Также, не исключено, что в этом регионе присутствует еще одна доселе неизвестная планета в 10 раз больше Земли
По сообщениям американской прессы, объекту было предложено имя Байден, в честь вице-президента США Джозефа Байдена. Планета Байден является самым далеким небесным телом известным в Солнечной системе. По сообщениям прессы, объекту было предложено имя Байден, в честь вице-президента США Джозефа Байдена, однако официально на рассмотрение Международному астрономическому союзу оно представлено не было.
2012 vp113 транснептуновый объект карликова планета астрономия
Местонахождение и форма Облака Оорта внутри Солнечной Системы. Иллюстрация: NASA
Новый объект на краю нашей Солнечной системы был обнаружен астрономами Скоттом Шепардом и Чадвиком Трухильо из обсерватории Gemini. Транснептуновый объект, об открытии которого было объявлено 26 марта 2014 года группой астрономов из обсерватории Серро-Тололо был обнаружен 5 ноября 2012 года на одном из снимков, выполненных с помощью Камеры тёмной энергии, совмещённой с 4-метровым телескопом им. Виктора Бланко в обсерватории Серро-Тололо. Последующие наблюдения подтвердили, что это крупный ранее не изученный объект, чья орбита удаляется от Солнца максимум на 452 а. е.
Небольшое небесное тело, карликовая планета, названная 2012 VP113 Байден (Biden), является одним из тысяч удаленных объектов, которые образуют внутреннее облако Оорта.
Облако Орта – сферическое скопление древнего материала, из которого сформировалась наша Солнечная система. Пока надежных инструментальных наблюдений этого скопления нет, но ученые полагают, что облако Оорта содержит миллиарды комет, астероидов и, возможно, более крупных небесных тел.
Солнечную систему условно можно разделить на три части: близкие к Солнцу скалистые планеты, такие как Земля; газовые гиганты; замороженные объекты пояса Койпера за орбитой Нептуна.
Помимо этого, как полагают ученые, на краю Солнечной системы на расстоянии 50-100 тыс. а. е. от Солнца находится множество небесных тел из облака Оорта. До сих пор на таком большом расстоянии удалось обнаружить лишь одну карликовую планету, названную Седна.
2012 VP113. Фото: Scott Sheppard/Carnegie Institution for Science.
Карликовая планета 2012 VP113 Байден – это второе небесное тело, обнаруженное на столь большом расстоянии от Солнца, отмечает cnews.ru. Более того, планета Байден расположена даже дальше Седны и является самым далеким небесным телом известным в Солнечной системе – около 80 а.е. Для сравнения Пояс Койпера, где располагается Плутон, находится на расстоянии от 30 до 50 а.е.
Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Расчеты Шепарда и Трухильо показывают, что в регионе, где находится 2012 VP113 Байден, могут существовать около 900 объектов с диаметром более 1000 км. При этом общая численность объектов внутреннего облака Оорта намного больше, чем Пояса Койпера и главного пояса астероидов.
По мнению ученых, некоторые из этих объектов по размеру сравнимы с Марсом или даже Землей. Более того, расчеты двух астрономов указывают на возможное присутствие огромной планеты - до 10 раз больше Земли. Об этом можно судить по косвенным доказательствам: гравитационному воздействию на орбиту 2012 VP113.
НАСА показывает орбиту Седны в сравнении с Поясом Койпера и другими планетами в Солнечной Системе. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech).
Однако, даже такие крупные объекты обнаружить очень сложно, поскольку они находятся очень далеко и имеют слишком малую яркость. Для обнаружения планет в облаке Оорта необходимо использовать очень мощные телескопы, которые в настоящее время в основном смотрят за пределы Солнечной системы. Есть и другой вариант: наблюдение с помощью космического телескопа, выведенного за пределы Солнечной системы, но подобные миссии в обозримом будущем не планируются.
Содержание темы : 01 страница #01.Анатолий Дмитриев.Астрономы обнаружили на окраине Солнечной системы новую планету #02.Николай Коперник. Все о космосе – 01 #03.Правда.ру. На окраине Солнечной системы есть "суперземля" #04.Лентa.Ru.В Солнечной системе обнаружена Планета X #05.Газета.Ru. Как искали планеты #06.Дмитрий Гусев. Спешите увидеть! #07.Лентa.Ru. Пальцем в небо #08.Дмитрий Вибе. Планета X: девятая планета Солнечной системы? #09.Екатерина Шевалье.Как устроено Солнце? Инфографика #10.Новомосковск. 7 октября. День в истории 02 страница #11.Solar_activity.Где заканчивается Солнечная система #12.Анастасия Ксенофонтова.На краю света: астрономы обнаружили самое далёкое небесное тело Солнечной системы #13. #14. #15. #16. #17. #18. #19. #20.
Последний раз редактировалось Ульпиан; 02.04.2022 в 11:41.
Группа шведских и мексиканских астрономов обнаружила на дальних окраинах Солнечной системы небесное тело, которое может принадлежать к разряду так называемых "суперземель". Это означает, что в нашей системе имеется еще одна крупная планета. К сожалению, ученые пока не могут определить ни размеры объекта, ни расстояние, отделяющее его от Земли.
Источник фото: Splash/All Over
Теория "суперземель"
Открытие состоялось благодаря наблюдениям, проведенным обсерваторией ALMA (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array). Космическое тело наблюдали пока всего лишь дважды: в июле 2014 и мае 2015 годов. Пожалуй, оно является самым удаленным из объектов Солнечной системы, известных на сегодняшний день.
Первая гипотеза, которую ученые считают, кстати, наиболее вероятной, состоит в том, что объект является так называемой "суперземлей". Этим термином называют каменистые планеты или экзопланеты, чья масса больше земной, но меньше, чем у газовых гигантов, таких как Юпитер или Сатурн.
До недавних пор считалось, что суперземли могут находиться только за пределами Солнечной системы. Так как масса "суперземель" сравнительно невелика, их сложно обнаружить при помощи традиционной доплеровской спектроскопии. Поэтому первые из этих объектов обнаружили лишь относительно недавно в других звездных системах путем гравитационного микролинзирования.
"Суперземли" рядом с нами
Первые планеты такого типа были открыты в 1991 году возле пульсара PSR B1257+12. Они вращались вокруг нейтронной звезды, а их масса составляла примерно 4 земных. Первая же "суперземля", вращающаяся вокруг нормальной звезды, была обнаружена в 2005 году около звезды Глизе 876. Ее масса равнялась 7,5 земным. Почти все планеты этого типа вращались вокруг звезд небольшой массы, относящихся к оранжевым и красным карликам.
Три таких планеты были открыты в 2011 году близ звезды Kepler-18. А в системе Kepler-62, расположенной в созвездии Лиры, в 200 световых годах от Земли, было найдено целых три потенциальных "суперземли". Три из пяти планет были классифицированы как тела земной группы, но при этом они находятся слишком близко к светилу и скорее похожи на горячие Меркурий и Венеру.
А еще две вращаются вокруг оранжевого карлика типа K2V, светимость которого в пять раз ниже, а размеры в полтора раза меньше, чем у Солнца.
Ближе к Солнцу
Ближайший к Солнцу подобный объект был найден на дистанции около 20 световых лет от Земли. Планета, получившая обозначение HD 219134 b, расположена в созвездии Кассиопеи, у звезды Глизе 892. Она была обнаружена с помощью спектрографа HARPS-N, установленного на 3,58-метровом телескопе Telescopio Nazionale Galileo в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, расположенной на острове Пальма (Канары).
Впоследствии ее транзит наблюдал космический телескоп "Спитцер". Масса HD 219134 b в 4,5 раза больше, а радиус в 1,6 раза больше земных. Она находится вне зоны обитаемости, и температура там очень высокая.
Астрономы полагают, что вновь обнаруженная планета приблизительно вдвое крупнее нашей и удалена от Солнца на расстояние около 300 астрономических единиц. Но эта версия еще требует проверки.
Впрочем гипотеза о "суперземле" отнюдь не единственная. Существует также предположение, что это карликовая планета, расположенная примерно в ста астрономических единицах от Земли, то есть дальше, чем спутник Плутона Седна, но ближе, чем V774104.
Последняя, предположительно принадлежащая к облаку Оорта, — гипотетической сферической области Солнечной системы, откуда появляются долгопериодические кометы, но чье существование пока не подтверждено, имеет статус самого дальнего объекта в Солнечной системе, ее дистанция с Солнцем составляет около 15 миллиардов километров. Это втрое дальше, чем тот же Плутон.
Наконец, есть версия, что это коричневый карлик, который расположен в 20 000 астрономических единицах от Земли.
Пока, тем не менее, ни одна из предложенных гипотез не была поддержана мировым астрономическим сообществом. Какая-то ясность может быть внесена только после тщательных исследований. И не исключено, что "официально признанных" планет в Солнечной системе станет на одну больше.
Астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона объекта размером с Нептун, который в десять раз тяжелее Земли. Результаты поисков Планеты Х авторы опубликовали в The Astronomical Journal, а кратко о них рассказывает Science News.
Планета вращается вокруг Солнца по вытянутой орбите (и в наклонной относительно орбиты Земли плоскости) с периодом в 15 тысяч лет. Ее химический состав похож на таковые у газовых гигантов Урана и Нептуна. Как полагают Браун и Батыгин, объект 4,5 миллиарда лет назад был выбит из протопланетного диска вблизи Солнца.
Ближайшее расстояние между Солнцем и обнаруженным объектом равняется 200 астрономическим единицам (это в семь раз больше расстояния между Нептуном и светилом). Максимальное удаление Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц, что выводит ее орбиту за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон.
Изображение: NASA / JPL-CALTECH
1/2
Референтом работы ученых в The Astronomical Journal выступил планетолог Майкл Браун, который вместе с коллегами в 2003 году открыл карликовую планету Седна, совершающую полный оборот вокруг Солнца за 11,4 тысячи лет. Специалист оптимистично встретил шансы на открытие Планеты Х Брауном и Батыгиным.
http://www.gazeta.ru/science/2016/01/21_a_8033489.shtml
Как астрономы искали новые планеты внутри и за пределами Солнечной системы Яна Хлюстова, Иван Крылов 21.01.2016, 16:04
Астроном Майкл Браун из Калифорнийского технологического института показывает на желтую точку...
AP
Астроном Майкл Браун из Калифорнийского технологического института показывает на желтую точку, имитирующую Планету 9 Солнечной системы в компьютерной симуляции
20 января астрономы сообщили об открытии девятой планеты Солнечной системы — таких открытий не было с 1930 года. Отдел науки «Газеты.Ru» вспоминает истории открытия других планет внутри и за пределами Солнечной системы.
О ближайших «соседях» Земли — Меркурии, Венере, Марсе, Юпитере и Сатурне — люди знали давно. Согласно птолемеевской системе, в центре Солнечной системы располагалась Земля, а вокруг нее вращались Марс, Юпитер, Сатурн, а также Луна и Солнце, которые тогда считались планетами. По поводу того, считать ли Меркурий и Венеру планетами, у древних греков единого мнения не было.
Согласно гелиоцентрической системе, описанной Николаем Коперником,
планеты уже располагались на своих местах: в центре системы было Солнце, а вокруг него вращались Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн.
Все эти планеты можно было наблюдать невооруженным глазом, в конце XVIII века телескоп помог людям расширить границы Солнечной системы.
Комета оказалась планетой
Наиболее ранним задокументированным свидетельством наблюдений Урана следует считать записи английского астронома Джона Флемстида, который наблюдал Уран в 1690 году по крайней мере шесть раз. Флемстид зарегистрировал его как звезду номер 34 в созвездии Тельца. Французский астроном Пьер-Шарль ле Моньер тоже наблюдал Уран с 1750 по 1769 год.
Однако честь открытия новой планеты принадлежит Уильяму Гершелю — музыканту и любителю астрономии из Англии. Разочаровавшись в приобретенном в 1773 году небольшом телескопе-рефлекторе с фокусным расстоянием 2,5 фута, Гершель собственноручно изготовил телескоп-рефлектор длиной почти 2 м и диаметром главного зеркала 20 см и с помощью своего нового инструмента начал в 1775 году обзор звездного неба.
Кстати, Гершель непрерывно строил все новые и новые телескопы-рефлекторы. Король покровительствовал ему и дал деньги на строительство огромного рефлектора, который был построен в 1789 году и стал крупнейшим телескопом своего времени с диаметром зеркала 120 см и с трубой длиной 12 м.
13 марта 1781 года Уильям Гершель занимался наблюдениями параллакса звезд в районе созвездия Тельца. Он заметил туманную звезду и предположил, что она может быть кометой. Гершель продолжил наблюдения за таинственной звездой и обнаружил, что она движется слишком медленно для кометы. Спустя два месяца петербургский академик Андрей Лексель вычислил параметры орбиты этого небесного тела, показавшие, что оно вращается вокруг Солнца по орбите, радиус которой в 18 раз превышает радиус орбиты Земли. Полученная орбита больше походила на планету, чем на комету. Стало ясно, что
впервые с античных времен в Солнечной системе была открыта новая планета.
Вновь открытое небесное тело Гершель предложил назвать «планетой Георга» в честь правившего в то время в Англии короля Георга III. Однако это имя не прижилось, а общепринятым стало другое название — Уран, предложенное в год открытия планеты немецким астрономом Иоганном Боде. Любопытно, что Уран — единственная планета, название которой взято не из римской, а из греческой мифологии.
Планета на кончике пера
После открытия Урана в 1781 году астрономы стали замечать аномалии в его поведении: движение планеты не сходилось с теоретическими расчетами ученых. Именно поэтому русский астроном Андрей Иванович Лексель заподозрил, что на Уран воздействует притяжение другого космического тела, которое находится еще дальше от Солнца,
— высказано это предположение было еще в конце XVIII века.
Позже, спустя несколько десятилетий, к этой теме возвращались и другие астрономы — Томас Хасси, Луи Вартман и другие. В середине XIX века повторным анализом траектории движения Урана независимо друг от друга занялись британский астроном Джон Адамс и француз Урбен Леверье. Благодаря этому ученым удалось понять, где может находиться пока не обнаруженная планета. Произведя теоретические расчеты, Леверье обратился за помощью к Иоганну Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, с просьбой «уделить некоторое время наблюдениям в той части неба, где может находиться неизвестная планета». Помочь Галле вызвался молодой астроном Генрих д'Арре.
24 сентября 1846 года в 00 часов 00 минут 14 секунд астрономы зафиксировали объект примерно восьмой звездной величины, которого не было на картах звездного неба.
Наблюдения за объектом длились до его захода — половины третьего часа ночи. Наблюдения продолжились на следующую ночь с более мощным телескопом. В итоге сомнений у астрономов не осталось: новая планета, получившая название Нептун, была найдена. Несмотря на то что расчеты Адамса и Леверье были аналогичными, первооткрывателем планеты считается Леверье — согласно ставшим крылатыми словам директора Парижской обсерватории Франсуа Араго (который и предложил Леверье заняться поиском планеты), астроном открыл Нептун «на кончике пера». В 1846 году Королевское общество Великобритании вручило астроному высшую награду – медаль Копли. Адамс при этом упомянут не был.
Он открыл новый мир
Первые слабые изображения Плутона были получены еще в 1915 году (19 марта и 17 апреля). Сделаны они были в обсерватории Персиваля Лоуэлла, который основал проект по поиску девятой планеты — «Планеты Икс». Правда, тогда, в 1915 году, Плутон не был опознан как планета.
В 1919 году Плутон «засветился» и на снимках, сделанных в обсерватории Маунт-Вильсон. Однако снимки были не очень качественными, и Плутон потерялся среди других звезд. Даже позднее, когда о его местонахождении уже было известно, найти объект на этих снимках удалось с трудом.
В 1929 году директор обсерватории Лоуэлла поручил фотографу-лаборанту Клайду Томбо, которому на тот момент было 23 года, продолжить поиски «Планеты Икс». Томбо занялся методичной съемкой звездного неба: каждый участок фотографировался несколько раз с интервалом в несколько дней, затем фотографии сравнивались. Целью ученого было найти объект, который бы изменял свое положение. По истечении почти года работы Клайду Томбо удалось найти девятую планету:
18 февраля 1930 года астроном зафиксировал движущийся объект на снимках от 23 и 29 января. После того как открытие было подтверждено новыми снимками, об обнаружении девятой планеты сообщили в обсерваторию Гарвардского колледжа — случилось это 13 марта 1930 года.
Открытие новой планеты Томбо напророчили еще в юности. Родившись в семье бедного фермера, мальчик заинтересовался астрономией в 12 лет, когда впервые посмотрел в телескоп. После окончания школы одноклассники Томбо вписали в выпускной альбом фразу: «Он откроет новый мир». У родителей Томбо не было денег на то, чтобы оплатить его учебу, поэтому он стал заниматься астрономией самостоятельно: сам сделал телескоп, на основе наблюдений, проведенных с его помощью, делал рисунки кратеров Юпитера. Благодаря этим рисункам, которые он отправил в обсерваторию Лоуэлла, он и был принят туда в качестве фотографа-лаборанта. Поступить в университет Томбо смог только после того, как открыл Плутон.
Впрочем, девятой планетой Плутон был всего несколько десятилетий: в 2006 году Международный астрономический союз принял официальное определение слова «планета» и разжаловал Плутон до звания «карликовая планета». Дебаты об этом решении ведутся до сих пор – подробно отдел науки «Газеты.Ru» о них уже рассказывал.
Первая среди равных
Первая экзопланета была обнаружена в 1995 году у звезды 51 в созвездии Пегаса астрономами Мишелем Майором и Дидье Келосом в Обсерватории Верхнего Прованса во Франции. Работа ученых, опубликованная в журнале Nature ,
открыла новое направление в астрономии, и сегодня обнаружение экзопланет поставлено на поток.
С помощью оптического спектрометра ELODIE, измеряющего доплеровское смещение линий, Майор и Келос в 1994 году начали регулярное измерение лучевых скоростей у 142 солнцеподобных звезд, относительно близких к Солнцу. Довольно быстро были обнаружены колебания звезды 51 Пегаса, происходившие с периодом 4,23 суток, вызванные влиянием на звезду обращающейся вокруг нее планеты. 6 октября 1995 года было объявлено об открытии экзопланеты, названной 51 Пегаса b.
Открытая учеными экзопланета находится на расстоянии 50 световых лет от Земли. Она относится к классу «горячий Юпитер» — это газовый гигант, масса которого составляет по крайней мере половину массы Юпитера. При это она находится ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, и движется по орбите со скоростью 136 км/с. По оценкам ученых, атмосфера планеты разогрета до температуры свыше 1000°C.
Изначально научное сообщество сомневалось в достоверности открытия. Ожидалось, что другие звездные системы будут похожи на нашу, а 51 Пегаса b имела характеристики, казавшиеся фантастическими.
К счастью, менее чем через неделю это открытие было подтверждено американскими астрономами Джеффри Марси и Полом Батлером из Сан-Францисской группы исследователей. Параллельно с французскими исследователями они также занимались поиском экзопланет методом лучевых скоростей и имели шанс войти в историю как люди, обнаружившие первую экзопланету у обычной звезды.
Однако группа американских ученых исходила из представлений о том, что массивные газовые гиганты должны находиться на очень большом расстоянии от звезды, и потому предполагала, что для этого потребуются длительные систематические наблюдения. В результате американские ученые
откалибровали аппаратуру на поиск мельчайших колебаний в спектре — в то время как на практике все оказалось ровно наоборот.
Открытие Мишеля Майора и Дидье Келоса стало первым шагом, открывшим новую эру в астрономии. После него было открыто множество экзопланет, большинство из которых газовые гиганты. На сегодняшний день уже подтверждено существование более двух тысяч экзопланет. Большой вклад в их поиск внес космический телескоп «Кеплер», обнаруживший свыше тысячи экзопланет. В настоящее время особый интерес представляет поиск экзопланет земного типа и возможных признаков жизни на них.
Жизни не будет
30 сентября 2010 года астрономическое сообщество взорвала новость об открытии первой потенциально обитаемой экзопланеты. Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Крузе и из Института Карнеги в Вашингтоне заявили, что пригодной для жизни может быть планета Gliese 581g — шестая по счету планета в системе красного карлика Gliese 581.
Исследователи сделали оценки ряда параметров этой планеты и пришли к выводу, что там
может быть атмосфера и существовать вода в жидком виде.
Так, ученые установили, что эта планета имеет радиус от 1,2 до 1,5 радиуса Земли, массу от 3,1 до 4,3 массы Земли и период обращения вокруг своей звезды в 36,6 земных суток. Большая полуось эллиптической орбиты этой планеты составляет около 0,146 астрономических единиц (1 астрономическая единица — это среднее расстояние между Землей и Солнцем, которое приблизительно равно 146,9 млн км). Ускорение свободного падения на поверхности этой планеты превышает данный параметр для Земли в 1,1–1,7 раза.
Что касается температурного режима на поверхности Gliese 581g, то он, по оценкам ученых, колеблется от -31 до -12°C.
Впрочем, сенсационное заявление астрономов не подтвердилось: уже спустя год ученые заявили, что в системе Gliese 581 есть только четыре планеты (Gliese 581g считалась шестой) и потенциально обитаемых среди них нет.
Сегодня 31 января Самые яркие планеты Солнечной системы выстроятся в небе над Россией. Астрономическое явление можно считать особенным, так как в нём примут участие сразу шесть небесных тел, среди которых Меркурий, Венера, Сатурн, Марс, Юпитер, а также неизменный спутник Земли — Луна.
Стоит отметить, что эти пять планет считаются самыми яркими в Солнечной системе, поэтому увидеть вереницу астрономических объектов желающие смогут с помощью обычного бинокля.
https://lenta.ru/articles/2016/03/24/planetx/
Астрономы разгадали тайну новой планеты Солнечной системы
Возможно, именно так выглядит пятый газовый гигант в нашей Солнечной системе
Изображение: NASA
Астрономы продолжают искать таинственную девятую планету Солнечной системы, которая должна быть где-то далеко за Нептуном, но умело скрывается от ученых. Двое астрофизиков из Пасадены в Калифорнии взбудоражили научное сообщество своей статьей с доказательствами существования Планеты Х. Они указали область неба, где, скорее всего, находится таинственный мир. «Лента.ру» рассказывает о новом исследовании, призванном помочь поставить точку в этих поисках.
После открытия Седны стало ясно, что на задворках Солнечной системы существует какой-то объект, влияющий на орбиты малых тел пояса Койпера. Удаленная от Солнца на 76 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли), Седна была гарантированно защищена от воздействия известных планет. С открытием других транснептуновых объектов, таких как 2010 GB17 и 2012 VP113, появились дополнительные свидетельства того, что на их траектории что-то влияет.
И вот двое астрофизиков — Константин Батыгин и Майкл Браун — указали, что орбиты всех хорошо известных объектов пояса Койпера за орбитой Нептуна и с удаленностью от Солнца более чем на 230 астрономических единиц (а.е.) похожи. Вероятность случайного совпадения орбит не превышает 0,007 процента. При этом орбиты шести объектов, находящихся на большем расстоянии от Солнца, чем другие транснептуновые небесные тела, обладают столькими похожими характеристиками, что, как показали астрофизики в своей статье, это можно объяснить только наличием доселе не открытого объекта — девятой планеты Солнечной системы.
Эта планета должна быть достаточно массивной и удаленной от Солнца, чтобы влиять на Седну и другие транснептуновые объекты в той области пространства, куда другие известные планеты не «дотягиваются» своим гравитационным полем. Математическая модель, созданная учеными, также предсказала наличие малых тел с орбитами, перпендикулярными плоскости остальной части Солнечной системы. Оказалось, что этому условию удовлетворяют Кентавры — группа астероидов между орбитами Юпитера и Нептуна. Траектория их движения ранее была загадкой для астрономов.
В своей статье, препринт которой доступен на сайте arXiv.org, Батыгин и Браун рассмотрели несколько базовых орбитальных параметров транснептуновых объектов. Первый — это аргумент перицентра, угол между линией, соединяющей Солнце и ближайшую к нему точку орбиты (перигелий) тела, и направлением от Солнца на восходящий узел — точку пересечения объекта небесного экватора. Второй — долгота восходящего узла, угол между направлением на восходящий узел и на точку весеннего равноденствия, в которой Солнце пересекает небесный экватор. Третий — угол между плоскостью орбиты и эклиптикой (наклонение). Все три параметра были переведены в более удобные, показывающие, в какой точке неба находится перигелий орбиты объектов, а также куда проецируется полюс орбиты.
Сходные орбитальные элементы транснептуновых объектов (указаны одним цветом)
Изображение: Michael E. Brown & Konstantyn Batygin / Division of Geological and Planetary Sciences / California Institute of Technology
Точки перигелия и полюсы орбиты шести транснептуновых объектов группируются так, что вероятность влияния на них гигантской планеты составляет 99,993 процентов. У 13 объектов, удаленных на расстояние от 100 до 200 астрономических единиц, похожие характеристики, при этом вероятность случайного совпадения — меньше пяти процентов. Все данные указывают на определенную конфигурацию орбиты и массу девятой планеты. Чтобы определить эти характеристики, астрономы смоделировали эволюцию Солнечной системы на ранних этапах развития, включив в математическую симуляцию 400 планетезималей — зародышей небесных тел, образующихся из пыли протопланетного диска. Планетезимали в модели были удалены от Солнца на максимальное расстояние в 150-550 а.е., а их перигелий находился в 30-50 а.е. Ученые рассмотрели временной промежуток в четыре миллиарда лет и наблюдали за поведением зародышей в условиях гравитационного влияния известных планет, а также Планеты Х.
В симуляции астрономы подбирали различные орбитальные параметры девятой планеты, размещая ее на расстоянии от 200 до 1000 а.е. и меняя эксцентриситет орбиты в пределах 0,1-0,9. Рассматривались три варианта массы планеты: 0,1, 1 и 10 масс Земли. В итоге получились 192 различные модели.
При симуляции планетарных орбит происходит много интересного. Небесные тела движутся по хаотичным неустойчивым орбитам, могут вылетать за пределы протопланетного диска или сталкиваться друг с другом. Со временем происходит относительная стабилизация траекторий планетезималей. Ученые отбирали параметры орбит всех оставшихся объектов в промежутке от трех до четырех миллиардов лет, рассматривая только те, чей перигелий находился на расстоянии в 80 а.е. — эти небесные тела доступны для потенциальных наблюдений. Вместо того чтобы проверять каждый объект в отдельности в каждый промежуток времени, астрофизики проверили целые диапазоны значений орбитальных элементов.
Рисунок космического телескопа Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE)
Изображение: NASA
Затем они случайно отобрали 13 объектов, удаленных на максимальное расстояние от Солнца в 100-200 а.е., и шесть объектов на расстоянии 230-600 а.е. Такой случайный отбор проводился тысячу раз, и при этом оценивалась вероятность того, что параметры орбит выбранных планетезималей будут соответствовать орбитам наблюдаемых транснептуновых объектов.
Оказалось, что очень мало симуляций дают нулевую вероятность. Однако лишь ограниченный набор симуляций, в котором Планета Х имеет массу одной или десяти земных, в большей степени соответствовал наблюдаемым данным (при этом масса в десятую часть земной не производила никакого гравитационного эффекта). Если таинственный мир сравним по массе с нашей планетой, то он должен быть удален на 200 а.е. с перигелием в 60 а.е. Эксцентриситет орбиты при этом равен 0,7 — то есть планета движется по сильно вытянутой траектории. Однако ученые отвергли этот вариант, поскольку при нем был бы ущерб стабильности поясу Койпера, не включенному в симуляцию.
Если в симуляции Планета Х в десять раз массивнее Земли, то получается несколько приемлемых результатов. Все они принадлежат пространству состояний в форме треугольника, ограниченного точками со следующими параметрами: 300 а.е. и эксцентриситет 0,5; 300 а.е. и 0,1; 900 а.е. и 0,8. Возможность еще большей массы девятой планеты не рассматривалась, поэтому авторы работы подчеркивают, что необходимы дальнейшие исследования.
Для выяснения других орбитальных параметров, таких как аргумент перигелия и наклон орбиты, применили другую, трехмерную симуляцию. Ученые взяли конкретные значения расстояния и эксцентриситета, находящиеся в пределах приемлемого диапазона,— 700 и 0,6 соответственно — и рассмотрели, как всевозможные переменные влияют на орбитальные элементы транснептуновых объектов. Выяснилось, что наклон орбиты девятой планеты относительно эклиптики составляет от 22 до 40 градусов. При среднем значении этого угла аргумент перигелия находится в диапазоне 120-160 градусов.
Телескоп Subaru в японской Национальной астрономической обсерватории
Фото: Subaru Telescope Team
Астрономы предполагают, что, как и многие гигантские экзопланеты, девятая планета Солнечной системы — газовый гигант. Ранее было обнаружено, что по массе таких небесных тел можно вычислить их радиус, поскольку существует статистическое соотношение между этими характеристиками, равное примерно 0,34. Отсюда можно вывести примерный радиус Планеты Х — от двух до девяти радиусов Земли. Планета, скорее всего, является ледяным гигантом, наподобие Нептуна или Урана, с похожим составом атмосферы и альбедо, равным 0,3. Звездная величина объекта, вероятно, близка к 22 (звездная величина Плутона — 15,1).
Наконец, в своей работе ученые задались вопросом, какие астрономические службы смогут обнаружить желанную планету. Один из таких инструментов — наземные телескопы, участвующие в программе Catalina real time transient survey (CRTS). Они способны найти девятую планету на значительной части ее орбиты при определенных значениях радиуса и расстояния от Солнца. Другая система телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования Pan-STARRS 1 Survey может зафиксировать планету при ее подходе к точке перигелия. Самым многообещающим инструментом выглядит 8,2-метровый Subaru Telescope японской национальной космической обсерватории. С конца 2015 года он ведет наблюдение за регионом неба, в котором расположена большая часть предсказанной орбиты Планеты Х.
http://postnauka.ru/faq/58229
Что такое пояс Койпера, почему мы пытаемся найти «девятую планету» и какими доказательствами ее существования располагают исследователи
22.01.2016
Изображение: фрагмент обложки "Portable Eidouranion", ок. 1820 г.
Структура Солнечной системы довольно проста. В ее центре находится Солнце — звезда, идеально подходящая для развития жизни: не слишком горячая, но и не слишком холодная, не слишком яркая, но и не слишком тусклая, с длительным временем жизни и весьма умеренной активностью. Ближе к Солнцу располагаются планеты земной группы, в которую, помимо Земли, входят Меркурий, Венера и Марс. Эти планеты относительно маломассивны, но состоят из каменистых горных пород, что позволяет им иметь твердую поверхность. В последние годы набирает популярность понятие зоны обитаемости: так называют интервал расстояний от центральной звезды, внутри которого на поверхности планеты земного типа может существовать жидкая вода. В Солнечной системе зона обитаемости простирается примерно от орбиты Венеры до орбиты Марса, но жидкой водой (по крайней мере, в значительных количествах) может похвастаться только Земля.
Дальше от Солнца следуют планеты-гиганты (Юпитер и Сатурн) и ледяные гиганты (Уран и Нептун). Гиганты существенно более массивны, чем планеты земной группы, но эта масса набрана ими за счет летучих соединений, из-за чего гиганты существенно менее плотны и лишены твердой поверхности. Между последней планетой земной группы — Марсом — и первой планетой-гигантом — Юпитером — располагается Главный пояс астероидов; за последним ледяным гигантом — Нептуном — начинается периферия Солнечной системы. Раньше там была еще одна планета, Плутон, но в 2006 году мировое астрономическое сообщество решило, что Плутон по своим параметрам до настоящей планеты не дотягивает, и теперь самой далекой планетой Солнечной системы (из известных!) является Нептун, обращающийся в 30 а.е. от Солнца (точнее, от 29.8 а.е. в перигелии до 30.4 в афелии).
Идея о неизвестной планете
Однако уже довольно давно многих ученых не оставляет мысль о том, что на Нептуне счет планет Солнечной системы не останавливается. Правда, чем дальше планета от Солнца, тем сложнее обнаружить ее непосредственно, однако есть и косвенные способы. Один заключается в поиске гравитационного влияния невидимой планеты на известные тела транснептуновой области. В частности, неоднократно предпринимались попытки, во-первых, найти закономерности в орбитах долгопериодических комет, во-вторых, объяснить эти закономерности притяжением далекой планеты-гиганта. В более экстремистских вариантах признаком наличия далекой планеты считают кажущиеся периодичности в вымирании живых организмов на Земле или в частоте метеоритной бомбардировки нашей планеты. Однако до сих пор предположения о неведомых планетах (Немезида, Тюхе и пр.), основанные на этих закономерностях и периодичностях, не находили широкого признания у астрономической общественности. Не только объяснение, но и само наличие объясняемых закономерностей и периодичностей кажется довольно неубедительным. Кроме того, речь, как правило, идет о довольно крупных телах, возможно, в разы более массивных, чем Юпитер, которые должны быть доступными современной наблюдательной технике.
Новая попытка доказать существование девятой планеты также основана на поиске признаков ее гравитационного влияния, но не на долгопериодические кометы, а на объекты пояса Койпера.
Пояс Койпера
Поясом Койпера иногда коллективно называют все объекты, населяющие периферию Солнечной системы. Но на самом деле они представляют собой несколько динамически различных групп: классический пояс Койпера, рассеянный диск и резонансные объекты. Объекты классического пояса Койпера вращаются вокруг Солнца по орбитам с небольшими наклонениями и эксцентриситетами, то есть по орбитам «планетного» типа. Объекты рассеянного диска движутся по вытянутым орбитам с перигелиями в области орбиты Нептуна, орбиты резонансных объектов (к их числу относится Плутон) находятся в орбитальном резонансе с Нептуном.
Классический пояс Койпера довольно резко обрывается примерно на 50 а.е. Вероятно, именно там проходила основная граница распределения вещества Солнечной системы. И хотя объекты рассеянного диска и резонансные объекты в афелии (наиболее удаленной от Солнца точке орбиты небесного тела) уходят от Солнца на сотни астрономических единиц, в перигелии (ближайшей к Солнцу точке орбиты) они близки к Нептуну, указывая, что и те и другие связаны общим происхождением с классическим поясом Койпера, а на свои современные орбиты были «пристроены» гравитационным воздействием Нептуна.
Открытие Седны
Картина начала усложняться в 2003 году, когда был открыт транснептуновый объект (ТНО) Седна с перигелийным расстоянием в 76 а.е. Столь значительное удаление от Солнца означает, что Седна не могла попасть на свою орбиту в результате взаимодействия с Нептуном, и потому возникло предположение, что она является представителем более далекого населения Солнечной системы — гипотетического облака Оорта.
640px-Artist's_conception_of_Sedna
Художественное изображение Седны, NASA
Некоторое время Седна оставалась единственным известным объектом с подобной орбитой. Об открытии второго «седноида» в 2014 году сообщили Чедвик Трухильо и Скотт Шеппард. Объект 2012 VP113 обращается вокруг Солнца по орбите с перигелийным расстоянием 80.5 а.е., то есть даже больше, чем у Седны. Трухильо и Шеппард обратили внимание, что и Седна, и 2012 VP113 имеют близкие значения аргумента перигелия — угла между направлениями на перигелий и на восходящий узел орбиты (точку ее пересечения с эклиптикой). Интересно, что подобные значения аргумента перигелия (340° ± 55°) характерны для всех объектов с большими полуосями больше 150 а.е. и с перигелийными расстояниями больше перигелийного расстояния Нептуна. Трухильо и Шеппард высказали предположение, что такое группирование объектов вблизи конкретного значения аргумента перигелия может быть вызвано возмущающим действием далекой массивной (несколько масс Земли) планеты.
Доказательства существования Планеты X
В статье, опубликованной в январе 2016 года Константином Батыгиным и Майклом Брауном, сотрудниками Калифорнийского технологического университета, исследуется возможность того, что существованием ранее неизвестной планеты действительно можно объяснить наблюдаемые параметры далеких астероидов со схожими значениями аргумента перигелия. Авторы аналитически и численно исследовали движение тестовых частиц на периферии Солнечной системы на протяжении 4 млрд лет под воздействием возмущающего тела массой 10 масс Земли на вытянутой орбите и показали, что наличие такого тела действительно приводит к наблюдаемой конфигурации орбит ТНО со значительными большими полуосями и перигелийными расстояниями. Более того, наличие внешней планеты позволяет объяснить не только существование Седны и других ТНО с близкими значениями аргумента перигелия.
Неожиданно для авторов в их моделировании действие возмущающего тела объяснило существование еще одного населения ТНО, происхождение которого до сих пор оставалось непроясненным, а именно населения объектов пояса Койпера на орбитах с большими наклонениями. Наконец, в работе Батыгина и Брауна предсказывается существование объектов с большими перигелийными расстояниями и другими значениями аргумента перигелия, что обеспечивает возможность дополнительной наблюдательной проверки их предсказания.
Перспективы открытия новой планеты
Главной проверкой последних исследований, разумеется, должно стать обнаружение самого «возмутителя спокойствия» — той самой планеты, притяжение которой, по мнению авторов, определяет распределение тел с перигелиями вне классического пояса Койпера. Задача ее поиска весьма сложна. Бо́льшую часть времени Планета Х должна проводить вблизи афелия, который может располагаться на расстоянии свыше 1000 а.е. от Солнца. Расчеты указывают на возможное расположение планеты очень приблизительно — ее афелий расположен примерно в направлении, противоположном направлению на афелии исследованных ТНО, но наклонение орбиты по данным об имеющихся ТНО с большими полуосями орбит определить не удается. Так что обзор весьма обширного участка неба, где может находиться неизвестная планета, продлится много лет. Поиски могут стать легче, если будут обнаружены другие ТНО, движущиеся под воздействием Планеты Х, что позволит сузить диапазон возможных значений параметров ее орбиты.
WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) — космический телескоп НАСА, запущенный в 2009 году для изучения неба в инфракрасном диапазоне, мог не увидеть гипотетическую планету. Аналог Сатурна или Юпитера WISE обнаружил бы на расстоянии до 30 000 а.е., то есть больше, чем нужно. Но оценки проводились именно для планеты-гиганта с соответствующим собственным ИК-излучением. Вполне возможно, что эти результаты не масштабируются на ледяной гигант типа Нептуна или даже менее массивную планету.
В настоящее время есть, по сути, один телескоп, пригодный для поисков Планеты X, — это японский телескоп «Субару», установленный на Гавайских островах. Благодаря 8,2-метровому зеркалу он собирает много света и потому обладает высокой чувствительностью, при этом его оборудование позволяет получать снимки довольно больших участков неба (площадью примерно в полную Луну). Но даже при этих условиях обзор обширного участка неба, где может находиться сейчас Планета X, займет несколько лет. Если же он не увенчается успехом, останется надеяться на специализированный обзорный телескоп LSST, строительство которого идет сейчас в Чили. При зеркале диаметром 8,4 метра он будет обладать полем зрения диаметром 3,5° (в семь раз больше, чем у «Субару»). При этом обзорные наблюдения будут его основной задачей, в отличие от «Субару», который работает по многочисленным наблюдательным программам. Ввод LSST в строй ожидается в начале 2020-х годов.
доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН
3 мая во всём мире отмечают День Солнца. Цель этого праздника - привлечь внимание к возможностям использования возобновляемых источников энергии. Ведь это светящееся топливо является ещё и экологически чистым, а также сравнительно дешёвым - собственнику достаточно раз в жизни купить солнечную батарею, которая не требует ремонта и регулярной диагностики.
Для Земли Солнце — мощный источник энергии. Оно даёт свет и тепло, необходимые для растительного и животного мира, и формирует важнейшие свойства атмосферы нашей планеты.
Солнце — единственная звезда в солнечной системе. Оно относится к разряду жёлтых карликов. В этот класс Солнце включили из-за относительно небольшого размера для звезды, спектра излучения и яркости свечения*.
О том, какие процессы происходят на Солнце, смотрите в инфографике АиФ.ru.
Интересные факты
Солнце похоже на водородную бомбу
Давление в центре Солнца более 340 миллиардов атмосфер, температура — 13 млн °C. При таких условиях внутри Солнца происходит термоядерная реакция, в ходе которой водород превращается в гелий. Аналогичные процессы проходят при взрыве водородной бомбы.
Каждую секунду на Солнце сгорает 700 миллиардов тонн водорода. На Солнце происходит около 3000 взрывов в секунду, каждый из которых длится несколько минут и охватывает район размером с Землю.
Когда водород превращается в гелий, часть массы вещества превращается в энергию, которая и нагревает Солнце.
Солнце белое, а не жёлтое
На самом деле цвет Солнца ближе к белому с синеватым оттенком. Несмотря на это, много людей воспринимают солнечный свет как жёлтый, по поводу чего идут длительные дискуссии и исследования человеческой психики и зрения. Причин такого феномена названо немало. Атмосфера земли сильнее рассеивает синие лучи (поэтому небо голубое), в результате цвет Солнца изменяется, в зависимости от высоты над горизонтом, от белого до оранжевого и красного. Также на восприятие человеческим глазом Солнца влияет контраст с синим небом, фильтрация света в атмосфере, эффект жёлтого послесвечения на сетчатке под воздействием яркого белого света и т. д.
Солнце погаснет через пять миллиардов лет
По прогнозам учёных, примерно через один миллиард лет Солнце станет ярче на 10 %, что повлечёт сильное нагревание Земли. Через 3,5 миллиарда лет яркость звезды увеличится на 40 %. Начнут испаряться океаны, и наступит конец всему живому на Земле.
Через пять миллиардов лет в ядре светила закончится топливо — водород. Солнце начнёт увеличиваться в размерах за счёт разрежения внешней оболочки и нагрева ядра, пока не превратится из жёлтого карлика в красного гиганта. Солнце увеличится в размерах в 200 раз и поглотит Меркурий.
По мере того, как водородное топливо в ядре будет выгорать, внешняя оболочка Солнца будет расширяться, а ядро — сжиматься и нагреваться. Примерно через 7,8 миллиарда лет температура в ядре достигнет приблизительно 100 миллионов градусов Цельсия. На этой фазе температурные неустойчивости внутри Солнца приведут к тому, что оно начнёт терять массу и сбрасывать оболочку. Расширяющиеся внешние слои Солнца в это время достигнут современной орбиты Земли. При этом исследования показывают, что ещё до этого момента потеря Солнцем массы приведёт к тому, что Земля перейдёт на более далёкую от Солнца орбиту и, таким образом, избежит поглощения внешними слоями солнечной плазмы.
Несмотря на это, вся вода на Земле перейдёт в газообразное состояние, а большая часть её атмосферы рассеется в космическое пространство.
Солнце может повредить зрение
Слишком яркий свет Солнца может привести к повреждению светочувствительных клеток сетчатки глаза. Солнечный свет порождает ряд сложных химических реакций внутри клеток, которые пагубно влияют на их способность реагировать на зрительный раздражитель. В результате можно потерять зрение на время или навсегда, в зависимости от серьёзности повреждения.
Если смотреть на Солнце часто или долгое время без соответствующей защиты для глаз, возможно фотохимическое повреждение сетчатки — ожог. В результате образуется небольшое слепое пятно. Ожог происходит безболезненно, а результат проявляется только спустя нескольких часов после повреждения.
Наблюдение за Солнцем через бинокль, телескоп или иные оптические приборы без применения соответствующей защиты может привести к получению непосредственного термического ожога из-за высокого уровня излучения в увеличенном изображении.
Опасно смотреть без защиты на Солнце в момент непосредственно после затмения — когда светило полностью закрыто Луной, зрачок увеличивается, пропуская больше света внутрь глаза, и если в этот момент резко прорвётся первый яркий луч света, то можно получить повреждение сетчатки — солнечную ретинопатию.
Солнце может создать оптический обман
В редких случаях на небе наряду с обычным солнцем можно увидеть несколько ложных светил, вызванных преломлением солнечного света в парящих в воздухе кристалликах льда. Такое явление называется паргелий, и в прошлом оно не раз становилось предзнаменованием важных исторических событий.
Почему небо днём синее, а во время заката — красное?
Коротковолновые составляющие солнечного спектра рассеиваются в воздухе сильнее, чем длинноволновые. Именно поэтому мы видим небо синим — ведь синий цвет находится на коротковолновом конце видимого спектра. По аналогичной причине во время заката или рассвета небо на горизонте окрашивается в красные тона. В это время свет идёт по касательной к земной поверхности, и его путь в атмосфере гораздо длиннее, в результате чего значительная часть синего и зелёного цвета из-за рассеяния покидает прямой солнечный свет.
Насколько Солнце больше Земли?
Внутри Солнца мог бы разместиться миллион планет размером с Землю.
Диаметр Солнца 1,4 млн км. Если бы Солнце было размером с мяч для футбола, Юпитер был бы размером как мяч для гольфа, а Земля была бы размером с горошину.
Когда было установлено, что Земля вращается вокруг Солнца?
Догадка, что центром солнечной системы является Солнце, а вовсе не Земля, принадлежит древнегреческому астроному III века до н. э. Аристарху Самосскому. Теорию движения планет вокруг Солнца разработал в XVII польский учёный Николай Коперник.
В 1616 году католическая церковь официально запретила придерживаться теории Коперника и защищать её, поскольку она противоречит Писанию.
Самым известным следствием этого решения стал суд в 1633 году над Галилео Галилеем, нарушившим церковный запрет в своей книге «Диалоги о двух главнейших системах мира».
Только в 1992 году Папа Римский Иоанн-Павел II произнёс речь, в которой признал Галилея блестящим физиком и выразил сожаление, что выносившие учёному приговор теологи слишком буквально придерживались текста Священного писания. До этого времени Ватикан никогда публично не признавал, что Земля вращается вокруг Солнца.
Цитата:
*Классификация звёзд:
Гипергиганты: 100–120 масс Солнца и более.
Сверхгиганты: от 10 до 70 масс Солнца.
Яркие гиганты: звёзды со светимостью сверхгигантов, но не превышающие нескольких масс Солнца.
Гиганты: имеют радиусы от 10 до 100 солнечных радиусов и светимости от 10 до 1000 светимостей Солнца.
Субгиганты: бывшая звезда, подобная Солнцу или несколько более массивная, чем Солнце, в ядре которой иссякло водородное топливо.
Карлики: от 0,8 до 1,2 массы Солнца.
7 октября 1999 года Британские ученые объявили в возможном существовании еще одной планеты в Солнечной системе. После долгих исследований, астрономы почти утвердились в мысли, что за пределами пояса Койпера определенно находится еще одно небесное тело. Предполагается, что эта планета находится дальше прочих и по размерам превосходит Плутон и находится в два раза дальше от Солнца.
Вокруг нашего светила эта планета обращается примерно за 10 с половиной тысяч земных лет, а радиус орбиты составляет 130 миллиардов километров! Рабочее название планеты пока 2003 UB313. Предполагается, что планета получит имя «Седной» - в честь морского божества эскимосского одного племени.
*1633. Солнечная системa
Линейный вид
