Ученые просчитали драматичную судьбу Девятой планеты

Если в Солнечной системе действительно есть Девятая планета, то она подвергалась буллингу со стороны своих более крупных собратьев, была изгнана на дальние рубежи космоса и спасена от забвения лишь благодаря вмешательству пролетающих мимо звезд. Девятая планета — это гипотетическое небесное тело в 5–10 масс Земли, вращающееся во внешней части Солнечной системы на расстоянии примерно в 400–800 раз большем, чем от нас до Солнца.

Наиболее убедительные доказательства ее существования — концентрация объектов, вращающихся далеко от Солнца, что предполагает гравитационное влияние планетарного тела. Однако если Девятая планета реальна — непонятно, как она там очутилась. Планеты, расположенные ближе к звезде, формируются в окружающем ее диске из пыли и газа. Но, как и Девятая планета, некоторые экзопланеты обнаружены на гораздо больших дистанциях от своих звезд — в тысячи раз дальше, чем расстояние от Земли до Солнца, что значительно превышает пределы, где возможно рождение планет. Ученые рассчитали вероятность того, что планета, подобная Девятой, могла оказаться на такой широкой орбите вокруг Солнца. Результаты моделирования вышли в журнале Nature Astronomy. Они показали, что в ранней Солнечной системе воздействие гигантских планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — могло привести к выталкиванию Девятой планеты после ее первоначального образования ближе к Солнцу, потенциально навсегда исключив ее из системы. Но если это произошло достаточно рано — в первые 3–5 миллионов лет, — то близлежащие звезды, родившиеся в том же скоплении, что и Солнце, могли предотвратить полную потерю планеты, многократно гравитационно подталкивая ее обратно к нашей звезде, прежде чем рассеяться по Галактике. «Если просто выбросить планету, она потеряется. Но если Солнце находится в скоплении, иногда везет: звезда приближается к Солнцу, и встреча оказывается идеальной, слегка подталкивая планету. Тогда с этого момента у планеты может установиться стабильная орбита», — объясняет планетолог Андре Изидоро из Университета Райса в Хьюстоне, Техас. Исследователи также изучили вероятность такого сценария в других звездных системах и обнаружили, что это возможно лишь у одной из тысячи звезд, поскольку гигантские планеты встречаются довольно редко. «Солнечная система совсем не типична», — отмечает Изидоро: по текущим наблюдениям, лишь 10% звезд, подобных Солнцу, могут похвастаться планетами-гигантами. Однако для нашей Солнечной системы вероятность формирования планеты с широкой орбитой, подобной Девятой, может достигать 40% — при условии, что взаимодействие планет произошло достаточно рано в фазе скопления. «Так что, если эта планета существует, она находится там очень, очень давно», — резюмирует Изидоро. Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института, который в 2016 году выдвинул гипотезу о существовании Девятой планеты, назвал эту работу «выдающимся расчетом» модели ранней Солнечной системы. «Это исследование объединяет детали с беспрецедентной точностью, — говорит он. — То, что вероятность существования Девятой планеты достигает 40%, действительно впечатляет». Поиски Девятой планеты продолжаются, и им поможет строящаяся обсерватория Веры Рубин в Чили, которая начнет детальное сканирование неба уже в этом году. По словам Батыгина, есть и другие гипотезы формирования планеты, включая ее рождение в диске Солнца или захват у другой звезды — но эти сценарии маловероятны. «Я думаю, с высокой долей уверенности, если мы найдем Девятую планету, то придем к выводу, что она сформировалась так, как описано в этой статье», — заключил он.