Kodėl mes tiesiog randame šį vadinamąjį „planetos devynį“?

Šią savaitę pora Caltech astronomų atskleidė devintojo planetos saulės sistemos įrodymus. Nors taip vadinama „Planetinė Devyni“ yra 20 kartų toliau nuo saulės nei Neptūnas, ji taip pat yra apie dešimt kartų masyvesnė už Žemę.

Mes sakome įrodymus, bet nėra įrodymų, nes liūdnai pagarsėjęs „Plutono žudikas“, Mike Brownas ir jo kolega Konstantinas Batyginas, tiesiai nepastebėjo planetos. Vietoj to, kaip ir geras kriminalinis tyrimas, turime visus įkalčius, rodančius įtariamą planetą.

Dabar tai yra tik prakeikto uolos aptikimo klausimas.

Tad kodėl astronomai taip ilgai užtruko, kad galų gale pasiektų kažką tokio pat dydžio kaip Planet Nine? Kaip visą laiką skrido po mūsų nosimis? Ir kodėl mes vis dar net nesame iš tikrųjų rasta tai?

Pradėkime nuo pat pradžių ir pirmą kartą susipažinkime su Kuiper Belt: saulės sistemos regionu, viršijančiu Neptūno orbitą. Kaip sakė Brownas Inversinis trečiadienį skirtingi „Kuiper Belt“ apipavidalinimo objektai yra platinami ir sukasi aplink saulę savo unikaliais būdais. Nėra jokios priežasties manyti, kad jie rodytų panašius judėjimo modelius.

Ir dar, 2014 m. Vienas iš Browno postdokų buvo bendraautoris, parodęs, kaip 13 iš tolimiausių objektų, esančių Kuiper dirže, besisukančiuose saulėje, buvo keistai panašūs. Brownas pastebėjo ir pradėjo nuodugniau stebėti šiuos objektus su „Batygin“.

Pora pastebėjo, kad šešios tolimiausios iš 13 objektų turėjo aplink elipsinę orbitą aplink saulę. Tai pats keistas atsitiktinumas, bet net ir pasitenkinimas yra tai, kad visos orbitos taip pat nukrito toje pačioje erdvėje. „Brown“ tai prilygsta daugelio rankų matymui tame pačiame laikrodyje, rodančiame tą patį skaičių - nors visos rankos juda skirtingu greičiu.

Be to, šešių objektų orbitos pakreipiamos maždaug 30 laipsnių kampu ta pačia kryptimi. Yra tik 0,007 proc. Tikimybė, kad tai įvyksta. Kažkas sukėlė pakankamai didelį trikdymą, kuris vienodai paveiktų visus šešis objektus. Įveskite devintojo planetos idėją.

Svarbu pažymėti, kad norint nustatyti tokius modelius ir tendencijas tarp orbitinių objektų erdvėje, jūs turite juos stebėti tikrai ilgą laiką - bent jau keletą mėnesių. „Brown“ ir „Batygin“ maždaug metus praleido tik stebėdami ir surinkdami pakankamai duomenų, kad patikrintų šiuos modelius, kurie rodo, kad egzistuoja devinta planeta.

Lengvai suprantama, kad tokio projekto įgyvendinimas reiškia daug laiko užblokavimą tam tikram, kas gali arba negali atsitikti. Moksliniame tyrime praleistas laikas niekada nėra išeikvotas ar veltui, tačiau, jei Brownas ir Batiginas iš tikrųjų nustatė, kad tokių modelių nėra, rezultatai būtų aptarti kaip išnaša - ne popierius.

Bet kokiu atveju raktas į tai, kas vyksta šioje situacijoje, yra sunkumas. Jums reikia objekto ar objektų serijos, galinčios pakankamai sunkiai išlaikyti subpopuliaciją objektų grupei. „Brown“ ir „Batygin“ greitai atmetė, kad daugelio objektų buvo priežastis, nes tai reikėjo, kad Kuiper diržas būtų apgyvendintas 100 kartų daugiau masės, nei ji iš tikrųjų turi.

Kitas geriausias paaiškinimas buvo planeta. Didelis.

Jei jūsų pirmasis instinktas yra paimti teleskopą ir ieškoti planetos, sveikinu: jūs būsite siaubingas mokslininkas. Erdvė yra didelis. Jei norite efektyviai panaudoti savo laiką, turite būti labiau tikri, kur ieškoti, jei nenorite praleisti likusios savo gyvenimo dalies, spoksoti tamsoje.

Astronomai surengė keletą simuliacijų, kurios padėtų planetos objektą į aplinką skirtingomis sąlygomis ir pamatyti, kuris iš jų koreliuoja su surinktais orbitos duomenimis. Jie neturėjo daug sėkmės, kol iš esmės įvyko nelaimingas atsitikimas, kai jie imitavo simuliaciją su planeta, kuri buvo priešnacionalinėje orbitoje. Tai reiškia, kad įtariama planeta būtų artimiausioje saulėje - pozicija, vadinama „periheliu“ - tai 180 laipsnių kampas nuo visų kitų žinomų objektų perihelio. Ir šioje konfigūracijoje, modeliavimas sutapo su duomenimis.

Brownas ir Batiginas manė, kad padarė kažką negerai. „Jūsų natūralus atsakas yra„ Ši orbitos geometrija negali būti teisinga “, - sakė Batyginas.

„Tai negali būti stabili per ilgą laiką, nes galų gale tai sukeltų planetą ir šiuos objektus, galų gale susidūrus,“ sakė Batyginas.

Tokiu atveju ne taip, kaip tai reiškia vadinamąjį vidutinio judesio pasipriešinimą, kai objektai, kurie vienas kitam artėja, keičiasi energija, kad išliktų susidūrę, ir išlaikyti stabilius orbitus. Devynios planetos švelniai stumia kitų tolimųjų Kuipero juostos objektų orbitus, kad kiekvienas dalykas būtų saugus ir niekas nesugadintų.

Tai yra labai keista orbitos reiškinio rūšis - ir tikrai nė vienas astronomas nenorėtų iš karto galvoti, kai bando paaiškinti planetų judėjimą.Tačiau šiuo atveju šis paaiškinimas ne tik suteikia aiškų paaiškinimą, kaip ir kodėl anksčiau minėti šeši objektai judėjo taip, kaip jie daro. Jis taip pat atskleidžia, kodėl Sedna ir 2012 VP113, du kiti Kuiper Belt objektai, nepaveikia Neptūno, kaip ir kiti Kuiper Belt objektai, nes Planeta Devyni ištraukia juos nuo aštuntosios planetos.

Be to, šis modeliavimas taip pat atitinka keturių kitų objektų, esančių orbitoje, judančias viena statmena linija nuo Neptūno ir kitos objekto pozicijas, kurios dabar žinomos yra Planet Nine.

Taigi, ką visi šie duomenys mums suteikia? Iš esmės, vienintelis dalykas, kurį žinome, yra tas, koks atrodo „Planet Nine“ orbitoje. Ir tai yra gana ilgas orbitos kelias - tai užtrunka kažką panašaus į 10.000 - 20.000 metų, kad objektas užbaigtų visą orbitą aplink saulę. Apskritai, bandant rasti Planetą Devynis, bus kažkas panašaus į adatos ieškojimą šieno kirtime: Jūs ieškote ko nors, kas savaime yra labai skirtinga, bet tik nedidelė erdvės erdvė.

Kadangi Batiginas ir Brownas tik paskelbė savo išvadas, lenktynės iš esmės prasideda dabar. Jei planeta yra labai nutolusiose orbitos dalyse, tik didžiausi pasaulio teleskopai, kaip W.M. „Keck Observatory“ ir „Subaru Telescope“, abu Havajai, suras. Jei tai yra artimesni, mažiau galingi instrumentai turi galimybę jį pirmiausia pastebėti.

Jei ketinate jį surasti pirmiausia, geriau eikite į vieną iš šių teleskopų. Ir kol joje būna, šaukite planetų pavadinimo taisyklių!