетата, добавя Браун. 

В най-новата си работа Браун и Батигин анализират данни от телескопа за панорамни изследвания и система за бързо реагиране (Pan-STARRS) в обсерваторията Халеакала в Хавай и уверено изключват около 78% от предполагаемите орбитални пътища като възможни скривалища за планетата.

Така местоположението на Планета 9 се стесни до някъде в най-отдалечените 22% от нейния орбитален път. За съжаление телескопите като Pan-STARRS не са достатъчно мощни, за да претърсят правилно това пространство.

Кога ще го намерим?

Ако Планета 9 се крие в най-отдалечените части на своята орбита, ще ни е необходим достатъчно мощен телескоп, за да я открием. 

Браун и Батигин вече са започнали да анализират данните от японския телескоп "Субару" на Хаваите, който има по-големи шансове да открие планетата, отколкото Pan-STARRS. Но ако и това изследване не успее да свърши работа, те ще се обърнат към предстоящата обсерватория Вера К. Рубин, която в момента се строи в Чили.

Този наземен телескоп, който ще бъде оборудван с най-голямата цифрова камера в света, ще позволи на изследователите да надникнат по-навътре в Слънчевата система, отколкото който и да е от неговите предшественици е позволявал, подобно на начина, по който космическият телескоп "Джеймс Уеб" даде възможност на изследователите да надникнат по-надалеч в наблюдаемата Вселена от всякога. 

Понастоящем се планира обсерваторията да бъде открита в края на 2025 г.

"С помощта на най-модерния телескоп Планета 9 може да бъде открита през следващите две години", казва Браун. 

Реймънд и Рабиновиц се съгласиха, че Планета 9 може да бъде открита до една година след пускането в експлоатация на обсерваторията "Рубин". Ако обаче телескопът не успее да открие планетата в рамките на първите няколко години, "тогава хипотезата е почти мъртва", каза Реймънд. 

Но Морбидели и Рабиновиц изтъкнаха, че дори и телескопът да не открие планетата веднага, той все пак може да идентифицира още ТНО, което ще помогне да се покаже дали теорията е жизнеспособна.

Защо е важна Планета 9?

Въпреки че учените все още са разделени по въпроса за съществуването на Планета 9, всички са единодушни, че откриването на този неуловим свят вероятно ще бъде най-голямото откритие на века в Слънчевата система. 

"Това би било забележително откритие. Също така би било огромно за нашето разбиране за произхода и еволюцията на Слънчевата система", казва Реймънд

"Наблюдението на планетата би могло да ни научи повече за формирането и еволюцията на планетите гиганти. Това ще ни помогне не само да научим повече за планетите в Слънчевата система, но и да хвърлим светлина върху хилядите гигантски екзопланети около далечни звезди", казва Морбидели.

Ако космически агенции като НАСА изпратят сонди, които да прелетят в близост до планетата, те също биха могли да разкрият повече улики за миналото на Слънчевата система.

"Тя ще има много тайни, които ще бъдат разкрити чрез подробното ѝ изучаване", каза Браун.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase