История поисков Планеты X
Корни этой истории берут свое начало еще в 19 веке. После открытия Урана было обнаружено, что его реальное движение по орбите отличается от расчетного. Была выдвинута масса объяснений этому феномену, начиная от того, что закон всемирного тяготения не работает для находящихся далеко от Солнца объектов и заканчивая недавним столкновением планеты с огромной кометой, что изменило ее орбиту. Впрочем, самое правдоподобная версия заключалась в существовании восьмой, еще не открытой планеты Солнечной системы, чья гравитация оказывала влияние на Уран.
Сразу несколько астрономов занялись поисками этой планеты и в 1846 году “открытие на кончике пера” состоялось - на основании расчетов Урбена Леверье, астроном Иоганн Галле и его помощник д’Арре обнаружили искомую планету, которая была названа Нептуном. Это открытие стало настоящим триумфом науки 19 века. Довольны были все, кроме, пожалуй, конкурентов-англичан.
Тем не менее, история на этом не закончилась. После того, как ученые примерно оценили массу Нептуна, выяснилось, что ее все равно не хватает для объяснения всех отклонений в движении Урана. После этого возникло резонное предположение о существовании еще одной, пока еще не открытой планеты (т. е. Планеты X). В 1906 богатый американский бизнесмен и по совместительству владелец крупнейшей в США частной астрономической обсерватории Персиваль Лоуэлл инициировал проект по обнаружению Планеты X. В 1909 году ученые из обсерватории Лоуэлла провели расчеты, согласно которым искомое небесное тело должно было находиться в созвездии Близнецов - однако тогда поиски не принесли никаких результатов.
После смерти Лоуэлла в 1916 году и начала судебных тяжб по поводу его наследства, поиски Планеты Х были остановлены более чем на десятилетие. Лишь в конце 1928 года они были возобновлены молодом астрономом Клайдом Томбо. Работал Томбо в одиночку на новом фотографическом телескопе. Он воспользовался координатами обсерватории Лоуэлла и разбил весь сектор поисков на маленькие участки. Каждый из этих участков он фотографировал три раза с интервалом в два-три дня. На одной фотопластинке у него в среднем получалось 160 тысяч точек - изображений звезд. Его задача заключалась в том, чтобы найти среди этих 160 тысяч точек одну, которая бы сместилась относительно звезд и которая могла быть искомой Планетой X.
Для обнаружения этого смещения, Томбо использовал прибор под названием блинк-компаратор. В него помещались две последовательно полученные фотопластинки одного и того же участка неба. С помощью перекидывающегося зеркала, наблюдатель мог видеть в микроскоп блинк-компаратора попеременно одну из двух пластинок - левую или правую. Задачей Томбо было так расположить пластинки, чтобы все изображения звезд оставались на месте и как бы "сливались" воедино. Если же какая-то из точек оказывалась смещенной, то при перекидывании зеркальца она начинало как бы моргать/прыгать, что стало бы заметно наблюдателю.
Томбо работал по 14 часов в сутки на протяжении года почти без выходных. Разумеется, он неоднократно находил смещающиеся точки, но они оказывались либо астероидами, либо кометами. Часто Томбо сталкивался с дефектами фотоэмульсии - тогда приходилось использовать третью, контрольную, фотопластинку.
Ситуацию затрудняло то, что по мере поисков Томбо приближался к полосе Млечного пути и количество звезд стало увеличиваться, доходя до 400 тысяч на одной пластинке. Сложно сказать, каким образом Томбо сумел выдержать все неудачи и не сдаться, но 18 февраля 1930 года он таки обнаружил нужную точку. Так был открыт Плутон, как тогда считалось, девятая планета Солнечной системы.
Фрагменты тех самых фотопластинок, с помощью которых был открыт Плутон
Самое забавное, что позже выяснилось, что в 1915 году Плутон уже был дважды сфотографирован - но на одном из снимков изображение наложилось на звезду, на другом попало на дефект пластинки.
В первые годы после обнаружения Плутона по умолчанию считалось, что его масса в общем-то близка к земной, что позволило бы объяснить все отклонения в движении Урана. Проблема заключалась в том, что в телескоп было невозможно разглядеть диск планеты. Потому, предполагалось что у Плутона какое-то невероятно маленькое альбедо. В 1976 году альбедо Плутона наконец удалось измерить и выяснилось что его масса составляла всего 1% от земной (современные исследования вообще дают цифру в 0,002% массы Земли). Таким образом, выяснилось, что Плутон никак не мог оказать влияние на орбиту Урана и абсолютно все расчеты обсерватории Лоуэлла были ошибочными. То, что Плутон находился на этом месте и был в итоге открыт Томбо не более чем невероятное совпадение, что разумеется ничуть не умаляет колоссальный труд, проделанный астрономом.
Разумеется, все это оживило дискуссии о существовании той самой Планеты X. В 1989 году, зонд “Вояджер 2” пролетел вблизи Нептуна: помимо отличных фотографий планеты, полученные им данные помогли также более точно оценить массу планеты. После ряда перепроверок, в 1994 году было объявлено что масса Нептуна на 0,5% меньше расчетной (разница была примерно равна массе Марса). В результате, исчезли несоответствия в орбите Урана, а с ними и надобность в Планете X. Конец истории?
Вовсе нет. В 1999 году астроном Джон Матис заявил, что обнаружил закономерность в поведении долгопериодических комет, прибывающих из облака Оорта, объяснить которую можно лишь, предположив, что на расстоянии до полусветого года от Солнца, где-то в облаке Оорта находится объект с массой больше, чем у Юпитера (вероятнее всего, коричневый карлик).
Облако О́орта - гипотетическая сферическая область Солнечной системы, служащая источником долгопериодических комет. Инструментально существование облака Оорта пока что не подтверждено, однако многие косвенные факты указывают на его существование.
В 2003 году был обнаружен транснептуновый объет Седна с просто невероятной орбитой: в перигелии он приближается к Солнцу на расстояние в 76 астрономических единиц, в апогее удаляется более чем на 1000 астрономических единиц. Всего, Седна совершает один оборот вокруг Солнца за 11 400 лет.
Такая траектория не могла возникнуть сама по себе - и первоначально было выдвинуто три возможных объяснения:
*Возникновение Солнечной системы в звездном скоплении.
*Однократное прохождение звезды на расстоянии порядка 500 астрономических единиц от Солнца.
*Влияние гравитации еще не открытого массивного транснептунового объекта.
Разумеется, самым соблазнительным из всех возможных вариантов был третий, и гипотеза о существовании Планеты X (она получила рабочее название Тюхе) снова обрела популярность. Подобный объект даже послужил местом действия для романа Питера Уоттса “Ложная слепота” (правда там коричневый карлик назывался Большой Бен).
Но за последние 80 лет возможности техники ушли намного дальше, чем блинк-компаратор Клайда Томбо. В условиях, когда космические телескопы дали ученым получили возможность находить планеты в других звездных системах, получение окончательного ответа на вопрос о существовании в окрестностях Солнца такого большого объекта, стало лишь вопросом времени.
И этот ответ преподнесла миссия "WISE". Инфракрасный телескоп " WISE" (Wide-Field Infrared Survey Explorer) был запущен в 2009 году с целью осуществления обзора всего звездного неба. За время работы миссии, был обнаружен целый ряд объектов - несколько десятков тысяч астероидов, свыше 500 звезд (в том числе двойная система коричневых карликов Луман-16, находящаяся на расстоянии всего 6.5 световых лет от Земли). Но никаких следов существовании Планеты X и уж тем более гипотетической звезды Немезиды так и не было найдено.
Немезида, это звезда-компаньон Солнца, которая согласно выдвинутой в 1984 году гипотезе, повинна во всех массовых вымираниях, которые происходят на Земли якобы через строго определенный промежуток в 26 миллионов лет
И вот, буквально вчера, ученые из миссии "WISE "подвели окончательные итоги полного сканирования всего неба. Вердикт оказался неутешительным для всех сторонников существования Планеты X: на расстоянии до 10 тысяч астрономических единиц не обнаружено никаких неизвестных объектов размером с Сатурн или больше. На расстоянии до 26 тысяч астрономических единиц (а это фактически, половина светового года) не обнаружено никаких признаков существования объектов размеров с Юпитер.
Планета Х в представлении художника
Конечно, это не исключает возможности существования меньших, но все же достаточно крупных объектов в облаке Оорта - например, размером с Марс или даже Уран. Более чем вероятно, что существует еще целый ряд пока что не открытых объектов с траекториями как у Седны. Логично предположить, что некоторые из них даже превышают ее по размерам.
Но тем не менее, похоже что гипотезе о существовании Планеты X, в ее классическом понимании, нанесен весьма серьезный удар. И пока не появятся какие-то радикально новые данные, этот вопрос вероятно будет снят с повестки дня.
Сразу несколько астрономов занялись поисками этой планеты и в 1846 году “открытие на кончике пера” состоялось - на основании расчетов Урбена Леверье, астроном Иоганн Галле и его помощник д’Арре обнаружили искомую планету, которая была названа Нептуном. Это открытие стало настоящим триумфом науки 19 века. Довольны были все, кроме, пожалуй, конкурентов-англичан.
Тем не менее, история на этом не закончилась. После того, как ученые примерно оценили массу Нептуна, выяснилось, что ее все равно не хватает для объяснения всех отклонений в движении Урана. После этого возникло резонное предположение о существовании еще одной, пока еще не открытой планеты (т. е. Планеты X). В 1906 богатый американский бизнесмен и по совместительству владелец крупнейшей в США частной астрономической обсерватории Персиваль Лоуэлл инициировал проект по обнаружению Планеты X. В 1909 году ученые из обсерватории Лоуэлла провели расчеты, согласно которым искомое небесное тело должно было находиться в созвездии Близнецов - однако тогда поиски не принесли никаких результатов.
После смерти Лоуэлла в 1916 году и начала судебных тяжб по поводу его наследства, поиски Планеты Х были остановлены более чем на десятилетие. Лишь в конце 1928 года они были возобновлены молодом астрономом Клайдом Томбо. Работал Томбо в одиночку на новом фотографическом телескопе. Он воспользовался координатами обсерватории Лоуэлла и разбил весь сектор поисков на маленькие участки. Каждый из этих участков он фотографировал три раза с интервалом в два-три дня. На одной фотопластинке у него в среднем получалось 160 тысяч точек - изображений звезд. Его задача заключалась в том, чтобы найти среди этих 160 тысяч точек одну, которая бы сместилась относительно звезд и которая могла быть искомой Планетой X.
Для обнаружения этого смещения, Томбо использовал прибор под названием блинк-компаратор. В него помещались две последовательно полученные фотопластинки одного и того же участка неба. С помощью перекидывающегося зеркала, наблюдатель мог видеть в микроскоп блинк-компаратора попеременно одну из двух пластинок - левую или правую. Задачей Томбо было так расположить пластинки, чтобы все изображения звезд оставались на месте и как бы "сливались" воедино. Если же какая-то из точек оказывалась смещенной, то при перекидывании зеркальца она начинало как бы моргать/прыгать, что стало бы заметно наблюдателю.
Томбо работал по 14 часов в сутки на протяжении года почти без выходных. Разумеется, он неоднократно находил смещающиеся точки, но они оказывались либо астероидами, либо кометами. Часто Томбо сталкивался с дефектами фотоэмульсии - тогда приходилось использовать третью, контрольную, фотопластинку.
Ситуацию затрудняло то, что по мере поисков Томбо приближался к полосе Млечного пути и количество звезд стало увеличиваться, доходя до 400 тысяч на одной пластинке. Сложно сказать, каким образом Томбо сумел выдержать все неудачи и не сдаться, но 18 февраля 1930 года он таки обнаружил нужную точку. Так был открыт Плутон, как тогда считалось, девятая планета Солнечной системы.
Фрагменты тех самых фотопластинок, с помощью которых был открыт Плутон
Самое забавное, что позже выяснилось, что в 1915 году Плутон уже был дважды сфотографирован - но на одном из снимков изображение наложилось на звезду, на другом попало на дефект пластинки.
В первые годы после обнаружения Плутона по умолчанию считалось, что его масса в общем-то близка к земной, что позволило бы объяснить все отклонения в движении Урана. Проблема заключалась в том, что в телескоп было невозможно разглядеть диск планеты. Потому, предполагалось что у Плутона какое-то невероятно маленькое альбедо. В 1976 году альбедо Плутона наконец удалось измерить и выяснилось что его масса составляла всего 1% от земной (современные исследования вообще дают цифру в 0,002% массы Земли). Таким образом, выяснилось, что Плутон никак не мог оказать влияние на орбиту Урана и абсолютно все расчеты обсерватории Лоуэлла были ошибочными. То, что Плутон находился на этом месте и был в итоге открыт Томбо не более чем невероятное совпадение, что разумеется ничуть не умаляет колоссальный труд, проделанный астрономом.
Разумеется, все это оживило дискуссии о существовании той самой Планеты X. В 1989 году, зонд “Вояджер 2” пролетел вблизи Нептуна: помимо отличных фотографий планеты, полученные им данные помогли также более точно оценить массу планеты. После ряда перепроверок, в 1994 году было объявлено что масса Нептуна на 0,5% меньше расчетной (разница была примерно равна массе Марса). В результате, исчезли несоответствия в орбите Урана, а с ними и надобность в Планете X. Конец истории?
Вовсе нет. В 1999 году астроном Джон Матис заявил, что обнаружил закономерность в поведении долгопериодических комет, прибывающих из облака Оорта, объяснить которую можно лишь, предположив, что на расстоянии до полусветого года от Солнца, где-то в облаке Оорта находится объект с массой больше, чем у Юпитера (вероятнее всего, коричневый карлик).
Облако О́орта - гипотетическая сферическая область Солнечной системы, служащая источником долгопериодических комет. Инструментально существование облака Оорта пока что не подтверждено, однако многие косвенные факты указывают на его существование.
В 2003 году был обнаружен транснептуновый объет Седна с просто невероятной орбитой: в перигелии он приближается к Солнцу на расстояние в 76 астрономических единиц, в апогее удаляется более чем на 1000 астрономических единиц. Всего, Седна совершает один оборот вокруг Солнца за 11 400 лет.
Такая траектория не могла возникнуть сама по себе - и первоначально было выдвинуто три возможных объяснения:
*Возникновение Солнечной системы в звездном скоплении.
*Однократное прохождение звезды на расстоянии порядка 500 астрономических единиц от Солнца.
*Влияние гравитации еще не открытого массивного транснептунового объекта.
Разумеется, самым соблазнительным из всех возможных вариантов был третий, и гипотеза о существовании Планеты X (она получила рабочее название Тюхе) снова обрела популярность. Подобный объект даже послужил местом действия для романа Питера Уоттса “Ложная слепота” (правда там коричневый карлик назывался Большой Бен).
Но за последние 80 лет возможности техники ушли намного дальше, чем блинк-компаратор Клайда Томбо. В условиях, когда космические телескопы дали ученым получили возможность находить планеты в других звездных системах, получение окончательного ответа на вопрос о существовании в окрестностях Солнца такого большого объекта, стало лишь вопросом времени.
И этот ответ преподнесла миссия "WISE". Инфракрасный телескоп " WISE" (Wide-Field Infrared Survey Explorer) был запущен в 2009 году с целью осуществления обзора всего звездного неба. За время работы миссии, был обнаружен целый ряд объектов - несколько десятков тысяч астероидов, свыше 500 звезд (в том числе двойная система коричневых карликов Луман-16, находящаяся на расстоянии всего 6.5 световых лет от Земли). Но никаких следов существовании Планеты X и уж тем более гипотетической звезды Немезиды так и не было найдено.
Немезида, это звезда-компаньон Солнца, которая согласно выдвинутой в 1984 году гипотезе, повинна во всех массовых вымираниях, которые происходят на Земли якобы через строго определенный промежуток в 26 миллионов лет
И вот, буквально вчера, ученые из миссии "WISE "подвели окончательные итоги полного сканирования всего неба. Вердикт оказался неутешительным для всех сторонников существования Планеты X: на расстоянии до 10 тысяч астрономических единиц не обнаружено никаких неизвестных объектов размером с Сатурн или больше. На расстоянии до 26 тысяч астрономических единиц (а это фактически, половина светового года) не обнаружено никаких признаков существования объектов размеров с Юпитер.
Планета Х в представлении художника
Конечно, это не исключает возможности существования меньших, но все же достаточно крупных объектов в облаке Оорта - например, размером с Марс или даже Уран. Более чем вероятно, что существует еще целый ряд пока что не открытых объектов с траекториями как у Седны. Логично предположить, что некоторые из них даже превышают ее по размерам.
Но тем не менее, похоже что гипотезе о существовании Планеты X, в ее классическом понимании, нанесен весьма серьезный удар. И пока не появятся какие-то радикально новые данные, этот вопрос вероятно будет снят с повестки дня.