Около 30 сделанных руками людей космических аппаратов в нашей Солнечной системе в настоящее время собирают информацию о нашей планете и ее окрестностях. Каждый год собираются доказательства, которые поддерживают некоторые теории, выталкивая другие на обочину. Перед вами несколько любопытнейших фактов, которые нам удалось узнать о нашей Солнечной системе в 2016 году.

Юпитер и Сатурн бросают в нас кометами

В 1994 году весь мир наблюдал, как комета Шумейкера — Леви 9 врезалась в Юпитер и «оставила след размером с Землю, который сохранялся целый год». Тогда астрономы радостно переговаривались, что Юпитер защищает нас от комет и астероидов.

Благодаря своему массивному гравитационному полю, Юпитер, как полагали, притягивает большинство этих угроз, прежде чем они достигают Земли. Но недавно исследование показало, что верным может быть совершенно обратное, и вся эта идея «щита Юпитера» не верна.

Моделирование в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене показало, что Юпитер и Сатурн, вероятнее всего, закидывают космические обломки во внутреннюю Солнечную систему и на орбиты, которые выводят их на путь Земли. Выходит, планеты-гиганты забрасывают нас кометами и астероидами.

Хорошие новости заключаются в том, что кометы, которые бомбардировали Землю на этапах ее развития, могли «занести летучие вещества из внешней Солнечной системы, необходимые для образования жизни».

Плутон имеет жидкую воду

На окраине известной Солнечной системы космический аппарат NASA «Новые горизонты» раскрывает странные вещи о далекой карликовой планете Плутон. В первую очередь интересно то, что у Плутона есть жидкий океан.

Наличие линий перелома и анализ большого кратера под названием Спутник Планум привели исследователей к модели, которая показывает, что Плутон имеет жидкий океан толщиной 100 километров с содержанием солей в 30% под ледяной оболочкой в 300 километров толщиной. Он примерно такой же соленый, как Мертвое море.

Если бы океан Плутона был в процессе замерзания, то планета должна была сжиматься. Но, похоже, она расширяется. Ученые подозревают, что в ядре осталось достаточно радиоактивности, чтобы дать хоть немного тепла. Толстые слои экзотических поверхностных льдов выступают в качестве изолятора, а вероятно присутствующий аммиак выступает в качестве антифриза.

Ядра Нептуна и Урана обернуты пластмассой

Как узнать, что лежит под облаками далеких газовых гигантов, где атмосферное давление в девять миллионов раз выше, чем на Земле? Математика! Ученые использовали алгоритм USPEX, чтобы представить возможную картинку происходящего под облаками этих слабо изученных планет.

Зная, что Нептун и Уран состоят в основном из кислорода, углерода и водорода, ученые подключили расчеты, чтобы определить странные химические процессы, которые могут там протекать. В результате получились экзотические полимеры, органические пластмассы, кристаллическая углекислота и ортоуглеродная кислота (она же «кислота Гитлера», потому что ее атомная структура напоминает свастику), обернутые вокруг твердого внутреннего ядра.

Во время поисков внеземной жизни на Титане и Европе ученые надеются, что вода могла реагировать с породами с протеканием органических процессов. Но если внутреннее ядро обернуто экзотическими кристаллами и пластмассой, придется пересмотреть некоторые вещи.

На Меркурии есть огромный Большой Каньон

Если на Венере и Марсе была вулканическая активность еще несколько миллионов лет назад, похоже, что малютка Меркурий успокоился 3-4 миллиарда лет назад. Планета остыла, начала сжиматься и трескаться.

В процессе этого появилась массивная трещина, которую ученые называют «большой долиной». По заявлению ученых Университета штата Мэриленд:

«Долина шириной 400 километров и длиной 965 километров, с крутыми склонами, которые проникают на 3 километра ниже окружающей местности. Чтобы вы могли сравнить, если бы «большая долина» Меркурия существовала на Земле, она была бы в два раза глубже Большого Каньона и простиралась от Вашингтона до Нью-Йорка и Детройта далеко на западе».

На крошечной планете в окружности всего 4800 километров такая большая долина больше похожа на страшный шрам на лице.

Венера однажды была пригодной для жизни

Венера — единственная планета, которая вертится задом наперед. При 460 градусов по Цельсию, ее поверхность достаточно горяча, чтобы расплавить свинец, а сама планета укутана облаками серной кислоты. Но однажды Венера, возможно, была способна поддерживать жизнь.

Более четырех миллиардов лет назад Венера имела океаны. На самом деле, считается, что вода на планете была более двух миллиардов лет. Сегодня Венера очень сухая и вообще не имеет водяного пара. Солнечный ветер Солнца сдул ее всю.

Атмосфера Венеры выделяет большое электрическое поле в пять раз сильнее земного. Это поле также является достаточно сильным, чтобы преодолеть силу тяжести Венеры и вытолкнуть водород и кислород в верхние слои атмосферы, где солнечные ветры сдуют их прочь.

Ученые не знают, почему электрическое поле Венеры настолько сильное, но это может быть связано с тем, что Венера находится ближе к Солнцу.

Земля подпитывается Луной

Землю окружает магнитное поле, защищающее нас от заряженных частиц и вредоносного излучения. Если бы не оно, нас бы облучали космические лучи в 1000 раз сильнее тех, что сейчас. Наши компьютеры и электроника поджарились бы мгновенно. Поэтому здорово, что в центре нашей планеты крутится гигантский шар из расплавленного железа. До недавнего времени ученые не были уверены, почему он продолжает вращаться. В конце концов, он должен остыть и замедлиться.

Но за последние 4,3 миллиарда лет он остыл всего на 300 градусов по Цельсию. Таким образом, мы потеряли совсем немного тепла, что не сыграло особой роли для магнитного поля. Теперь ученые полагают, что орбита Луны поддерживает раскаленное ядро Земли в процессе вращения, вбрасывая порядка 1000 миллиардов ватт энергии в ядро. Луна может быть гораздо важнее для нас, чем мы думали.

Кольца Сатурна — новые

С 1600-х годов ведутся споры о том, сколько существуют кольца Сатурна и откуда они взялись. В теории, Сатурн когда-то имел больше лун и некоторые из них столкнулись между собой. В результате появилось облако обломков, которое разложилось на кольца и 62 спутника.

Наблюдая, как Сатурн выжимает гейзеры из Энцелада, ученые смогли оценить относительную силу буксира газового гиганта. Поскольку все спутники были заброшены на более длинные орбиты, это позволило ученым примерно оценить, когда произошел междусобойчик среди лун.

Цифры показали, что кольца Сатурна никак не относятся к формированию планеты четыре миллиарда лет назад. На самом деле, за исключением более удаленных лун Титана и Япета, крупные спутники Сатурна, по всей видимости, сформировались во время мелового периода, эпохи динозавров.

В наших окрестностях 15 000 очень больших астероидов

В 2005 году NASA было поручено найти 90% крупных объектов в околоземном пространстве к 2020 году. Пока агентство нашло 90% объектов размером 915 метров и больше, но только 25% — размером 140 метров или больше.

В 2016 году, с 30 новыми открытиями в неделю, NASA обнаружило свои 15 000 объектов. Для справки: в 1998 году агентство находило только 30 новых объектов в год. NASA каталогизирует все кометы и астероиды вокруг, чтобы убедиться, что мы будем знать, когда что-то соберется по нам ударить. Тем не менее метеоры иногда прорываются без предупреждения, вроде того, что взорвался над Челябинском в 2013 году.

Мы специально разбили аппарат о комету

Космический аппарат Европейского космического агентства «Розетта» вращался вокруг кометы 67P/Чурюмова — Герасименко в течение двух лет. Аппарат собирал данные и даже разместил посадочный модуль на поверхности, хоть и не совсем удачно.

Эта миссия протяженностью 12 лет позволила сделать ряд важных открытий. Например, «Розетта» обнаружила аминокислоту глицин, основной строительный блок жизни. Хотя давно предполагали, что аминокислоты могли образоваться в космосе на заре Солнечной системы, найти их удалось только благодаря «Розетте».

«Розетта» обнаружила 60 молекул, 34 из которых никогда не находили на комете прежде. Инструменты аппарата также показали существенное различие в составе воды кометы и воды Земли. Выходит, вряд ли вода на Земле появилась благодаря кометам.

После успешной миссии ЕКА разбило аппарат о комету.

Загадки Солнца решены

У всех планет и звезд есть магнитные поля, которые со временем меняются. На Земле эти поля переворачиваются каждые 200 000-300 000 лет. Но сейчас они опаздывают.

На Солнце все происходит быстрее. Каждые 11 лет или около того полярность магнитного поля Солнца переворачивается. Этому сопутствует период повышенной активности солнца и солнечных пятен.

Как ни странно, Венера, Земля и Юпитер в это время выравниваются. Ученые полагают, что эти планеты могут влиять на Солнце. По результатам исследования, когда планеты выравниваются, их сила тяжести сочетается, вызывая приливный эффект на плазме солнца, притягивая ее и нарушая магнитное поле солнца.

Двое американских астрономов, один из которых — выходец из России, во вторник огорошили научный мир после того, как СМИ облетела сенсационная новость: на окраинах Солнечной системы ими обнаружена девятая планета! Первым новость об этом опубликовал Калифорнийский технологический университет, где работают оба ученых - и Майк , позднее - авторитетные научные журналы Science и Nature.

«Она будет настоящей девятой планетой. С древних времен было найдено всего две действительных планеты, и эта станет третьей. Это весомая часть нашей Солнечной системы, которая оставалась не найденной, и это восхитительно», — считает Браун.

Сообщается, что планета найдена путем математического анализа возмущений, которые испытывают множество ледяных тел из так называемого Пояса Койпера - огромной области пространства за орбитой Плутона. Расчеты показали, что планета вращается вокруг Солнца на расстоянии 20 орбит Нептуна, масса ее в 10 раз больше массы Земли.

В силу такой удаленности от Солнца планета не видна и делает полный оборот вокруг Солнца за 10-20 тыс. лет.

«Хотя изначально мы скептически относились к тому, что эта планета может существовать, по мере того, как мы продолжали исследовать ее орбиту, мы становились все более уверены в том, что она там действительно есть», — сказал Батыгин.

Рассчитанная масса объекта не оставляет сомнений в том, что ее с полной уверенностью можно отнести к планете, ведь она в 5 тыс. раз тяжелее Плутона! В отличие от огромного числа мелких объектов Солнечной системы, например карликовых планет, девятая планета гравитационно доминирует в протяженной области Пояса Койпера, где она вращается. Более того, эта область куда больше и пространства, в которых доминируют и все остальные, известные планеты Солнечной системы.

Это, по выражению Брауна, делает ее «самой планетной из планет Солнечной системы».

Майк Браун и Константин Батыгин

Работа ученых, которая, возможно, станет эпохальной, под названием «Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System» опубликована в журнале Astronomical Journal . В ней авторы находят объяснение множеству ранее обнаруженных особенностей в движении ледяных тел Пояса Койпера.

Поиски планеты начались в 2014 году, когда бывший студент Брауна опубликовал статью, утверждавшую, что 13 из наиболее удаленных объектов Пояса Койпера имеют схожие странности в своем движении. Тогда и была предложена версия существования рядом небольшой планеты. Браун тогда не поддержал эту версию, однако продолжил вычисления. Вместе с Батыгиным они начали полуторагодовой проект по изучению орбит этих тел.

Caltech/R.Hurt (IPAC)

Довольно скоро Батыгин и Браун осознали, что орбиты шести из указанных объектов проходят близко к одной и той же области пространства, несмотря на то что все орбиты разные. «Как если бы вы взглянули на шесть часов на шести руках, которые идут с разной скоростью, и в этот момент они показали бы одинаковое время. Вероятность этого - порядка 1/100», — поясняет Браун. Кроме того, оказалось, что орбиты всех шести тел наклонены под углом 30 градусов к плоскости эклиптики. «Вообще-то такое не могло быть случайным. Так что мы стали искать то, что сформировало эти орбиты», — пояснил астроном.

Почти случайно ученые обратили внимание, что если в расчеты поместить тяжелую планету,

чей перигелий отстоит от перигелия этих шести тел на 180 градусов (то есть между ними само Солнце), то ее возмущения как раз и объяснят наблюдаемую картину.

«Здоровой реакцией было - такая геометрия невозможна, орбиты не могут быть устойчивыми долго, потому что в конце концов это приведет к столкновению объектов», — считает Батыгин. Однако механизм, известный в небесной механике как резонансы средних движений, не позволяет этому случиться: объекты, сближаясь, обмениваются энергией и разлетаются.

На каждые четыре оборота девятой планеты приходится девять оборотов тех самых объектов, и они никогда не сталкиваются. Как часто бывает в астрономии, гипотеза подтвердилась, когда подтвердилось предсказанное ею предположение. Оказалось, что транснептуновый объект Седна, открытый в 2003 году Брауном, Трухильо и Рабиновицем, и еще один похожий объект 2012 VP113 действительно слегка отклоняют свои орбиты там, где это предсказано. Но главное предположение, которые сбылось, - существование благодаря тяжелой планете в Поясе Койпера объектов, плоскость вращения которых вовсе перпендикулярна плоскости Солнечной системы.

Выяснилось, что за последние три года астрономами были найдены как минимум четыре таких объекта, чьи орбиты соответствуют предсказаниям.

Откуда взялась спрятавшаяся в глубинах Пояса Койпера планета? Ученые считают, что изначально в Солнечной системе были четыре ядра, сформировавших Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. «Однако их могло быть и пять», — считает Браун. Эта пятая протопланета, подойдя слишком близко к Юпитеру или Сатурну, могла быть выброшена на далекую эксцентрическую орбиту.

По словам ученых, если сейчас планета близка к своему перигелию, поискать ее можно в прошлых обзорах неба. Если успела удалиться, поймать ее могут телескопы типа 10-метровых инструментов в обсерватории Кека,

ведь планета никогда не приближается к Солнцу на расстояние, ближе чем 200 орбит Земли.

Среди ученых нет единого мнения по поводу открытия. , специалист по динамике тел из Ниццы, уверен, что эта планета существует. Но так думают не все. «Я видел много, много подобных заявлений за свою карьеру. И все они оказались ошибочными», — считает Хал Левисон, планетолог из Института в Боулдере (Колорадо).

До 2009 года девятой планетой Солнечной системы считался Плутон, открытый в 1930 году также благодаря анализу создаваемых им возмущений. Плутон был разжалован в карликовые планеты решением Международного астрономического союза. Недавно некоторые астрономы создали движение по возвращению ему статуса планеты после открытий, сделанных зондом New Horizons.
Одно из первых интервью Константин Батыгин дал корреспонденту «Газеты.Ru».

— Константин, поиск тел в Поясе Койпера — не очень популярная тема среди астрономов, сколько людей этим занимается?
— В мире найдется чуть более ста человек, я думаю. Оказалось, что самые дальние объекты в Солнечной системе, в физическом пространстве смотрят в одну и ту же сторону. И единственная теоретически правильная модель, которую мы смогли сконструировать - та, где их орбиты держатся гравитацией одной планеты.

— Каковы перспективы найти планету при помощи телескопов?
— Думаю, это реально сделать в ближайшие два-пять лет. Для этого нужно знание орбиты и достаточно времени наблюдательного времени на телескопах. Знание орбиты - то, чем мы занимались в данной статье. Чтобы ее найти, надо знать, куда смотреть. На данный момент мы знаем лишь самую близкую ее часть.

— Знаю, что вы родились в Москве. Как вы оказались в США?
— Мы жили в России до 1994 года, в Москве я закончил 1 класс. Переехали в Японию, там жили шесть лет, там я учился с 3 по 6 класс, а второй класс пропустил, так как был слишком высоким. Потом учился в русской школе при посольстве в Токио. В 1999 году переехали в Калифорнию, где я закончил высшую школу, университет и аспирантуру в Калтехе.

— Удачи, надеемся, что ваше открытие подтвердится, и мы увидим вашу фамилию в учебниках!
— Спасибо.

Астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене 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.

Что открыли

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.

Изображение: NASA / JPL-CALTECH

Как открыли

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.

Критика

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.

Что дальше

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.

Об открытии заявили ученые Калифорнийского технологического института. В телескоп новый объект пока никто не видел. Как уверяют Майкл Браун и Константин Батыгин, планету открыли, анализируя данные по оказываемому ею гравитационному возмущению на другие небесные тела. Название ей еще не дали, но ученые смогли определить различные параметры. Весит она в 10 раз больше Земли. По химическому составу новая планета напоминает двух газовых гигантов - Уран и Нептун. Кстати, на Нептун она похожа своими размерами, а находится от солнца еще дальше, чем Плутон, который из-за своих скромных габаритов лишился статуса планеты. Подтверждение существование небесного тела займет пять лет. Ученые зарезервировали время на японской обсерватории на Гавайях. Вероятность того, что их открытие ошибочно, составляет 0.007 процента. Новая планета, в случае признания открытия, станет девятой в солнечной системе.

The solar system appears to have a new ninth planet. Today, two scientists announced evidence that a body nearly the size of Neptune-but as yet unseen-orbits the sun every 15,000 years. During the solar system’s infancy 4.5 billion years ago, they say, the giant planet was knocked out of the planet-forming region near the sun. Slowed down by gas, the planet settled into a distant elliptical orbit, where it still lurks today.

The claim is the strongest yet in the centuries-long search for a «Planet X» beyond Neptune. The quest has been plagued by far-fetched claims and even outright quackery. But the new evidence comes from a pair of respected planetary scientists, Konstantin Batygin and Mike Brown of the California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, who prepared for the inevitable skepticism with detailed analyses of the orbits of other distant objects and months of computer simulations. «If you say, ‘We have evidence for Planet X,’ almost any astronomer will say, ‘This again? These guys are clearly crazy.’ I would, too,» Brown says. «Why is this different? This is different because this time we’re right.»

LANCE HAYASHIDA/CALTECH

Outside scientists say their calculations stack up and express a mixture of caution and excitement about the result. «I could not imagine a bigger deal if-and of course that’s a boldface ‘if’-if it turns out to be right,» says Gregory Laughlin, a planetary scientist at the University of California (UC), Santa Cruz. «What’s thrilling about it is is detectable.»

Batygin and Brown inferred its presence from the peculiar clustering of six previously known objects that orbit beyond Neptune. They say there’s only a 0.007% chance, or about one in 15,000, that the clustering could be a coincidence. Instead, they say, a planet with the mass of 10 Earths has shepherded the six objects into their strange elliptical orbits, tilted out of the plane of the solar system.

The orbit of the inferred planet is similarly tilted, as well as stretched to distances that will explode previous conceptions of the solar system. Its closest approach to the sun is seven times farther than Neptune, or 200 astronomical units (AUs). (An AU is the distance between Earth and the sun, about 150 million kilometers.) And Planet X could roam as far as 600 to 1200 AU, well beyond the Kuiper belt, the region of small icy worlds that begins at Neptune’s edge about 30 AU.

If Planet X is out there, Brown and Batygin say, astronomers ought to find more objects in telltale orbits, shaped by the pull of the hidden giant. But Brown knows that no one will really believe in the discovery until Planet X itself appears within a telescope viewfinder. «Until there’s a direct detection, it’s a hypothesis-even a potentially very good hypothesis,» he says. The team has time on the one large telescope in Hawaii that is suited for the search, and they hope other astronomers will join in the hunt.

Batygin and Brown published the result today in The Astronomical Journal . Alessandro Morbidelli, a planetary dynamicist at the Nice Observatory in France, performed the peer review for the paper. In a statement, he says Batygin and Brown made a «very solid argument» and that he is «quite convinced by the existence of a distant planet.»

Championing a new ninth planet is an ironic role for Brown; he is better known as a planet slayer. His 2005 discovery of Eris, a remote icy world nearly the same size as Pluto, revealed that what was seen as the outermost planet was just one of many worlds in the Kuiper belt. Astronomers promptly reclassified Pluto as a dwarf planet-a saga Brown recounted in his book How I Killed Pluto .

Now, he has joined the centuries-old search for new planets. His method-inferring the existence of Planet X from its ghostly gravitational effects-has a respectable track record. In 1846, for example, the French mathematician Urbain Le Verrier predicted the existence of a giant planet from irregularities in the orbit of Uranus. Astronomers at the Berlin Observatory found the new planet, Neptune, where it was supposed to be, sparking a media sensation.

Remaining hiccups in Uranus’s orbit led scientists to think that there might yet be one more planet, and in 1906 Percival Lowell, a wealthy tycoon, began the search for what he called «Planet X» at his new observatory in Flagstaff, Arizona. In 1930, Pluto turned up-but it was far too small to tug meaningfully on Uranus. More than half a century later, new calculations based on measurements by the Voyager spacecraft revealed that the orbits of Uranus and Neptune were just fine on their own: No Planet X was needed.

Yet the allure of Planet X persisted. In the 1980s, for example, researchers proposed that an unseen brown dwarf star could cause periodic extinctions on Earth by triggering fusillades of comets. In the 1990s, scientists invoked a Jupiter-sized planet at the solar system’s edge to explain the origin of certain oddball comets. Just last month, researchers claimed to have detected the faint microwave glow of an outsized rocky planet some 300 AU away, using an array of telescope dishes in Chile called the Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Brown was one of many skeptics, noting that ALMA’s narrow field of view made the chances of finding such an object vanishingly slim.)

Brown got his first inkling of his current quarry in 2003, when he led a team that found Sedna, an object a bit smaller than both Eris and Pluto. Sedna’s odd, far-flung orbit made it the most distant known object in the solar system at the time. Its perihelion, or closest point to the sun, lay at 76 AU, beyond the Kuiper belt and far outside the influence of Neptune’s gravity. The implication was clear: Something massive, well beyond Neptune, must have pulled Sedna into its distant orbit.

(DATA) JPL; BATYGIN AND BROWN/CALTECH; (DIAGRAM) A. CUADRA/ SCIENCE

That something didn’t have to be a planet. Sedna’s gravitational nudge could have come from a passing star, or from one of the many other stellar nurseries that surrounded the nascent sun at the time of the solar system’s formation.

Since then, a handful of other icy objects have turned up in similar orbits. By combining Sedna with five other weirdos, Brown says he has ruled out stars as the unseen influence: Only a planet could explain such strange orbits. Of his three major discoveries-Eris, Sedna, and now, potentially, Planet X-Brown says the last is the most sensational. «Killing Pluto was fun. Finding Sedna was scientifically interesting,» he says. «But this one, this is head and shoulders above everything else.»

Brown and Batygin were nearly beaten to the punch. For years, Sedna was a lone clue to a perturbation from beyond Neptune. Then, in 2014, Scott Sheppard and Chad Trujillo (a former graduate student of Brown’s) published a paper describing the discovery of VP113, another object that never comes close to the sun. Sheppard, of the Carnegie Institution for Science in Washington, D.C., and Trujillo, of the Gemini Observatory in Hawaii, were well aware of the implications. They began to examine the orbits of the two objects along with 10 other oddballs. They noticed that, at perihelion, all came very near the plane of solar system in which Earth orbits, called the ecliptic. In a paper, Sheppard and Trujillo pointed out the peculiar clumping and raised the possibility that a distant large planet had herded the objects near the ecliptic. But they didn’t press the result any further.

Later that year, at Caltech, Batygin and Brown began discussing the results. Plotting the orbits of the distant objects, Batygin says, they realized that the pattern that Sheppard and Trujillo had noticed «was only half of the story.» Not only were the objects near the ecliptic at perihelia, but their perihelia were physically clustered in space (see diagram, above).

For the next year, the duo secretly discussed the pattern and what it meant. It was an easy relationship, and their skills complemented each other. Batygin, a 29-year-old whiz kid computer modeler, went to college at UC Santa Cruz for the beach and the chance to play in a rock band. But he made his mark there by modeling the fate of the solar system over billions of years, showing that, in rare cases, it was unstable: Mercury may plunge into the sun or collide with Venus. «It was an amazing accomplishment for an undergraduate,» says Laughlin, who worked with him at the time.

Brown, 50, is the observational astronomer, with a flair for dramatic discoveries and the confidence to match. He wears shorts and sandals to work, puts his feet up on his desk, and has a breeziness that masks intensity and ambition. He has a program all set to sift for Planet X in data from a major telescope the moment they become publicly available later this year.

Their offices are a few doors down from each other. «My couch is nicer, so we tend to talk more in my office,» Batygin says. «We tend to look more at data in Mike’s.» They even became exercise buddies, and discussed their ideas while waiting to get in the water at a Los Angeles, California, triathlon in the spring of 2015.

First, they winnowed the dozen objects studied by Sheppard and Trujillo to the six most distant-discovered by six different surveys on six different telescopes. That made it less likely that the clumping might be due to an observation bias such as pointing a telescope at a particular part of the sky.

Batygin began seeding his solar system models with Planet X’s of various sizes and orbits, to see which version best explained the objects’ paths. Some of the computer runs took months. A favored size for Planet X emerged-between five and 15 Earth masses-as well as a preferred orbit: antialigned in space from the six small objects, so that its perihelion is in the same direction as the six objects’ aphelion, or farthest point from the sun. The orbits of the six cross that of Planet X, but not when the big bully is nearby and could disrupt them. The final epiphany came 2 months ago, when Batygin’s simulations showed that Planet X should also sculpt the orbits of objects that swoop into the solar system from above and below, nearly orthogonal to the ecliptic. «It sparked this memory,» Brown says. «I had seen these objects before.» It turns out that, since 2002, five of these highly inclined Kuiper belt objects have been discovered, and their origins are largely unexplained. «Not only are they there, but they are in exactly the places we predicted,» Brown says. «That is when I realized that this is not just an interesting and good idea-this is actually real.»

Sheppard, who with Trujillo had also suspected an unseen planet, says Batygin and Brown «took our result to the next level. …They got deep into the dynamics, something that Chad and I aren’t really good with. That’s why I think this is exciting.»

Others, like planetary scientist Dave Jewitt, who discovered the Kuiper belt, are more cautious. The 0.007% chance that the clustering of the six objects is coincidental gives the planet claim a statistical significance of 3.8 sigma-beyond the 3-sigma threshold typically required to be taken seriously, but short of the 5 sigma that is sometimes used in fields like particle physics. That worries Jewitt, who has seen plenty of 3-sigma results disappear before. By reducing the dozen objects examined by Sheppard and Trujillo to six for their analysis, Batygin and Brown weakened their claim, he says. «I worry that the finding of a single new object that is not in the group would destroy the whole edifice,» says Jewitt, who is at UC Los Angeles. «It’s a game of sticks with only six sticks.»

(IMAGES) WIKIMEDIA COMMONS; NASA/JPL-CALTECH; A. CUADRA/ SCIENCE ; NASA/JHUAPL/SWRI; (DIAGRAM) A. CUADRA/ SCIENCE

At first blush, another potential problem comes from NASA’s Widefield Infrared Survey Explorer (WISE), a satellite that completed an all-sky survey looking for the heat of brown dwarfs-or giant planets. It ruled out the existence of a Saturn-or-larger planet as far out as 10,000 AU, according to a 2013 study by Kevin Luhman, an astronomer at Pennsylvania State University, University Park. But Luhman notes that if Planet X is Neptune-sized or smaller, as Batygin and Brown say, WISE would have missed it. He says there is a slim chance of detection in another WISE data set at longer wavelengths-sensitive to cooler radiation-which was collected for 20% of the sky. Luhman is now analyzing those data.

Even if Batygin and Brown can convince other astronomers that Planet X exists, they face another challenge: explaining how it ended up so far from the sun. At such distances, the protoplanetary disk of dust and gas was likely to have been too thin to fuel planet growth. And even if Planet X did get a foothold as a planetesimal, it would have moved too slowly in its vast, lazy orbit to hoover up enough material to become a giant.

Instead, Batygin and Brown propose that Planet X formed much closer to the sun, alongside Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. Computer models have shown that the early solar system was a tumultuous billiards table, with dozens or even hundreds of planetary building blocks the size of Earth bouncing around. Another embryonic giant planet could easily have formed there, only to be booted outward by a gravitational kick from another gas giant.

It’s harder to explain why Planet X didn’t either loop back around to where it started or leave the solar system entirely. But Batygin says that residual gas in the protoplanetary disk might have exerted enough drag to slow the planet just enough for it to settle into a distant orbit and remain in the solar system. That could have happened if the ejection took place when the solar system was between 3 million and 10 million years old, he says, before all the gas in the disk was lost into space.

Hal Levison, a planetary dynamicist at the Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, agrees that something has to be creating the orbital alignment Batygin and Brown have detected. But he says the origin story they have developed for Planet X and their special pleading for a gas-slowed ejection add up to «a low-probability event.» Other researchers are more positive. The proposed scenario is plausible, Laughlin says. «Usually things like this are wrong, but I’m really excited about this one,» he says. «It’s better than a coin flip.»

All this means that Planet X will remain in limbo until it is actually found.

Astronomers have some good ideas about where to look, but spotting the new planet won’t be easy. Because objects in highly elliptical orbits move fastest when they are close to the sun, Planet X spends very little time at 200 AU. And if it were there right now, Brown says, it would be so bright that astronomers probably would have already spotted it.

Instead, Planet X is likely to spend most of its time near aphelion, slowly trotting along at distances between 600 and 1200 AU. Most telescopes capable of seeing a dim object at such distances, such as the Hubble Space Telescope or the 10-meter Keck telescopes in Hawaii, have extremely tiny fields of view. It would be like looking for a needle in a haystack by peering through a drinking straw.

One telescope can help: Subaru, an 8-meter telescope in Hawaii that is owned by Japan. It has enough light-gathering area to detect such a faint object, coupled with a huge field of view-75 times larger than that of a Keck telescope. That allows astronomers to scan large swaths of the sky each night. Batygin and Brown are using Subaru to look for Planet X-and they are coordinating their efforts with their erstwhile competitors, Sheppard and Trujillo, who have also joined the hunt with Subaru. Brown says it will take about 5 years for the two teams to search most of the area where Planet X could be lurking.

Subaru Telescope, NAOJ

If the search pans out, what should the new member of the sun’s family be called? Brown says it’s too early to worry about that and scrupulously avoids offering up suggestions. For now, he and Batygin are calling it Planet Nine (and, for the past year, informally, Planet Phattie-1990s slang for «cool»). Brown notes that neither Uranus nor Neptune-the two planets discovered in modern times-ended up being named by their discoverers, and he thinks that that’s probably a good thing. It’s bigger than any one person, he says: «It’s kind of like finding a new continent on Earth.»

He is sure, however, that Planet X-unlike Pluto-deserves to be called a planet. Something the size of Neptune in the solar system? Don’t even ask. «No one would argue this one, not even me.»

В январе 2016 года ученые объявили, что в Солнечной системе, возможно, есть еще одна планета. Ее ищут многие астрономы, исследования пока приводят к неоднозначным выводам. Тем не менее первооткрыватели Планеты Х уверены в ее существовании. рассказывает о последних результатах работы в этом направлении.

О возможном обнаружении за пределами орбиты Плутона Планеты Х астрономы и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института (США). Девятая планета Солнечной системы, если она существует, примерно в 10 раз тяжелее Земли, а по своим свойствам напоминает Нептун - газовый гигант, самую далекую из известных планет, вращающихся вокруг нашего светила.

По оценкам авторов, период обращения Планеты Х вокруг Солнца - 15 тысяч лет, ее орбита сильно вытянута и наклонена относительно плоскости земной орбиты. Максимальное удаление от Солнца Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц, что выводит ее орбиту за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон. Происхождение Планеты Х неизвестно, но, как полагают Браун и Батыгин, этот космический объект 4,5 миллиарда лет назад был выбит из протопланетного диска вблизи Солнца.

Эту планету астрономы обнаружили теоретически, анализируя оказываемое ею на другие небесные тела в поясе Койпера гравитационное возмущение - траектории шести крупных транснептуновых объектов (то есть расположенных за орбитой Нептуна) оказались объединены в один кластер (со сходными аргументами перигелия, долготой восходящего узла и наклонением). Вероятность ошибки в своих расчетах Браун и Батыгин изначально оценили в 0,007 процента.

Где именно находится Планета Х - неизвестно, какую часть небесной сферы следует отслеживать телескопам - непонятно. Небесное тело расположено настолько далеко от Солнца, что заметить его излучение современными средствами крайне сложно. А доказательства существования Планеты Х, основанные на оказываемом ею гравитационном влиянии на небесные тела в поясе Койпера, - лишь косвенные.

Видео: caltech / YouTube

В июне 2017 года астрономы из Канады, Великобритании, Тайваня, Словакии, США и Франции результаты поиска Планеты Х с использованием каталога транснептуновых объектов OSSOS (Outer Solar System Origins Survey). Были изучены элементы орбиты восьми транснептуновых объектов, на движение которых Планета Х должна была бы повлиять - объекты сгруппировались бы определенным образом (кластеризовались) по своим наклонениям. Среди восьми объектов четыре рассмотрены впервые, все они удалены от Солнца на расстояние более 250 астрономических единиц. Оказалось, что параметры одного объекта, 2015 GT50, не укладываются в кластеризацию, что заставило усомниться в существовании Планеты Х.

Однако первооткрыватели планеты Х полагают, что 2015 GT50 не противоречит их расчетам. Как отметил Батыгин, численное моделирование динамики Солнечной системы, включающее Планету Х, показывает, что за пределами большой полуоси в 250 астрономических единиц должны существовать два кластера небесных тел, чьи орбиты выровнены Планетой Х: один - стабильный, второй - метастабильный. Хотя объект 2015 GT50 не входит ни в один из этих кластеров, он все равно воспроизводится моделированием.

Батыгин полагает, что может быть несколько таких объектов. Вероятно, с ними связано положение малой полуоси Планеты Х. Астроном подчеркивает, что с момента опубликования данных о Планете Х на ее существование указывают уже не шесть, а 13 транснептуновых объектов, из них к стабильному кластеру относятся 10 небесных тел.

Пока одни астрономы сомневаются в Планете Х, другие находят новые свидетельства в ее пользу. Испанские ученые Карлос и Рауль де ла Фуэнте Маркос исследовали параметры орбит комет и астероидов в поясе Койпера. Обнаруженные аномалии движения объектов (корреляции между долготой восходящего узла и наклонением) легко объясняются, по мнению авторов, присутствием в Солнечной системе массивного тела, большая полуось орбиты которого составляет 300-400 астрономических единиц.

Более того, в Солнечной системе может быть не девять, а десять планет. Недавно астрономы из Аризонского университета (США) существование в поясе Койпера еще одного небесного тела, размерами и массой близкими к Марсу. Расчеты показывают, что гипотетическая десятая планета удалена от светила на расстояние 50 астрономических единиц, а ее орбита наклонена к плоскости эклиптики на восемь градусов. Небесное тело оказывает возмущение на известные объекты из пояса Койпера и, скорее всего, в древности находилось ближе к Солнцу. Специалисты отмечают, что наблюдаемые эффекты не объясняются влиянием Планеты Х, расположенной значительно дальше «второго Марса».

В настоящее время известно около двух тысяч транснептуновых объектов. С вводом новых обсерваторий, в частности LSST (Large Synoptic Survey Telescope) и JWST (James Webb Space Telescope), ученые планируют довести число известных объектов в поясе Койпера и за его пределами до 40 тысяч. Это позволит не только определить точные параметры траекторий транснептуновых объектов и, как следствие, косвенно доказать (или опровергнуть) существование Планеты Х и «второго Марса», но также и напрямую обнаружить их.