Možná existencia deviatej planéty slnečnej sústavy bola známa v januári 2016. Planéta X je spojená s naklonením osi rotácie Slnka, zničením planetárneho systému a výskytom kataklizmov na Zemi. Vedci zároveň pokročili v porozumení úlohy tohto nebeského telesa v slnečnej sústave, modelovali jeho vnútornú štruktúru a navrhovali hypotézy vysvetľujúce pôvod planéty X. „Lenta.ru“hovorí o najnovšom výskume.
O možnom objave planéty X mimo obežnú dráhu Pluta informovali astronómovia Mike Brown a Konstantin Batygin z Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene (USA). Pravdepodobná deviata planéta slnečnej sústavy je asi desaťkrát ťažšia ako Zem a krúti sa okolo hviezdy na predĺženej obežnej dráhe (a v rovine naklonenej vzhľadom k obežnej dráhe Zeme) s periódou 15 tisíc rokov. Svojimi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami pripomína ľadové obry Urán a Neptún. Ako sa Brown a Batygin domnievajú, tento vesmírny objekt bol pred 4,5 miliardami rokov vyrazený z protoplanetárneho disku v blízkosti Slnka.
Najbližšia vzdialenosť od nej k Slnku je 200 astronomických jednotiek (to je sedemkrát viac ako od Slnka k Neptúnu). Maximálna vzdialenosť Planéty X sa odhaduje na 600 - 1 200 astronomických jednotiek, čím sa jej obežná dráha nachádza mimo Kuiperov pás, v ktorom sa nachádza Pluto. Brown a Batygin odhadujú pravdepodobnosť chyby na 0,007 percenta. Vedci objavili novú planétu analýzou gravitačného rušenia, ktorým pôsobí na iné nebeské telesá.
Fyzika a chémia
Astronómky Esther Linder a Christoph Mordasini z univerzity v Berne (Švajčiarsko) dospeli k nasledujúcim záverom o fyzikálno-chemických vlastnostiach tohto nebeského tela. Polomer je 3,7-krát väčší ako polomer Zeme. Teplota atmosféry pozostávajúcej z vodíka a hélia je mínus 226 stupňov Celzia. Pod plynovým plášťom sa nachádza vrstva vodného ľadu s teplotou mínus 63 stupňov Celzia. Ešte hlbšie - tenká vrstva silikátového plášťa, pod ktorým je ukryté železné jadro. Jeho teplota sa odhaduje na 3,4 tisíc stupňov Celzia. Podľa astronómov planéta X emituje asi tisíckrát viac energie, ako absorbuje, a postupne sa ochladzuje. Vedci sa domnievajú, že Planéta X je menšou kópiou plynných gigantov Urán a Neptún.
Možná štruktúra planéty X
Propagačné video:
Obrázok: Esther Linder, Christoph Mordasini, Universität Bern
Americkí astronómovia sa domnievajú, že farba planéty X je tmavomodrá, tmavšia ako Neptún, ktorý má v optickom rozsahu tmavomodrý odtieň, a Urán so svetlomodrou plynnou obálkou. Pretože teploty na planéte X sú extrémne nízke, na rozdiel od plynového obalu Neptúna v atmosfére prakticky nie je žiadny plynný metán. Táto zlúčenina podľa vedcov kondenzuje a nachádza sa na dne atmosféry planéty alebo v jej oblakoch.
Hosťujúci hosť
Ak Brown a Batygin veria, že Planéta X bola vyrazená z protoplanetárneho disku v blízkosti Slnka, potom si ich kolegovia zo Švédska a Francúzska myslia niečo iné: nebeským telesom by mohla byť exoplanéta, ktorú Slnko zachytilo z neďalekej hviezdy. Vedci vo svojej práci uvažovali o scenári, podľa ktorého bola Planéta X zachytená Slnkom z inej hviezdy v jej rodnom zhluku. Slnko sa nachádzalo v zoskupení niekoľkých tisíc mladých hviezd a planéty sa medzi nimi pohybovali nízkou rýchlosťou (asi kilometer za sekundu).
Orbita planéty X (označená žltou farbou)
Obrázok: Caltech / R. Hurt (IPAC)
To si vyžaduje súčasné splnenie troch podmienok. Najskôr malo dôjsť k zachyteniu planéty X Slnkom vo vzdialenosti asi 150 astronomických jednotiek od nej (aby nedošlo k rušeniu Kuiperovým pásom). Po druhé, exoplanéta sa musela krútiť okolo ďalšej hviezdy v kupe vo veľkej vzdialenosti od nej (od sto astronomických jednotiek). To by Slnku umožnilo prekonať vplyv svojej prvej hviezdy na planétu X. Treťou podmienkou je, že po zachytení exoplanéty Slnkom je možné reprodukovať aktuálnu dynamickú konfiguráciu slnečnej sústavy. Pri modelovaní uskutočňovanom v rámci problému s N-telieskami astronómovia preukázali, že všetky tri podmienky môžu byť splnené.
Astronómovia sa domnievajú, že fáza hviezdokopy trvá asi sto miliónov rokov a to je dosť na distribúciu masívnych a vzdialených planét (napríklad Neptúna) medzi najťažšie hviezdy. Podobne môžete vysvetliť podstatu mnohých transneptúnskych objektov v Kuiperovom páse - tých, ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti 30 až 55 astronomických jednotiek od Slnka.
Upratať
Planéta X je podľa španielskych a britských astronómov schopná narušiť dráhy nebeských telies v slnečnej sústave a vyhodiť ich z nej. Vedci analyzovali vplyv planéty X na pohyb šiestich extrémnych objektov za obežnou dráhou Neptúna, ktorých polovičná os presahuje 150 astronomických jednotiek a perihélium je 30 astronomických jednotiek.
Simulácie preukázali, že dráhy trpasličej planéty Sedna a kandidáta 2012 VP113 zostanú stabilné nasledujúcich niekoľko sto miliónov rokov. Na druhej strane sú trajektórie transneptúnskych objektov 2004 VN112, 2007 TG422 a 2013 RF98 (tieto nebeské telesá dosahujú priemer 100-300 kilometrov) nestabilné a za pár desiatok miliónov rokov ich môže planéta X vyhodiť zo slnečnej sústavy.
Vplyv planéty X, francúzski a brazílski astronómovia tiež vysvetlili sklon Laplaceovej roviny slnečnej sústavy. Vedci skúmali dynamiku štyroch obrovských planét - Jupitera, Saturnu, Uránu a Neptúna. Každé z týchto nebeských telies ovplyvňuje celkový vektor hybnosti momentu slnečnej sústavy, kolmý na Laplaceovu rovinu. Astronómovia skúmali vplyv planéty X na Slnko a obrovské planéty. Ukázalo sa, že tento efekt vysvetľuje sklon šiestich stupňov medzi Laplaceovou rovinou a rovinou slnečného rovníka.
Analytický model popisuje množstvo náklonu v závislosti od hmotnosti, excentricity (parameter orbitálneho predĺženia), polohlavnej osi obežnej dráhy Planéty X a charakteristikách obrov. Niekoľko dní pred zverejnením tohto objavu predstavila astronómka Elizabeth Bailey podobné závery v spolupráci s objaviteľmi Planéty X.
Model pohybu slnka
Obrázok: arXiv.org
Niektorí vedci sa tiež pustili do odvážnejších hypotéz. Astrofyzici z USA Daniel Whitmeier a John Mats vinili planétu X z hromadného vymierania zvierat na Zemi každých 27 miliónov rokov. Teória je založená na skutočnosti, že dráha rotácie planéty X okolo Slnka sa pomaly nakláňa a každých 27 miliónov rokov pretína Kuiperov pás (nachádzajúci sa 30 až 55 AU od Slnka). To vedie k gravitačným poruchám a Planéta X tlačí kométy z Kuiperovho pásu do vnútra slnečnej sústavy. Bombardujú planéty (vrátane Zeme). Keď sa priblížia k Slnku, rozpadajú sa na fragmenty, ktoré slnečnému žiareniu sťažujú prístup k nebeským telesám (vrátane Zeme).
Podľa vedcov je tento scenár najprijateľnejší pre kozmické vysvetlenie hromadného vymierania zvierat. Dva ďalšie scenáre - prítomnosť druhej hviezdy vedľa Slnka a vertikálne oscilácie hviezdy, keď sa rotuje okolo stredu galaxie, ako autori poznamenávajú, paleontologické potvrdenie nedostávajú. Prvýkrát Whitmeier a Mats navrhli svoju hypotézu v roku 1985. Ich výskum publikovala organizácia Nature and Time (s obrázkom na obálke). Podľa počiatočnej hypotézy vedcov je Planéta X jeden až päťkrát ťažšia ako Zem a nachádza sa stokrát ďalej od Slnka.
Čo bude ďalej
Astronómovia Carlos a Raul de la Fuente Marcos sa domnievajú, že mimo obežnú dráhu Pluta nie je jedna, ale dve superzeme. Dostupné údaje o precesii perihélia Sedna, 148209, 2004 VN112, 2007 TG422, 2010 GB174, 2012 VP113 a 2013 RF98 sú podľa práce autorov dobrým vysvetlením, ak predpokladáme prítomnosť najmenej dvoch obrovských nebeských telies, z ktorých jedným môže byť planéta X. Od roku 2014 Carlos a Raul de la Fuente Marcos hovoria o možnosti existencie dvoch superzemských planét mimo Pluta.
Všetky závery o planéte X nie sú založené na priamych pozorovaniach, ale na analýze jej vplyvu na iné nebeské telesá a údajoch z počítačovej simulácie. Podľa astronómov stačí na priamy objav planéty X 20 dní pozorovaní v japonskom observatóriu Subaru na Havaji (USA). Vedci dúfajú, že si na to vyhradia čas na observatóriu. Potom sa podľa Browna a Batygina konečne preukáže existencia Planéty X.
Andrey Borisov