какая планета раньше считалась 9 планетой солнечной системы а сейчас называется малой планетой
Почему Плутон перестал быть планетой и где находится девятая планета Солнечной системы
76 лет считалось, что в Солнечной системе девять планет. Но с 2006 года их оказалось восемь. Что же случилось? И есть ли в нашей системе настоящая девятая планета?
Плутон был открыт в 1930 году астрономом Клайдом Томбо. Наличие планеты с такой орбитой предполагали еще в XIX веке, но наблюдать его удалось лишь в начале следующего столетия. Название планеты было дано по имени древнеримского бога подземного царства. Спутник Плутона, обнаруженный позже, получил название Харон — в честь перевозчика душ.
Плутон считался девятой планетой нашей звездной системы с момента открытия и до 2006 года. Лишить Плутон статуса планеты было решено после обнаружения нескольких небесных тел, сравнимых с ним по размерам — Цереры и Эриды. Так как Церера и Эрида не обладали всеми признаками настоящих планет, например, не могли очистить свою орбиту от других небесных тел, их было решено отнести к разряду карликовых планет.
Однако, у Плутона есть атмосфера и даже спутник Харон. Из-за этих двух признаков астрономы долго не решались лишить его статуса девятой планеты. К этому моменту астрономы начали открывать экзопланеты, поэтому ученым потребовалось дать четкое определение этого небесного тела. Ученые выделили три основных признака этих объектов: планета должна вращаться вокруг звезды, не являться спутником, быть достаточно массивной, чтобы приобрести форму, близкую к сферической, суметь очистить свои окрестности от других объектов, а также быть самым массивным телом в своем окружении.
По последним критериям Плутон и не прошел в разряд планет — его масса составляет всего 7% от массы объектов пояса Койпера, где он находится. Это слишком мало, чтобы считать Плутон полноценной планетой. Однако, возможно, в нашей системе действительно есть девятый объект, который удовлетворяет всем этим параметрам. Обнаружить его пока не удалось, но анализ движения планет в нашей Солнечной системе показывает, что в современных моделях не достает какой-то гравитационной силы.
Одна из теорий гласит, что эту гравитационную силу создает девятая планета, имеющая период обращения вокруг Солнца около 15 тысяч лет. Пока вокруг этой теории ведутся жаркие споры. В качестве альтернативного объяснения гравитационной аномалии предлагают даже черную дыру, но такой вариант кажется маловероятным. Другое объяснение состоит в том, что у астрономов просто мало наблюдательных данных, а отклонения орбит транснептуновых объектов можно объяснить и без введения девятой планеты.
Девятая планета. Существует ли она на самом деле? Похоже, что нет
Наша Солнечная система может быть самой близкой частью Вселенной к нам, если смотреть с Земли, но даже на ее задворках нас ждет много сюрпризов. Прошло несколько тысяч лет, прежде чем мы поняли, как планеты вращаются вокруг Солнца, и еще сотни, прежде чем мы обнаружили Уран и Нептун. Сегодня у нас есть четыре внутренних твердых планеты, пояс астероидов и четыре газовых гиганта со своими спутниками и кольцами.
Существует ли девятая планета на самом деле?
Но за пределами Нептуна есть много неизвестных. Там гораздо больше, чем Плутон, кометы и поя Койпера. Последние несколько десятилетий поисков выявили совершенно новые классы объектов, в том числе с загадочными орбитами, которые трудно объяснить. Некоторые ученые утверждают, что эти объекты указывают на «девятую планету», гипотетическую гигантскую планету, которая находится далеко за пределами того, что мы видим. Но, несмотря на то, что мы постоянно о ней пишем, большинство ученых пока не удалось убедить в ее существовании. Возможно, «девятой планеты» не существует. И вот почему.
Существует ли девятая планета?
В начале 1990-х годов ученые обнаружили первый объект Солнечной системы за пределами Нептуна, который не был частью системы Плутона. Поскольку наши телескопы становились лучше как с точки зрения величины (и могли видеть более тусклые объекты), так и поля зрения (площадь обзорного неба), мы получали возможность наблюдать все больше и больше объектов.
График расположения объектов.
У большинства из них были подобные Плутону орбиты: их ближайшее приближение к Солнцу ставит их относительно близко к Нептуну. Хотя Нептун находится в 30 а.е. (1 а.е., как известно, это астрономическая единица, среднее расстояние от Земли до Солнца) от нас, почти все объекты за пределами Нептуна находятся в пределах 50 а.е. от Солнца. Все они классифицируются как часть пояса Койпера. За пределами этого пояса находится «обрыв Койпера», потому что число объектов стремительно уменьшается.
Но мы находили объекты, которые не являются частью пояса Койпера. Седна, открытая в 2003 году, была первым удивительным объектом, который попал в этот список. Ученые Майк Браун, Чад Трухильо и Дэвид Рабинович нашли большое тело 1000 км в поперечнике. Это сейчас известно, что Седна — карликовая планета. Но самое интересное во время ее открытия заключалось в орбите. Подходя ближе, Седна оказывается на расстоянии 76 а.е. от Солнца, но на удалении уходит до 1000 а.е. от светила.
И ей нужно больше 10 000 лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца и не быть потревоженной Нептуном. Каким-то образом ей удалось заполучить такую странную орбиту. В статье, посвященной открытию, авторы указали и на возможность того, что причиной может быть еще не обнаруженная планета.
В последующие годы, особенно в 2010-х, было найдено большое количество этих странных объектов Солнечной системы. Трухильо и Скотт Шеппард обнаружили небольшое, но значительное число этих далеких транснептуновых объектов (ТНО), которые обладали похожими орбитальными свойствами. Хотя в пояс Койпера могут входить тысячи объектов, существует более десяти объектов с этими вытянутыми орбитами, которые никогда не подходят слишком близко к Нептуну.
Огромная траектория движения.
Именно Трухильо и Шеппард впервые предположили в 2014 году, что причиной схождения этих орбит может быть большой объект планетарного типа. Орбиты крайних ТНО, обнаруженных в 2014-2016 годах, коррелировали в свойствах. Возможно, эта корреляция была связана с большим, массивным объектом, который вносил беспорядок в их движение. В 2016 году Константин Батыгин и Майк Браун назвали гипотетический объект «девятой планетой».
Но это вовсе не неопровержимое утверждение. Несмотря на то, что Батыгин и Браун проанализировали объекты, о которых они знали, и определили, что существует совсем небольшая вероятность — 1 на 10 000 — что они случайно расположатся так, как мы их нашли, существует большой риск, что этот неполный набор данных приведет к ложному заключению. Объекты, обнаруженные Трухильо, были найдены в ходе ряда исследований, которые нельзя считать непредвзятыми:
Другими словами, и это самый важный упущенный факт, исследования, которые предоставили самые сильные намеки на существование девятой планеты, преднамеренно недооценили большой класс объектов, которые могли бы поставить гипотезу девятой планеты под сомнение.
Максимальное удаление от всего. Это и есть девятая планета. Если она действительно есть.
Но другие исследования приводили к другим выводам. Они использовали другие методы, другие телескопы и выбирали другие участки неба. Набор данных OSSOS, например, не игнорировал объекты с перигелиями, которые приводили их близко к Нептуну, и исследовал примерно 0,3-0,4% неба.
Когда они искали похожие на Седну объекты, они нашли всего девять таких. Может показаться, что это не очень много, но куда больше, чем скудных шесть объектов, которые были известны в 2016 году, когда появилась легенда о «девятой планете». И когда эти объекты OSSOS были проанализированы, выяснилось, что орбиты их были совершенно случайными. И планеты никакой не понадобилось.
Траектория движения девятой планеты должна проходить почти по границе Солнечной системы.
И с точки зрения физики у этого есть объяснение. Существует четыре возможности, которые могли бы объяснить не только Седну, но и горстку дополнительных экстремальных ТНО, которые мы нашли с тех пор, но которые никогда не подходили близко к крупным планетам нашей Солнечной системы:
Как всегда, нам понадобится больше данных и данных покачественнее, чтобы разгадать эту тайну Вселенной.
Мишель Баннистер, один из руководителей OSSOS, считает, что положить конец спорам о существовании девятой планеты, вполне возможно:
«Прямой поиск доказательств выявит больше транснептуновых объектов в ходе обзоров с хорошо охарактеризованными отклонениями. Dark Energy Survey будет изучать небо, которое находится далеко от плоскости Солнечной системы. Орбиты с большими отклонениями от плоскости, таким образом, будут в его целевом диапазоне».
Если бы за пределами Нептуна действительно была настоящая большая планета, вы бы ожидали найти большое количество этих объектов с сильно наклоненными и очень эксцентричными орбитами.
Всего несколько недель назад новый объект, вроде бы, укрепил гипотезу «девятой планеты», но, по всей видимости, это очередной случай из разряда «не надо спешить». Этот объект был обнаружен в ходе тех же обзоров и методов, что и другие объекты, говорящие в пользу «девятой планеты», а значит, они уязвимы для тех же ошибок. С другой стороны, другие обзоры с другими отклонениями вообще не нуждаются в девятой планете.
Когда у вас есть молоток, все будет похоже на гвоздь. Если вы будете пытаться искать объекты, говорящие в пользу «девятой планеты», и пропускать объекты, которые ее не поддерживают, это не значит, что вы найдете эту планету; это значит, что вам нужны будут данные получше, прежде чем вы сможете понять, что происходит на самом деле. Нам нужно не только искать девятую планету, но и изучать Солнечную систему за пределами пояса Койпера в целом.
Новые исследования, улучшенные обследования неба и более качественные данные в сумме обещают сделать следующее десятилетие астрономии очень интересным. Возможно, мы не только разгадаем тайну того, что находится за пределами Нептуна, но и поймем, как формируется и эволюционирует Солнечная система в целом.
Или же девятая планета все-таки существует? Расскажите в нашем чате в Телеграме.
Обнаружена девятая планета Солнечной системы
Астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона кандидата в девятую планету Солнечной системы. Находка может стать одной из самых сенсационных в текущем десятилетии, сравнимой с открытием нового континента на Земле. Результаты поисков Планеты Х авторы опубликовали в The Astronomical Journal. Кратко о них рассказывают Science News и Nature News.
Планета Х представляет собой объект размером с Нептун и в десять раз тяжелее Земли. Небесное тело вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой и наклоненной к земной орбите с периодом в 15 тысяч лет. Ближайшее расстояние между Солнцем и Планетой Х равняется 200 астрономическим единицам (это в семь раз больше расстояния между Нептуном и светилом), а максимальное оценивается в 600-1200 астрономических единиц. Это выводит орбиту объекта за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон, в сторону облака Оорта.
Почему девятая планета
Определение планеты, предлагаемое Международным астрономическим союзом (МАС), применяется только к небесным телам в Солнечной системе. Согласно нему, планетой считается округлое массивное тело, очистившее окрестности своей орбиты от большого количества более мелких тел. МАС официально признает существование пяти карликовых планет. Одна из них (Церера) находится в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера, другие (Плутон, Эрида, Макемаке и Хаумеа) — дальше орбиты Нептуна. Самой крупной из них считается Плутон.
Всего в Солнечной системе, согласно МАС, насчитывается восемь планет. Самая крупная и массивная из них — Юпитер. Плутон решением МАС в 2006 году перестал считаться планетой, поскольку не удовлетворяет одному из определяющих ее критериев (доминированию в пространстве своей орбиты). К настоящему времени астрономы обнаружили более 40 кандидатов в карликовые планеты. Оценки ученых свидетельствуют, что в Солнечной системе может быть более двух тысяч карликовых планет, из которых 200 находятся в пределах пояса Койпера (на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц от Солнца). Остальные — вне него.
Определение планеты как карликовой вызывает споры у ученых. В частности, решающую роль при этом могут играть размеры небесного тела. Планета Х, будучи пятым по массе и размерам из известных науке небесным телом Солнечной системы наверняка не может считаться карликовой. Необычная орбита и происхождение Планеты Х могут привести к пересмотру МАС определения карликовой планеты.
Существование Планеты Х заподозрили в 2014 году. Тогда Чедвик Трухильо из Обсерватории Джемини на Гавайях и Скотт Шеппард из Института Карнеги в Вашингтоне опубликовали в Nature статью, где сообщили об обнаружении на расстоянии 80 астрономических единиц (Плутон находится на расстоянии 48 астрономических единиц от Солнца) от Солнца транснептунового объекта 2012 VP113. В своей работе астрономы также предположили, что на удалении 250 астрономических единиц от светила есть планета крупнее Земли.
Астроном-наблюдатель Браун и эксперт по компьютингу в астрономии Батыгин решили опровергнуть данные Трухильо и Шеппарда. Но получилось иначе. Новую планету ученые обнаружили при помощи анализа данных по оказываемому ею гравитационному воздействию на другие небесные тела за орбитой Нептуна. Среди них, в частности, значится открытая в 2003 году Брауном, Трухильо и Дэвидом Рабиновицем кандидат в карликовую планету Седна. Компьютерное моделирование и теоретические расчеты, проведенные Брауном и Батыгиным, объясняют результаты наблюдений существованием Планеты Х. Вероятность ошибки в своих выводах астрономы оценивают в 0,007 процента.
Как возникла Планета Х
Точного ответа на вопрос о происхождении Планеты Х астрономы пока дать не могут. Они склоняются к следующей гипотезе. На заре существования Солнечной системы в ней было пять крупных протопланет, четыре из которых сформировали современные Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако примерно через три миллиона лет после их рождения гравитация двух первых небесных тел выкинула Протопланету Х за пределы орбиты Нептуна.
Строение и состав Планеты Х
Происхождение Планеты Х дает основание предположить, что изначально она была похожа на ледяные гиганты Уран и Нептун. Последний в 17 раз тяжелее Земли, а его диаметр в четыре раза больше, чем у Голубой планеты. Уран и Нептун относятся к категории ледяных гигантов. Их атмосфера состоит из газов (водорода, гелия и углеводородов) и частиц льда (водяного, аммиачного и метанового). Под атмосферой гигантов расположена мантия из водяного, аммиачного и метанового льда, под которым скрывается твердое ядро из металлов, силикатов и льдов. Планета Х может иметь похожие ядро и мантию без плотной атмосферы.
Референтом работы ученых в The Astronomical Journal выступил небесный механик Алессандро Морбиделли из Ниццы. Он оптимистично оценил шансы на открытие Планеты Х астрономами Брауном и Батыгиным. Не в последнюю очередь — благодаря авторитету ученых. Планетолог Хал Левисон из Колорадо скептически отнесся к работе коллег, сославшись на поспешность делаемых Брауном и Батыгиным выводов и необходимость дальнейшей проверки. Как отмечают сами первооткрыватели Планеты Х, астрономы поверят в их находку только тогда, когда смогут наблюдать планету в телескоп.
Для обнаружения Планеты Х астрономы зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях. Конкуренцию в поисках планеты ученым составят Трухильо и Шеппард. Подтверждение существования небесного тела может занять время до пяти лет. В случае открытия объект может стать девятой планетой Солнечной системы. Ранее поиски Планеты Х в Солнечной системе привели ученых к обнаружению Нептуна (в 1864 году) и Плутона (в 1930 году). Почти не вызывает сомнения, что существование девятой планеты будет подтверждено.
Почему обижен Плутон? Кто и зачем лишил его статуса планеты
Да-да, это правда. Плутон больше не планета. Неужели вы не знали? Эта «свежая» информация появилась чуть больше 10 лет назад. Однако, по оценкам «на глаз», примерно половину взрослых посетителей планетариев этот факт удивляет. Зато дети в этом вопросе оказываются на высоте, они точно знают, что планет — восемь (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Но на вопрос «Почему же Плутон больше не планета?» ответить могут далеко не всегда. За что с ним поступили так и кто эти «негодяи», объясняет астроном, лектор Санкт-Петербургского планетария Мария Боруха.
Коллаж © L!FE. Фото: © Photoshot/REPORTER
Так что же произошло с Плутоном в далёком 2006 году?
Некоторые люди полагают, что Плутон покинул Солнечную систему. Спешим успокоить: Плутон – на месте и нас не покинул. Он по-прежнему обращается вокруг Солнца с периодом в 248 земных лет и, скорее всего, будет это делать ещё очень и очень долго.
Всё дело здесь в названиях, которые употребляют астрономы для классификации объектов. Они-то и решили больше не называть Плутон словом «планета».
Бедный Плутон. Кадр видео “Poor Pluto”. Скриншот © L!FE
Представьте, что один ребёнок подарил другому игрушку. Раньше был Петин паровозик, а стал Колин паровозик. Хотя сама игрушка совершенно не поменялась, но называть мы её стали иначе. Нечто похожее произошло с водами Индийского, Тихого и Атлантического океанов, окружающих Антарктиду, — в 2000 году их признали отдельным Южным океаном.
Солнце, Меркурий, Венера, Земля, Марс, Церера, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон, Хаумея, Макемаке, Эрида. Кадр видео “Space Shorts: What Is a Dwarf Planet?”. Скриншот © L!FE
Чем различаются планеты и карликовые планеты?
Из рисунка выше видно, что, во-первых, все карликовые планеты меньше, чем планеты. Так, может быть, Плутон просто слишком мал или лёгок, чтобы называться настоящей планетой? И это узнали только в 2006 году?
Плутон и Меркурий. Фото: © NASA, © NASA
Нет, размер Плутона и до 2006 года был известен достаточно точно, чтобы заключить, что он ненамного, но меньше Меркурия (именно к нему перешёл статус самой маленькой планеты).
Более того, многие тела Солнечной системы, даже большего размера, чем Меркурий, не входят в список планет (например, Ганимед — крупнейший спутник Юпитера). А наша Луна — издревле известное космическое тело, конечно, меньше, чем Меркурий, но при этом больше, чем Плутон!
Да, если бы Луна жила отдельно от Земли и обращалась вокруг Солнца, она бы могла получить статус планеты. Сейчас же она называется спутником и вряд ли поменяет свой статус в ближайшее время.
Орбиты Земли и Луны. Фото: © wikiwand.com
Мы понимаем это слово интуитивно и говорим, что Луна — спутник Земли, а Земля — спутник Солнца, подразумевая движение одного тела вокруг другого. Но формализовать определение этого термина оказалось настолько трудно, что Международный астрономический союз пока не ввёл точное определение слова «спутник».
Теперь можно прийти к выводу: чтобы называться планетой, важно быть не только достаточно большим телом, но необходимо также являться спутником именно Солнца, а не другого тела.
Но Плутон-то под такое определение подходит! Может быть, он, являясь большим телом, летает по какой-то особенной орбите вокруг Солнца?
Орбиты планет в Солнечной системе. Фото: © stozhary.org
С помощью этого рисунка можно почти точно представить масштабы Солнечной системы и положение орбит планет. Бросается в глаза, что орбита Плутона сильно наклонена — на целых 17 градусов по отношению к плоскости, в которой лежит орбита Земли. Следом идёт Меркурий, наклонение которого составляет всего 7 градусов.
Кроме своего аномально большого наклонения, орбита Плутона вытянута сильнее, чем орбиты планет, хотя отличие от Меркурия по этому параметру невелико.
Может быть, это и есть ответ: орбита Плутона слишком сильно вытянута и слишком сильно наклонена?
Давайте теперь посмотрим на орбиты тел, лежащих от Солнца дальше, чем Плутон (они выделены на рисунке ниже красным цветом). Более наглядно это можно сделать с помощью этого ресурса.
Орбиты карликовых планет. Изображение сделано автором с помощью ресурса solarsystemscope.com
Несложно заметить, что орбиты всех четырёх тел за орбитой Нептуна — Плутона, Хаумеи, Макемаке и Эриды — сильно наклонены и не являются окружностями. И вот, кажется, можно праздновать успех нахождения правильного ответа. Но, присмотревшись, можно заметить ещё одну орбиту в центре картинки. Это орбита Цереры, она находится между орбитами Марса и Юпитера, очень близка к окружности и наклонена не так сильно — всего на 10 градусов.
Таким образом, свойство вытянутых и сильно наклоненных орбит объединяет не все карликовые планеты.
Карликовые планеты Солнечной системы. Фото: © твойкосмос.рф
Так какое же свойство является общим для столь различных объектов, которое при этом отличает их от планет?
Оказывается, необходимо рассмотреть не только сами тела, их размер и орбиту, но также обратить внимание на то, что находится в их окрестности: малые тела Солнечной системы — в основном астероиды.
Планеты и главный пояс астероидов. Фото: © palereddot.org
Именно в этой области Солнечной системы — главном поясе астероидов — живёт одна из карликовых планет — Церера. Кстати, классификация этого объекта тоже была изменена: раньше Цереру считали астероидом (она была первым открытым небесным телом подобного рода), а теперь она — одна из карликовых планет.
Отличие астероидов и карликовых планет — в их форме. Карликовые планеты достаточно массивны, чтобы принять округлую форму, а астероиды — более лёгкие тела и имеют неправильные очертания.
Малые тела Солнечной системы и Церера. Фото: © mondialieni.altervista.org
Другие четыре карликовые планеты живут гораздо дальше от Солнца, за орбитой Нептуна. И в этой же области Солнечной системы находится пояс Койпера — ещё один пояс астероидов.
Планеты и пояс Койпера. Фото: © uoregon.edu
Теперь мы можем заключить, что карликовые планеты Солнечной системы отличаются от планет главным образом наличием астероидов в окрестностях их орбит.
При этом карликовые планеты и планеты имеют округлую форму и обращаются вокруг Солнца.
И что же послужило поводом понизить статус Плутона?
Дело в том, что Эрида оказалась существенно массивнее Плутона и фактически стала претендовать на роль 10-й планеты. У учёных был выбор: продолжить расширять список планет либо придумать определение слову планета, которое обеспечило бы спокойствие и стабильность в их семействе. Они выбрали второй путь и дали следующее определение слову планета:
Значит ли это, что список планет больше никогда не пополнится? Ни в коем случае! До сих пор в Солнечной системе регулярно открываются новые объекты, обычно небольшие. Но даже при существующем разнообразии мощных телескопов планету размером с Землю, но находящуюся в 500 раз дальше от Солнца, чем сама Земля, астрономы не смогли бы заметить. Более того, в январе 2016 года тот самый «убийца Плутона» Майкл Браун предсказал существование большой планеты (в 10 раз массивнее Земли!) на видимой окраине Солнечной системы. В течение 2016 года этот гипотетический объект (предсказанный теоретически, но не обязательно существующий в действительности) найден не был. Но вполне возможно, что в ближайшие годы астрономы найдут настоящую девятую планету, которая будет более достойна этого статуса, чем Плутон.