Гіпотетична планета проти карликової. Як нововідкрита карликова планета поставила під сумнів основну зачіпку, що вела астрономів до відкриття Дев'ятої планети Сонячної системи

Марина Качура Олександра Іванова 29 Червня

Хоч після того, як Плутон «понизили» до статусу карликової планети, офіційно планет у Сонячній системі вісім, астрономи досі тримають місце Дев'ятої планети вакантним. Її ніколи не фіксував жоден телескоп, а ні одна з відомих карликових планет за Нептуном не підходить на цю «посаду». Але сотні малих тіл на околицях Сонячної системи свідчать — Дев'ята планета існує, а її сила тяжіння впливає на об'єкти навколо, вибудовуючи їхні орбіти.

Принаймні так було дотепер, поки астрономи не відкрили ще одного потенційного «свідка» Дев'ятої планети — карликову планету 2017 OF201. Але на відміну від інших, вона, навпаки, стала першим переконливим доказом проти її існування. Чиї аргументи сильніші — у гіпотетичної планети чи карликової — розбиралася астрофізикиня Олександра Іванова.

Що говорить на захист Дев'ятої планети?

Пошук претендента на посаду Дев'ятої планети триває протягом останніх десяти років — детальніше про те, кого підозрюють астрономи ми розповідали у матеріалі «Дев'ята планета». А головним, що свідчить на користь того, що ці пошуки варті зусиль, є розташування орбіт так званих транснептунових об'єктів, тобто тіл, які обертаються навколо Сонця за межами орбіти Нептуна. Серед них є ті, що вирізняються особливо великим віддаленням від Сонця та витягнутими орбітами.

Власне вони й вважаються найпереконливішими «свідками» на користь існування Дев’ятої планети. Їхні орбіти не розкидані довільно: вони мають схожий напрямок точки найближчого зближення із Сонцем, подібний нахил і орієнтацію в просторі. Це свідчить про вплив масивного гравітаційного чинника, який не можна пояснити наявністю жодної з відомих планет — а отже, може вказувати на присутність гіпотетичної планети далеко за межами Нептуна.

Відкрита планета 2017 OF201 також належить до цих особливих транснептунових об'єктів. Але замість того, щоб її особливості підкріпили гіпотезу про Дев'яту планету, вони її підважили.

Звідки з'явилася 2017 OF201?

Вперше 2017 OF201 помітили ще у 2017 році під час перегляду архівних даних проєкту Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), у межах якого телескоп Бланко в Чилі оглядав небо в пошуках структур великомасштабного розподілу матерії у Всесвіті. Об’єкт не був головною метою спостережень, але його слід вдалося помітити завдяки глибокому покриттю та чутливості камери: 2017 OF201 потрапляв у спостереження десять разів з 2014 по 2018 роки. Пізніше виявилося, що його бачив і телескоп CFHT протягом двох років. Ці додаткові дані стали вирішальними: вони дозволили астрономам уточнити параметри орбіти та визначити, що найближча до Сонця точка для 2017 OF201 лежить на відстані 6,8 мільярда кілометрів, а найвіддаленіша — за більш як 240 мільярдів кілометрів. Для порівняння, Нептун знаходиться у 50 разів ближче до Сонця.

Враховуючи відстань до 2017 OF201, а також кількість світла, яку йому вдається відбивати від своєї поверхні, астрономи підрахували, що його діаметр складає приблизно 700 кілометрів — всього втричі менше, ніж діаметр Плутона. З такими розмірами 2017 OF201 отримав статус карликової планети, а також другого за розміром тіла серед інших транснептунових об'єктів з подібними орбітальними характеристиками.

Чому 2017 OF201 не стала також і найбільшим доказом на користь Дев'ятої планети?

Орбіта 2017 OF201, як виявилося, зовсім не вписується в закономірності, на яких трималася гіпотеза про Дев’яту планету: довгота найближчої до Сонця точка її орбіти знаходиться за межами діапазону, який мають інші транснептунові об'єкти, а також спрямована в інший бік. Так ніби Дев'ята планета зовсім на неї не впливала, порівняно з сусідами 2017 OF201. Про це також засвідчило і моделювання, яке провели науковці.

Якби Дев'ята планета була масою як 5-10 Земель та знаходилася на відстані 400-800 астрономічних одиниць від Сонця (приблизно 60–120 мільярдів кілометрів), її гравітаційний вплив мав би дестабілізувати орбіту 2017 OF201, зрештою виштовхнувши його за межі Сонячної системи. Натомість орбіта 2017 OF201 лишається стабільною, тож або Дев’ята планета взагалі не існує, або її характеристики сильно відрізняються від прийнятих сьогодні.

Наскільки 2017 OF201 змінить пошуки Дев'ятої планети?

Відкриття 2017 OF201 змушує вчених переглянути не лише гіпотезу про Дев’яту планету, а й уявлення про динаміку зовнішніх регіонів Сонячної системи. Існування такого об’єкта свідчить про можливу велику популяцію подібних тіл, які, перебуваючи на значних відстанях, досі вислизають від спостережень. 2017 OF201 у кілька мільйонів разів тьмяніша за найтьмянішу зорю, видиму неозброєним оком, тож астрономи припускають, що більшість подібних тіл залишаються невиявленими просто через обмеження потужності сучасних телескопів. За їхніми оцінками, загальна маса таких об’єктів може становити близько одного відсотка маси Землі. І спостереження за ними можуть викрити Дев'яту планету, або ж остаточно розвіяти переконання про її існування. Утім, для цього знадобляться нові глибокі огляди неба, а також покращені моделі, які зможуть врахувати більшу кількість малопомітних транснептунових об’єктів і точніше відтворити гравітаційні взаємодії у віддалених регіонах Сонячної системи.