A noua planetă a sistemului solar. planetele sistemului solar din sistemul solar al anului
Oamenii de știință de la Caltech Michael Brown și Konstantin Batygin au furnizat dovezi ale existenței unei planete gigantice sistem solar, situat chiar mai departe de Soare decât Pluto.
Cercetătorii au raportat că încă nu au putut să-l vadă printr-un telescop. Potrivit acestora, planeta a fost descoperită în timpul studierii mișcării corpurilor cerești mici în spațiul profund. Masa corpului ceresc este de aproximativ 10 ori masa Pământului, dar oamenii de știință încă nu au verificat existența acestuia.
Astronomii Institutului au doar o idee aproximativă despre locul unde ar putea fi planeta pe cerul înstelat și, fără îndoială, sugestia lor va lansa o campanie pentru a o găsi.
"Există multe telescoape pe Pământ teoretic capabile să o găsească. Sper cu adevărat că acum, după anunțul nostru, oamenii din întreaga lume vor începe să caute a noua planetă", a spus Michael Brown.
Orbită eliptică
Potrivit oamenilor de știință, obiectul spațial este de aproximativ 20 de ori mai departe de Soare decât Neptun, care se află la 4,5 miliarde de km distanță.
Spre deosebire de orbitele aproape circulare ale altor planete din Sistemul Solar, acest obiect ar trebui să se miște pe o orbită eliptică, iar o revoluție completă în jurul Soarelui durează de la 10 mii la 20 de mii de ani.
Oamenii de știință au studiat mișcarea obiectelor constând în principal din gheață din Centura Kuiper. Pluto este în această centură.
Cercetătorii au observat o anumită locație a unor corpuri în Centura, în special obiecte atât de mari precum Sedna și 2012 VP113. În opinia lor, acest lucru poate fi explicat doar prin prezența unui obiect spațial mare necunoscut.
„Toate cele mai îndepărtate obiecte se mișcă în aceeași direcție pe o traiectorie inexplicabilă și ne-am dat seama că singura explicație pentru aceasta este existența unei planete mari, îndepărtate, care le ține împreună în timp ce orbitează în jurul Soarelui”, a spus Brown.
Planeta X
Ideea existenței așa-numitei Planete X, situată la periferia sistemului solar, a fost discutată în cercurile științifice de mai bine de 100 de ani. Ea este amintită și apoi uitată.
Speculațiile actuale prezintă un interes deosebit din cauza autorului principal al studiului.
Brown este specializat în căutarea de obiecte îndepărtate, iar descoperirea sa a planetei pitice Eris în Centura Kuiper în 2005 a făcut ca Pluto să-și piardă statutul planetar un an mai târziu. Atunci s-a presupus că Eris este puțin mai mare decât Pluto, dar acum a devenit clar că este puțin mai mic decât acesta.
Cercetătorii care studiază obiecte îndepărtate din sistemul solar speculează de ceva timp posibilitatea existenței unei planete de dimensiunea lui Marte sau a Pământului, datorită dimensiunii și formei planetelor din Centura Kuiper. Dar până când veți putea vedea planeta printr-un telescop, ideea existenței sale va fi percepută cu scepticism.
Studiul lui Michael Brown și Konstantin Batygin a fost publicat în Astronomical Journal.
Oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din California au anunțat descoperirea. Până acum, nimeni nu a văzut un obiect nou printr-un telescop. Potrivit lui Michael Brown și Konstantin Batygin, planeta a fost descoperită prin analiza datelor privind perturbația gravitațională pe care o exercită asupra altor corpuri cerești. Numele încă nu i-a fost dat, dar oamenii de știință au reușit să determine diverși parametri. Cântărește de 10 ori mai mult decât Pământul. Compoziția chimică a noii planete seamănă cu doi giganți gazosi - Uranus și Neptun. Apropo, este asemănător cu Neptun prin dimensiunea sa și este chiar mai departe de soare decât Pluto, care, datorită dimensiunii sale modeste, și-a pierdut statutul de planetă. Confirmarea existenței unui corp ceresc va dura cinci ani. Oamenii de știință și-au rezervat timp la un observator japonez din Hawaii. Probabilitatea ca descoperirea lor să fie greșită este de 0,007 la sută. Noua planetă, dacă descoperirea va fi recunoscută, va fi a noua din sistemul solar.
Sistemul solar pare să aibă o nouă planetă nouă. Astăzi, doi oameni de știință au anunțat dovezi că un corp aproape de dimensiunea lui Neptun - dar nevăzut încă - orbitează în jurul soarelui la fiecare 15.000 de ani. În timpul copilăriei sistemului solar, acum 4,5 miliarde de ani, se spune, planeta uriașă a fost eliminată din regiunea de formare a planetelor din apropierea Soarelui. Încetinită de gaz, planeta s-a instalat pe o orbită eliptică îndepărtată, unde se află și astăzi.
Afirmația este cea mai puternică de până acum în căutarea de secole a unei „Planete X” dincolo de Neptun. Căutarea a fost afectată de afirmații exagerate și chiar de șarlamănii. Dar noile dovezi provin de la o pereche de oameni de știință planetari respectați, Konstantin Batygin și Mike Brown de la Institutul de Tehnologie din California (Caltech) din Pasadena, care s-au pregătit pentru inevitabilul scepticism cu analize detaliate ale orbitelor altor obiecte îndepărtate și luni de computer. simulări. „Dacă spui: „Avem dovezi pentru Planeta X”, aproape orice astronom va spune: „Asta din nou? Băieții ăștia sunt în mod clar nebuni.’ Și eu aș face-o”, spune Brown. De ce este asta diferit? Este diferit pentru că de data aceasta avem dreptate”.
LANCE HAYASHIDA/CALTECH
Oamenii de știință din afară spun că calculele lor se strâng și exprimă un amestec de precauție și entuziasm cu privire la rezultat. „Nu mi-aș putea imagina o afacere mai mare dacă – și desigur că este un „dacă” îndrăzneț – dacă se dovedește a fi corect”, spune Gregory Laughlin, un cercetător planetar la Universitatea din California (UC), Santa Cruz. „Ceea ce este palpitant la el este detectabil”.
Batygin și Brown au dedus prezența sa din gruparea ciudată a șase obiecte cunoscute anterior care orbitează dincolo de Neptun. Ei spun că există doar o șansă de 0,007%, sau aproximativ una din 15.000, ca gruparea să fie o coincidență. În schimb, spun ei, o planetă cu masa de 10 Pământuri a condus cele șase obiecte în ciudatele lor orbite eliptice, înclinate în afara planului sistemului solar.
Orbita planetei deduse este în mod similar înclinată, precum și întinsă la distanțe care vor exploda concepțiile anterioare despre sistemul solar. Cea mai apropiată apropiere de Soare este de șapte ori mai departe decât Neptun, sau 200 de unități astronomice (AU). (O UA este distanța dintre Pământ și Soare, aproximativ 150 de milioane de kilometri.) Iar Planeta X ar putea călători până la 600 până la 1200 UA, cu mult dincolo de centura Kuiper, regiunea de mici lumi înghețate care începe la marginea lui Neptun la aproximativ 30 de ani. AU.
Dacă Planeta X este acolo, spun Brown și Batygin, astronomii ar trebui să găsească mai multe obiecte pe orbite indicatoare, modelate de atracția gigantului ascuns. Dar Brown știe că nimeni nu va crede cu adevărat în descoperire până când însăși Planeta X nu va apărea în vizorul telescopului. „Până nu există o detectare directă, este o ipoteză – chiar și o ipoteză potențial foarte bună”, spune el. Echipa are timp pe singurul telescop mare din Hawaii care este potrivit pentru căutare și speră că alți astronomi se vor alătura vânătoarei.
Batygin și Brown au publicat rezultatul astăzi în Jurnalul Astronomic. Alessandro Morbidelli, un dinamicist planetar la Observatorul de la Nisa din Franța, a efectuat evaluarea inter pares pentru lucrare. Într-o declarație, el spune că Batygin și Brown au făcut un „argument foarte solid” și că el este „destul de convins de existența unei planete îndepărtate”.
A susține o nouă planetă este un rol ironic pentru Brown; el este mai cunoscut ca ucigaș de planete. Descoperirea sa din 2005 a lui Eris, o lume îndepărtată de gheață aproape de aceeași dimensiune cu Pluto, a dezvăluit că ceea ce era văzut ca fiind cea mai îndepărtată planetă era doar una dintre multele lumi din centura Kuiper. Astronomii l-au reclasificat prompt pe Pluto ca o planetă pitică - o saga pe care Brown a povestit-o în cartea sa Cum l-am ucis pe Pluto.
Acum, el s-a alăturat căutării de secole pentru noi planete. Metoda sa - deducerea existenței Planetei X din efectele sale gravitaționale fantomatice - are un istoric respectabil. În 1846, de exemplu, matematicianul francez Urbain Le Verrier a prezis existența unei planete gigantice din neregulile de pe orbita lui Uranus. Astronomii de la Observatorul din Berlin au descoperit noua planetă, Neptun, acolo unde trebuia să fie, stârnind o senzație mediatică.
Sughițurile rămase pe orbita lui Uranus i-au determinat pe oamenii de știință să creadă că ar putea mai exista încă o planetă, iar în 1906 Percival Lowell, un magnat bogat, a început căutarea a ceea ce el a numit „Planeta X” la noul său observator din Flagstaff, Arizona. În 1930, Pluto a apărut, dar era mult prea mic pentru a trage în mod semnificativ de Uranus. Mai mult de o jumătate de secol mai târziu, noi calcule bazate pe măsurătorile navei spațiale Voyager au dezvăluit că orbitele lui Uranus și Neptun erau foarte bune de la sine: nu era nevoie de Planeta X.
Cu toate acestea, atracția Planetei X a persistat. În anii 1980, de exemplu, cercetătorii au propus că o stea pitică maro nevăzută ar putea provoca extincții periodice pe Pământ prin declanșarea fuziunilor de comete. În anii 1990, oamenii de știință au invocat o planetă de dimensiunea lui Jupiter la marginea sistemului solar pentru a explica originea anumitor comete ciudate. Chiar luna trecută, cercetătorii au susținut că au detectat strălucirea slabă la microunde a unei planete stâncoase uriașe aflate la aproximativ 300 UA distanță, folosind o serie de antene telescopice din Chile numite Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Brown a fost unul dintre mulți sceptici, observând că câmpul vizual îngust al ALMA a făcut șansele de a găsi un astfel de obiect să fie extrem de mici.)
Brown a avut prima bănuială despre cariera sa actuală în 2003, când a condus o echipă care a găsit Sedna, un obiect ceva mai mic decât Eris și Pluto. Orbită ciudată și îndepărtată a lui Sedna a făcut din acesta cel mai îndepărtat obiect cunoscut din sistemul solar la acea vreme. Periheliul său, sau cel mai apropiat punct de soare, se afla la 76 UA, dincolo de centura Kuiper și mult în afara influenței gravitației lui Neptun. Implicația era clară: ceva masiv, cu mult dincolo de Neptun, trebuie să fi atras Sedna pe orbita sa îndepărtată.
(DATE)JPL; BATYGIN SI MARO/CALTECH; (DIAGRAMA) A. CUADRA/ ŞTIINŢA
Acel ceva nu trebuia să fie o planetă. Înghiontul gravitațional al Sednei ar fi putut proveni de la o stea care trece sau de la una dintre multele alte pepiniere stelare care au înconjurat soarele în curs de dezvoltare în momentul formării sistemului solar.
De atunci, o mână de alte obiecte de gheață au apărut pe orbite similare. Combinând Sedna cu alți cinci ciudați, Brown spune că a exclus stelele ca influență nevăzută: doar o planetă ar putea explica astfel de orbite ciudate. Dintre cele trei descoperiri majore ale sale - Eris, Sedna și acum, potențial, Planeta X-Brown spune că ultima este cea mai senzațională. Uciderea lui Pluto a fost distractiv. Găsirea lui Sedna a fost interesantă din punct de vedere științific”, spune el. „Dar acesta, acesta este capul și umerii mai presus de orice altceva.”
Brown și Batygin au fost aproape bătuți la pumn. Ani de zile, Sedna a fost un indiciu singuratic al unei perturbări de dincolo de Neptun. Apoi, în 2014, Scott Sheppard și Chad Trujillo (un fost student absolvent al lui Brown) au publicat o lucrare care descrie descoperirea lui VP113, un alt obiect care nu se apropie niciodată de soare. Sheppard, de la Instituția Carnegie pentru Știință din Washington, D.C., și Trujillo, de la Observatorul Gemeni din Hawaii, erau bine conștienți de implicații. Ei au început să examineze orbitele celor două obiecte împreună cu alte 10 ciudate. Ei au observat că, la periheliu, toate s-au apropiat foarte mult de planul sistemului solar în care orbitează Pământul, numit ecliptică. Într-o lucrare, Sheppard și Trujillo au subliniat aglomerația ciudată și au ridicat posibilitatea ca o planetă mare îndepărtată să fi adunat obiectele în apropierea eclipticii. Dar nu au mai apăsat rezultatul.
Mai târziu în acel an, la Caltech, Batygin și Brown au început să discute rezultatele. Trasând orbitele obiectelor îndepărtate, spune Batygin, ei și-au dat seama că modelul pe care Sheppard și Trujillo îl observaseră „era doar jumătate din poveste”. Nu numai că obiectele din apropierea eclipticii erau la perihelie, dar periheliile lor erau grupate fizic în spațiu (vezi diagrama de mai sus).
Pentru anul următor, duo-ul a discutat în secret modelul și ce înseamnă acesta. A fost o relație ușoară, iar abilitățile lor s-au completat reciproc. Batygin, un copil în vârstă de 29 de ani, modelator de computer, a mers la facultate la UC Santa Cruz pentru plajă și pentru șansa de a cânta într-o trupă rock. Dar și-a pus amprenta acolo modelând soarta sistemului solar de-a lungul a miliarde de ani, arătând că, în cazuri rare, acesta a fost instabil: Mercur se poate arunca în soare sau se poate ciocni cu Venus. „A fost o realizare uimitoare pentru un student de licență”, spune Laughlin, care lucra cu el la acea vreme.
Brown, în vârstă de 50 de ani, este astronomul observator, cu un talent pentru descoperiri dramatice și cu încrederea de a se potrivi. Poartă pantaloni scurți și sandale la muncă, își pune picioarele pe birou și are o briobă care maschează intensitatea și ambiția. El are un program pregătit pentru a analiza pentru Planeta X datele de la un telescop major în momentul în care acestea devin disponibile public mai târziu în acest an.
Birourile lor sunt la câteva uși unul de celălalt. „Canapeaua mea este mai frumoasă, așa că avem tendința de a vorbi mai mult în biroul meu”, spune Batygin. „Avem tendința să ne uităm mai mult la datele din Mike’s”. Au devenit chiar prieteni de exerciții și și-au discutat ideile în timp ce așteptau să intre în apă la un triatlon din Los Angeles, California, în primăvara lui 2015.
În primul rând, ei au împărțit cele zece obiecte studiate de Sheppard și Trujillo la cele mai îndepărtate șase descoperite prin șase sondaje diferite pe șase telescoape diferite. Acest lucru a făcut mai puțin probabil ca aglomerarea să se datoreze unei părtiniri de observație, cum ar fi îndreptarea unui telescop către o anumită parte a cerului.
Batygin a început să-și planteze modelele sistemului solar cu planete X de diferite dimensiuni și orbite, pentru a vedea care versiune explica cel mai bine căile obiectelor. Unele dintre rulările computerului au durat luni de zile. A apărut o dimensiune favorită pentru Planeta X - între cinci și 15 mase Pământului - precum și o orbită preferată: antialiniată în spațiu față de cele șase obiecte mici, astfel încât periheliul său să fie în aceeași direcție cu afeliul celor șase obiecte, sau punctul cel mai îndepărtat. de la soare. Orbitele celor șase o traversează pe cea a planetei X, dar nu atunci când marele bătăuș este în apropiere și le-ar putea perturba. Epifania finală a venit acum 2 luni, când simulările lui Batygin au arătat că Planeta X ar trebui să sculpteze și orbitele obiectelor care se aruncă în sistemul solar de sus și de jos, aproape ortogonale cu ecliptica. „A stârnit această amintire”, spune Brown. „Am mai văzut aceste obiecte”. Se dovedește că, din 2002, cinci dintre aceste obiecte foarte înclinate din centura Kuiper au fost descoperite, iar originile lor sunt în mare măsură neexplicate. „Nu numai că sunt acolo, dar sunt exact în locurile pe care le-am prezis”, spune Brown. „Atunci mi-am dat seama că aceasta nu este doar o idee interesantă și bună, ci este de fapt reală.”
Sheppard, care împreună cu Trujillo bănuise și o planetă nevăzută, spune că Batygin și Brown „au dus rezultatul nostru la următorul nivel. … Au intrat adânc în dinamică, ceva cu care eu și Chad nu suntem foarte buni. De aceea cred că acest lucru este incitant.”
Alții, precum planetaritul Dave Jewitt, care a descoperit centura Kuiper, sunt mai precauți. Șansa de 0,007% ca gruparea celor șase obiecte să fie o coincidență oferă planetei o semnificație statistică de 3,8 sigma - dincolo de pragul de 3 sigma necesar de obicei să fie luat în serios, dar mai puțin de 5 sigma care este uneori folosit în domenii precum Fizica particulelor. Asta îl îngrijorează pe Jewitt, care a văzut o mulțime de rezultate 3-sigma dispărând înainte. Prin reducerea la șase obiecte examinate de Sheppard și Trujillo pentru analiza lor, Batygin și Brown și-au slăbit afirmația, spune el. „Îmi fac griji că găsirea unui singur obiect nou care nu se află în grup ar distruge întregul edificiu”, spune Jewitt, care se află la UC Los Angeles. „Este un joc de bețe cu doar șase bețe”.
(IMAGINI) WIKIMEDIA COMMONS; NASA/JPL-CALTECH; A. CUADRA/ SCIENCE ; NASA/JHUAPL/SWRI; (DIAGRAMA) A. CUADRA/ ŞTIINŢA
La prima vedere, o altă problemă potențială vine de la Widefield Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA, un satelit care a finalizat un sondaj pe tot cerul în căutarea căldurii piticelor maro sau a planetelor gigantice. Acesta a exclus existența unei planete Saturn sau mai mare până la 10.000 UA, conform unui studiu din 2013 al lui Kevin Luhman, astronom la Universitatea de Stat din Pennsylvania, University Park. Dar Luhman observă că dacă Planeta X ar fi de dimensiunea lui Neptun sau mai mică, așa cum spun Batygin și Brown, WISE ar fi ratat-o. El spune că există o șansă redusă de detectare într-un alt set de date WISE la lungimi de undă mai mari - sensibile la radiații mai reci - care a fost colectat pentru 20% din cer. Luhman analizează acum aceste date.
Chiar dacă Batygin și Brown pot convinge alți astronomi că Planeta X există, ei se confruntă cu o altă provocare: să explice cum a ajuns atât de departe de Soare. La asemenea distanțe, discul protoplanetar de praf și gaz era probabil să fi fost prea subțire pentru a alimenta creșterea planetei. Și chiar dacă Planeta X s-ar fi așezat ca planetezimal, s-ar fi mișcat prea încet pe orbita sa vastă și leneșă pentru a aspira suficient material pentru a deveni un gigant.
În schimb, Batygin și Brown propun că Planeta X s-a format mult mai aproape de Soare, alături de Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Modelele computerizate au arătat că sistemul solar timpuriu a fost o masă de biliard tumultuoasă, cu zeci sau chiar sute de blocuri planetare de dimensiunea Pământului care săreau în jur. O altă planetă gigantică embrionară s-ar fi putut forma cu ușurință acolo, doar pentru a fi aruncată spre exterior printr-o lovitură gravitațională a unui alt gigant gazos.
Este mai greu de explicat de ce Planeta X nici nu s-a întors de unde a început, nici nu a părăsit sistemul solar în întregime. Dar Batygin spune că gazul rezidual din discul protoplanetar ar fi putut exercita o rezistență suficientă pentru a încetini planeta doar suficient pentru ca aceasta să se instaleze pe o orbită îndepărtată și să rămână în sistemul solar. Acest lucru s-ar fi putut întâmpla dacă ejecția a avut loc atunci când sistemul solar avea între 3 și 10 milioane de ani, spune el, înainte ca tot gazul din disc să se piardă în spațiu.
Hal Levison, un dinamicist planetar la Southwest Research Institute din Boulder, Colorado, este de acord că ceva trebuie să creeze alinierea orbitală pe care Batygin și Brown au detectat-o. Dar el spune că povestea originii pe care au dezvoltat-o pentru Planeta X și pledoaria lor specială pentru o ejecție încetinită de gaz se adaugă la „un eveniment cu probabilitate scăzută”. Alți cercetători sunt mai pozitivi. Scenariul propus este plauzibil, spune Laughlin. „De obicei, astfel de lucruri sunt greșite, dar sunt foarte încântat de acesta”, spune el. „Este mai bine decât aruncarea unei monede”.
Toate acestea înseamnă că Planeta X va rămâne în limbo până când va fi găsită efectiv.
Astronomii au câteva idei bune despre unde să caute, dar descoperirea noii planete nu va fi ușor. Deoarece obiectele aflate pe orbite extrem de eliptice se mișcă cel mai repede atunci când sunt aproape de Soare, Planeta X petrece foarte puțin timp la 200 UA. Și dacă ar fi fost acolo chiar acum, spune Brown, ar fi atât de strălucitor încât probabil astronomii l-ar fi observat deja.
În schimb, este posibil ca Planeta X să-și petreacă cea mai mare parte a timpului lângă afeliu, mergând încet la distanțe între 600 și 1200 UA. Majoritatea telescoapelor capabile să vadă un obiect slab la astfel de distanțe, cum ar fi telescopul spațial Hubble sau telescoapele Keck de 10 metri din Hawaii, au câmpuri vizuale extrem de mici. Ar fi ca și cum ai căuta un ac într-un car de fân, uitându-se printr-un pai de băut.
Un telescop poate ajuta: Subaru, un telescop de 8 metri din Hawaii care este deținut de Japonia. Are suficientă zonă de adunare a luminii pentru a detecta un astfel de obiect slab, cuplat cu un câmp vizual uriaș - de 75 de ori mai mare decât cel al unui telescop Keck. Acest lucru le permite astronomilor să scaneze porțiuni mari de cer în fiecare noapte. Batygin și Brown folosesc Subaru pentru a căuta Planeta X și își coordonează eforturile cu concurenții lor de odinioară, Sheppard și Trujillo, care s-au alăturat și ei vânătoarei cu Subaru. Brown spune că va dura aproximativ 5 ani pentru ca cele două echipe să caute în cea mai mare parte a zonei în care Planeta X ar putea fi pândită.
Telescopul Subaru, NAOJ
Dacă căutarea se desfășoară, cum ar trebui să se numească noul membru al familiei soarelui? Brown spune că este prea devreme să vă faceți griji despre asta și evită cu scrupulozitate să ofere sugestii. Deocamdată, el și Batygin o numesc Planet Nine (și, în ultimul an, informal, Planet Phattie din argoul anilor 1990 pentru „cool”). Brown observă că nici Uranus, nici Neptun - cele două planete descoperite în vremurile moderne - nu au ajuns să fie numite de către descoperitorii lor și el crede că acesta este probabil un lucru bun. Este mai mare decât orice persoană, spune el: „Este ca și cum ai găsi un nou continent pe Pământ”.
El este sigur, totuși, că Planeta X, spre deosebire de Pluto, merită să fie numită planetă. Ceva de dimensiunea lui Neptun în sistemul solar? Nici măcar să nu întrebi. „Nimeni nu l-ar contrazice pe asta, nici măcar eu”.
Aproximativ 30 de nave spațiale create de om din sistemul nostru solar colectează în prezent informații despre planeta noastră și împrejurimile sale. În fiecare an se strâng dovezi care susțin unele teorii, în timp ce le împing pe altele la margine. Înainte de a fi mai mulți fapte interesante, pe care am reușit să aflăm despre sistemul nostru solar în 2016.
Jupiter și Saturn ne aruncă comete
În 1994, întreaga lume a urmărit cum cometa Shoemaker-Levy 9 s-a prăbușit în Jupiter și „a lăsat o urmă de dimensiunea Pământului care a durat un an întreg”. Apoi, astronomii au vorbit fericiți că Jupiter ne protejează de comete și asteroizi.
Datorită câmpului său gravitațional masiv, se credea că Jupiter atrage cele mai multe dintre aceste amenințări înainte ca acestea să ajungă pe Pământ. Dar un studiu recent a arătat că exact opusul poate fi adevărat, iar toată această idee „scutul lui Jupiter” nu este adevărată.
Simulările de la Jet Propulsion Laboratory al NASA din Pasadena au arătat că Jupiter și Saturn, cel mai probabil, aruncă resturi spațiale în sistemul solar interior și pe orbite care le pun în calea Pământului. Se pare că planetele gigantice ne bombardează cu comete și asteroizi.
Vestea bună este că cometele care au bombardat Pământul în fazele sale de dezvoltare ar putea să fi „transportat substanțe volatile din sistemul solar exterior, necesare formării vieții”.
Pluto are apă lichidă
La periferia cunoscutului sistem solar nava spatiala New Horizons de la NASA dezvăluie lucruri ciudate despre îndepărtata planetă pitică Pluto. În primul rând, este interesant că Pluto are un ocean lichid.
Prezența liniilor de fractură și analiza unui crater mare numit Sputnik Planum i-au condus pe cercetători la un model care arată că Pluto are un ocean lichid gros de 100 de kilometri, cu un conținut de sare de 30% sub o coajă de gheață de 300 de kilometri grosime. Este cam la fel de sărat ca Marea Moartă.
Dacă oceanul lui Pluto ar fi în proces de îngheț, atunci planeta ar trebui să se contracte. Dar se pare că se extinde. Oamenii de știință bănuiesc că există suficientă radioactivitate rămasă în miez pentru a furniza măcar puțină căldură. Straturile groase de gheață de suprafață exotică acționează ca un izolator și probabil prezența amoniacului acționează ca un antigel.
Miezurile lui Neptun și Uranus sunt învelite în plastic
De unde știi ce se află sub norii giganților gazosi îndepărtați, unde presiunea atmosferică este de nouă milioane de ori mai mare decât pe Pământ? Matematica! Oamenii de știință au folosit algoritmul USPEX pentru a oferi o posibilă imagine a ceea ce se întâmplă sub norii acestor planete prost înțelese.
Știind că Neptun și Uranus sunt formați în mare parte din oxigen, carbon și hidrogen, oamenii de știință au efectuat calcule pentru a determina procesele chimice ciudate care ar putea avea loc acolo. Rezultatul sunt polimeri exotici, materiale plastice organice, dioxid de carbon cristalin și acid ortocarbon (numit „acidul lui Hitler” deoarece structura sa atomică seamănă cu o zvastica) înfășurate în jurul unui miez interior solid.
În timp ce caută viață extraterestră pe Titan și Europa, oamenii de știință speră că apa ar fi putut reacționa cu rocile în procese organice. Dar dacă miezul interior este învelit în cristale și materiale plastice exotice, unele lucruri vor trebui reconsiderate.
Mercur are un mare Canion imens
Dacă a existat activitate vulcanică pe Venus și Marte chiar și acum câteva milioane de ani, se pare că copilul Mercur s-a calmat acum 3-4 miliarde de ani. Planeta s-a răcit, a început să se micșoreze și să crape.
În acest proces, a apărut o fisură masivă, pe care oamenii de știință o numesc „valea cea mare”. Potrivit oamenilor de știință de la Universitatea din Maryland:
„Valea are 400 de kilometri lățime și 965 de kilometri lungime, cu pante abrupte care pătrund cu 3 kilometri sub terenul din jur. Spre comparație, dacă „marea vale” a lui Mercur ar exista pe Pământ, ar fi de două ori mai adâncă decât Marele Canion și s-ar întinde de la Washington DC la New York și Detroit departe spre vest”.
Pe o planetă minusculă, cu o circumferință de numai 4.800 de kilometri, o vale atât de mare arată mai mult ca o cicatrice teribilă pe față.
Venus a fost cândva locuibilă
Venus este singura planetă care se învârte înapoi. La 460 de grade Celsius, suprafața sa este suficient de fierbinte pentru a topi plumbul, iar planeta însăși este învăluită în nori de acid sulfuric. Dar într-o zi, Venus poate să fi fost capabilă să susțină viața.
În urmă cu mai bine de patru miliarde de ani, Venus avea oceane. De fapt, se crede că există apă pe planetă de peste două miliarde de ani. Astăzi, Venus este foarte uscată și nu are deloc vapori de apă. Vântul solar al Soarelui a aruncat totul.
Atmosfera lui Venus emite un câmp electric mare de cinci ori mai puternic decât cel al pământului. Acest câmp este, de asemenea, suficient de puternic pentru a depăși gravitația lui Venus și a împinge hidrogenul și oxigenul în atmosfera superioară, unde vânturile solare le suflă.
Oamenii de știință nu știu de ce câmpul electric al lui Venus este atât de puternic, dar ar putea fi pentru că Venus este mai aproape de Soare.
Pământul este alimentat de lună
Pământul este înconjurat de un câmp magnetic care ne protejează de particulele încărcate și radiațiile dăunătoare. Dacă nu ar fi, am fi expuși la razele cosmice de 1000 de ori mai puternice decât cele care sunt acum. Calculatoarele și electronicele noastre s-ar prăji instantaneu. Prin urmare, este grozav că o minge uriașă de fier topit se învârte în centrul planetei noastre. Până de curând, oamenii de știință nu erau siguri de ce continuă să se învârtă. În cele din urmă, ar trebui să se răcească și să încetinească.
Dar în ultimii 4,3 miliarde de ani, s-a răcit cu doar 300 de grade Celsius. Astfel, am pierdut destul de mult caldura, pentru care nu a jucat un rol deosebit camp magnetic. Oamenii de știință cred acum că orbita Lunii susține nucleul fierbinte al Pământului în timp ce acesta se rotește, injectând aproximativ 1.000 de miliarde de wați de energie în nucleu. Luna poate fi mai importantă pentru noi decât am crezut.
Inelele lui Saturn sunt noi
Începând cu anii 1600, au existat dezbateri despre câte inele ale lui Saturn există și de unde provin. În teorie, Saturn a avut odată mai multe luni și unele dintre ele s-au ciocnit între ele. Ca urmare, a apărut un nor de moloz, care s-a descompus în inele și 62 de sateliți.
Privind pe Saturn strângând gheizere din Enceladus, oamenii de știință au reușit să estimeze puterea relativă a remorcherului gigantului gazos. Deoarece toți sateliții au fost aruncați pe orbite mai lungi, acest lucru a permis oamenilor de știință să estimeze aproximativ când a avut loc cabala dintre luni.
Cifrele au arătat că inelele lui Saturn nu au nicio legătură cu formarea planetei în urmă cu patru miliarde de ani. De fapt, cu excepția lunilor mai îndepărtate ale lui Titan și Iapet, lunile mari ale lui Saturn par să se fi format în timpul perioadei Cretacice, epoca dinozaurilor.
Există 15.000 de asteroizi foarte mari în vecinătatea noastră.
În 2005, NASA a fost însărcinată să găsească 90% din obiectele mari în spațiul apropiat Pământului până în 2020. Până acum, agenția a găsit 90% dintre obiectele care au 915 metri sau mai mult, dar doar 25% au 140 de metri sau mai mult.
În 2016, cu 30 de noi descoperiri pe săptămână, NASA și-a descoperit cele 15.000 de obiecte. Pentru referință: în 1998, agenția a găsit doar 30 de obiecte noi pe an. NASA cataloghează toate cometele și asteroizii din jur pentru a ne asigura că știm când ceva este pe cale să ne lovească. Cu toate acestea, meteorii erup uneori fără avertisment, precum cel care a explodat deasupra Celiabinsk în 2013.
Am prăbușit în mod deliberat dispozitivul pe o cometă
Sonda spațială Rosetta a Agenției Spațiale Europene a orbitat în jurul cometei 67P/Churyumov-Gerasimenko timp de doi ani. Dispozitivul a colectat date și chiar a plasat landerul la suprafață, deși nu cu succes.
Această misiune de 12 ani a dus la o serie de descoperiri importante. De exemplu, Rosetta a descoperit aminoacidul glicina, elementul de bază al vieții. Deși s-a presupus mult timp că aminoacizii s-ar fi putut forma în spațiu în zorii sistemului solar, aceștia au fost descoperiți doar datorită Rosettei.
Rosetta a găsit 60 de molecule, dintre care 34 nu mai fuseseră niciodată găsite pe o cometă. Instrumentele navei spațiale au arătat, de asemenea, o diferență semnificativă în compoziția apei cometei și a apei Pământului. Se pare că este puțin probabil ca apa de pe Pământ să fi apărut datorită cometelor.
După o misiune de succes, ESA a prăbușit nava într-o cometă.
Misterele Soarelui rezolvate
Toate planetele și stelele au câmpuri magnetice care se modifică în timp. Pe Pământ, aceste câmpuri se rotesc la fiecare 200.000-300.000 de ani. Dar acum au întârziat.
Totul se întâmplă mai repede la Soare. La fiecare 11 ani, polaritatea câmpului magnetic al Soarelui se inversează. Acest lucru este însoțit de o perioadă de creștere a activității solare și de pete solare.
Destul de ciudat, Venus, Pământul și Jupiter se aliniază în acest moment. Oamenii de știință cred că aceste planete pot influența Soarele. Pe măsură ce planetele se aliniază, gravitația lor se combină pentru a provoca un efect de maree asupra plasmei soarelui, trăgând-o și perturbând câmpul magnetic al soarelui, arată studiul.
Amintește-ți tot felul de teorii ale conspirației despre, dar se dovedește că încă mai există o altă planetă. Ei bine, cel puțin cu o probabilitate de 99.993.
Și iată cum s-a întâmplat.
Astronomii Mike Brown și Konstantin Batygin de la Institutul de Tehnologie din California din Pasadena au raportat descoperirea unui obiect de dimensiunea lui Neptun, care este de 10 ori mai greu decât Pământul, în afara orbitei lui Pluto. Autorii au publicat rezultatele căutării Planetei X în The Astronomical Journal, iar Science News vorbește pe scurt despre ele.
Planeta se învârte în jurul Soarelui pe o orbită alungită (și într-un plan înclinat față de orbita Pământului) cu o perioadă de 15 mii de ani. A ei compoziție chimică similare cu cele ale giganților gazosi Uranus și Neptun. Potrivit lui Brown și Batygin, obiectul a fost scos din discul protoplanetar de lângă Soare acum 4,5 miliarde de ani.
Cea mai apropiată distanță dintre Soare și obiectul detectat este de 200 de unități astronomice (aceasta este de șapte ori distanța dintre Neptun și stea). Îndepărtarea maximă a Planetei X este estimată la 600-1200 de unități astronomice, ceea ce își aduce orbita dincolo de Centura Kuiper, în care se află Pluto.
Referentul muncii oamenilor de știință din The Astronomical Journal a fost planetarul Michael Brown, care, împreună cu colegii în 2003, a descoperit planeta pitică Sedna, care face o revoluție completă în jurul Soarelui în 11,4 mii de ani. Specialistul a fost optimist cu privire la șansele descoperirii Planetei X de către Brown și Batygin.
Oamenii de știință au descoperit o nouă planetă analizând datele despre perturbația gravitațională pe care o exercită asupra altor corpuri cerești. După cum notează Brown și Batygin, astronomii vor crede în descoperirea lor atunci când vor putea observa planeta printr-un telescop. Pentru a face acest lucru, au rezervat timp la Observatorul Japonez Subaru din Hawaii.
Confirmarea existenței unui corp ceresc va dura cinci ani. Dacă va fi descoperit, obiectul ar putea deveni a noua planetă din sistemul solar. Probabilitatea de eroare Brown și Batygin estimează la 0,007 la sută. Căutările anterioare pentru Planeta X în sistemul solar i-au determinat pe oamenii de știință să descopere Neptun (în 1864) și Pluto (în 1930).
Mike Brown și Konstantin Batygin, Fotografie de Popular Science
Dar în 2012, conform calculelor unui astronom din Brazilia, există un obiect spațial destul de mare dincolo de orbita lui Neptun, care poate fi recunoscut drept a noua planetă.
Cu o astfel de presupunere, a făcut-o un astronom de la Observatorul Național din Brazilia Rodney da Silva Gomes. El a atras atenția asupra abaterii de la calculele date ale orbitelor a șase obiecte din centura Kuiper, printre care candidatul la titlul de planetă pitică este Sedna.
Potrivit acestuia, există mai multe explicații pentru comportamentul neobișnuit al unor obiecte din centură. Cea mai simplă este existența unui corp mare, o planetă care își schimbă orbitele odată cu gravitația sa.
MOSCOVA, 17 martie - RIA Novosti, Tatyana Pichugina. A noua planetă de la Soare va fi descoperită în următorul deceniu, potrivit astronomilor americani. Se mișcă pe o orbită eliptică în Centura Kuiper, o regiune puțin studiată cu mult dincolo de Neptun. Noile date lasă puține îndoieli că există un super-Pământ în sistemul solar.
Cine desenează orbitele
Omul a studiat sistemul solar de mai bine de un mileniu, dar există încă destule pete albe. De exemplu, în anii 1980, astronomii căutau cu entuziasm Nemesis - o stea întunecată, partenerul Soarelui. Se presupunea că ea ar putea provoca o catastrofă ecologică pe Pământ acum 65 de milioane de ani, când au murit dinozaurii.
Pluto era considerată a noua planetă a sistemului solar, dar în 2006 a fost lipsită de acest statut, reclasificată drept planetă pitică, de fapt, un asteroid. Inițiatorul a fost astronomul american Michael Brown de la Institutul de Tehnologie din California (SUA). Toate acestea le-a descris în cartea „Cum l-am ucis pe Pluto și de ce a fost inevitabil”.
Căutarea unei stele ucigașe s-a încheiat cu nimic, dar zece ani mai târziu au dovedit existența centurii Kuiper - o zonă în care sunt concentrate fragmentele de gheață de materie rămase după formarea sistemului solar. Cele mai mari au aproximativ nouă sute de kilometri. În total, acolo au fost descoperite aproximativ două mii de corpuri cerești.
Brown explorează în mod intenționat centura Kuiper, căutând alte obiecte trans-neptuniene - adică cele care sunt mai departe de Soare decât Neptun. El a descoperit 27 de corpuri cerești, inclusiv planetele pitice Sedna și Eridu.
Printre obiectele transneptuniene se numără unele anormale, ale căror orbite sunt foarte alungite: semiaxele lor majore se întind peste 250 de unități astronomice (distanțele de la Soare la Pământ), totuși, punctele orbitelor cele mai apropiate de stele sunt în aceeași regiune. Pentru a explica această ciudățenie, Brown, împreună cu colegul său de la Caltech, Konstantin Batygin, au prezentat în 2016 o ipoteză despre existența unei alte planete la periferia sistemului solar.
© CC0 / nagualdesign / Caltech
Unele corpuri din centura îndepărtată Kuiper au orbite alungite, cu perihelia concentrată într-un singur loc. Linia punctată indică orbita planetei ipotetice a noua prezisă în 2016© CC0 / nagualdesign / Caltech
Unele corpuri din centura îndepărtată Kuiper au orbite alungite, cu perihelia concentrată într-un singur loc. Linia punctată indică orbita planetei ipotetice a noua prezisă în 2016
In afara competitiei
Căuta noua planeta au aruncat forțe considerabile, au conectat astronomi amatori - fără niciun rezultat. Cu toate acestea, ipoteza nu a fost înlăturată, dimpotrivă, acum pare și mai rezonabilă. "Ne-am îngrijorat că ar exista o explicație mai simplă sau mai naturală pentru anomaliile pe care le vedem în date și că ipoteza Planetei Nouă va fi în curând irelevantă. Dar acest lucru nu s-a întâmplat. Ipoteza a trecut testul timpului cu destul de mult succes. ”, scrie Konstantin Batygin pe blogul său.
Există doar două versiuni alternative care explică anomaliile de pe orbitele celor mai îndepărtate obiecte din centura Kuiper. Prima este eroarea de observație. Unul nou de Brown și Batygin, publicat în ianuarie în The Astronomical Journal, este dedicat analizei sale. Oamenii de știință au calculat probabilitatea cu care orbitele acestor corpuri arată exact așa cum se văd acum, datorită unei erori. Rezultatul este de doar două zecimi de procent. Concluzie: ciudateniile observate sunt semnificative statistic.
O altă alternativă este existența unui alt disc masiv în sistemul solar, constând din planetezimale înghețate - rămășițele unui disc protoplanetar a cărui gravitație trage orbitele obiectelor trans-neptuniene în același mod ca o întreagă planetă. Dar, notează Michael Brown, acest scenariu este și mai complex.
Super-Pământ în sistemul solar?
Rezultatele a doi ani de căutare a celei de-a noua planete sunt rezumate de Brown și Batygin, pregătite împreună cu colegii de la Universitatea din Michigan pentru revista „Physics Reports”. Oamenii de știință au reanalizat toate faptele, au rafinat caracteristicile planetei ipotetice, au efectuat simulări numerice și au oferit dovezi convingătoare ale existenței acesteia.
A noua planetă este de două ori mai mică din toate punctele de vedere decât părea acum trei ani, explică Batygin. Semi-axa majoră a orbitei sale este de aproximativ 400-500 de unități astronomice, excentricitatea este de 0,15-0,3 (un indicator al contracției elipsei), înclinația este de 20 de grade. Cele mai bune rezultate de simulare se obțin atunci când masa planetei este de cinci ori mai mare decât masa Pământului. În orice caz, zece mase Pământului este plafonul. Pentru comparație: Neptun este de 17,2 ori mai greu.
Judecând după caracteristici, a noua planetă este foarte asemănătoare cu un super-Pământ - o clasă specială de exoplanete observate adesea în jurul altor stele. Poate că acest corp ceresc nu s-a format cu adevărat aici, ci a fost capturat de Soare în momentul apropierii lui de un alt sistem stelar. Cu toate acestea, este prea devreme pentru a pune problema originii unei planete ipotetice.
Adăpostul rătăcitorului
Mărimea sau luminozitatea noului membru al familiei planetare este foarte mică - 24-25 de magnitudini. Aceasta se află la limita capacităților tehnologiei pământului. Obiectul ar fi putut fi detectat de telescopul Pan-STARRS care scanează întregul cer. Cu toate acestea, există o dificultate - punctul cel mai îndepărtat al orbitei corpului ceresc care ne interesează poate traversa planul Căii Lactee, unde există o concentrație mare de stele. Pe fondul lor, este greu să distingem ceva.
