Таємниця Дев'ятої планети Сонячної системи. Чи близькі ми до розгадки

Після того як Плутон у 2006 році втратив статус планети, нам сказали, що у нашій космічній околиці - вісім планет. Але деякі науковці вважають, що загадковий дев'ятий "сусід" усе ж існує, і ми можемо бути на порозі його відкриття - завдяки дуже потужному новому телескопу.

Розташована на вершині гори на півночі Чилі, обсерваторія Віри Рубін розпочала свою місію з революціонізації того, як ми бачимо Всесвіт, у червні 2025 року. І одним із завдань, на яке вона сподівається пролити світло, є склад нашого власного космічного подвір'я.

Існування Девʼятої планети є предметом значного інтересу та суперечок серед науковців із 2016 року. Саме тоді астрономи Костянтин Батигін і Майкл Браун з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) у США опублікували статтю, в якій стверджували, що на околицях Сонячної системи перебуває планета масою приблизно у 10 разів більшою за масу Землі.

Вони стверджували, що лише наявність масивного небесного тіла може пояснити поведінку групи з шести далеких транснептунових об'єктів (TNOs) - крижаних тіл, які обертаються навколо Сонця за межами Нептуна в регіоні, відомому як пояс Койпера. Ці віддалені TNOs мають незвично нахилені та витягнуті орбіти, що свідчить про можливий гравітаційний вплив більшого сусіда.

"Якщо Девʼятої планети не існує, у нас більше немає пояснень для багатьох дивних явищ", - каже професор Браун BBC.

Якщо не стежити за складними поворотами астрономії, можна не помітити іронії: Браун, провідний прихильник ідеї загадкової нової планети, - той самий астроном, чия робота була ключовою для позбавлення статусу планети попередньої дев'ятої планети два десятиліття тому.

З моменту відкриття у 1930 році Плутон фігурував як найменша й найвіддаленіша планета нашої Сонячної системи.

Але у 2005 році Браун і двоє його колег виявили Еріду - об'єкт розміру Плутона, що обертається навколо Сонця за межами Нептуна. Відкриття Еріди суттєво вплинуло на рішення Міжнародного астрономічного союзу (IAU) змінити визначення планети наступного року й виключити Плутон із "родини", понизивши його до карликової планети поряд з Еридою.

Дивна, тьмяна й далека

Великою проблемою ідеї ще однієї дев'ятої планети є те, що досі ніхто офіційно не здійснив підтвердженого спостереження. Батигін і Браун, наприклад, використали комп'ютерні моделі для обґрунтування своєї заяви. Частково тому, що Дев'ята планета, якщо вона існує, перебуває дуже далеко від нас.

Астрономи з Caltech оцінили, що в середньому вона розташована приблизно у 20 разів далі від Сонця, ніж Нептун. Це означає, що їй може знадобитися до 20 000 земних років, щоб здійснити один оберт навколо Сонця. Об'єкт на такій відстані від Сонця відбиває дуже мало світла, що робить його надзвичайно тьмяним.

Щоб ускладнити ситуацію, вони передбачили, що орбіта Девʼятої планети буде досить дивною. Тоді як вісім планет обертаються навколо Сонця майже по кругових орбітах у майже плоскій площині, рух дев'ятої планети був би сильно еліптичним і нахиленим.

Але перспективи побачити її можуть ось-ось змінитися. Тоді як потужні старіші телескопи, такі як космічний телескоп Джеймса Вебба, призначені для прицільних спостережень конкретних об'єктів у глибокому космосі, обсерваторія Віри Рубін кожні кілька ночей сканує все небо Південної півкулі.

Оснащена, зокрема, найбільшою коли-небудь створеною цифровою камерою, вона, як очікують, каталогізує мільярди космічних об'єктів протягом своєї 10-річної місії, зокрема понад 40 000 нових TNOs.

"Рубін може знаходити велику кількість об'єктів у космосі, які тьмяніші й розташовані далі, ніж усе, що ми коли-небудь могли бачити раніше", - каже докторка Сара Грінстріт, астрономка обсерваторії.

"Якщо Дев'ята планета існує у своїх гіпотетичних розмірах і розташуванні… обсерваторія Рубін її знайде", - стверджує вона.

Знову Нептун?

Браун також вважає, що обсерваторія Рубін "або знайде Дев'яту планету безпосередньо, або знайде достатньо незаперечні докази того, що вона існує або не існує". Якщо вона існує, він вважає, що її можуть помітити протягом року чи двох - що стане монументальною віхою.

"Дев'ята планета була б п'ятою за розміром у нашій Сонячній системі та першою, відкритою за 180 років!" - каже він.

Астроном має на увазі формальне відкриття Нептуна у 1846 році.

Існування Нептуна передбачили після того, як астрономи помітили нерегулярності в орбіті його сусіда - Урана. Згодом розрахунки використав німецький астроном Йоганн Готфрід Галле для точного визначення Нептуна на небі.

Але пізніше з'ясували, що Нептун уже спостерігав ще у 1612 році Галілео Галілей, проте не ідентифікував його як планету, оскільки його рух відносно зір був занадто повільним і ледь помітним для телескопів того часу.

Чи може те саме статися з Дев'ятою планетою? Доцентка Малена Райс, планетарна астрофізикиня з Єльського університету, підозрює, що цілком можливо.

"Я зовсім не переконана, що Девʼятої планети уже немає в наших даних. Нам просто потрібно уважно подивитися", - каже вона.

Поширена в інших системах

У квітні минулого року команда науковців із Тайваню, Японії та Австралії, можливо, зробила саме це. Вони проаналізували огляди неба з двох інфрачервоних космічних телескопів, запущених у 1983 і 2006 роках відповідно, і виявили пару відповідних тьмяних точок, які можуть представляти невідому планету, що рухалася протягом цих 23 років.

Деякі астрономи зустріли ці результати зі скепсисом. Навіть сама дослідницька команда ставиться до них з обережністю.

"Ще досить рано говорити, що наше дослідження є відкриттям Дев'ятої планети", - визнає Террі Фан, провідний автор з Національного університету Цін Хуа на Тайвані.

Натомість він називає це відкриттям "потенційного кандидата на Дев'яту планету".

Але ось у чому річ: існування Девʼятої планети не стало б шоком для таких астрономів, як Райс. Гіпотетичну планету прогнозують більшою за Землю, але меншою за Нептун, і, за словами Райс, це найпоширеніший розмір планет в інших системах.

"Ми бачимо цей тип планет приблизно біля половини інших зірок, і в межах Сонячної системи у нас такої немає", - каже вона.

Якщо це не планета - то що там

Проте опоненти гіпотези Девʼятої планети висунули аргументи - від спостережних помилок в аналізі Батигіна і Брауна до нашої попередньої історії із загадковою планетою: теоретичну Планету X, яка нібито тягнула Уран, пропонували на початку XX століття, але згодом спростували.

Ще одним аргументом, що підживлює скепсис, є відкриття у 2023 році об'єкта Ammonite - транснептунового об'єкта, орбіта якого не узгоджується з шістьма TNOs, спочатку проаналізованими Батигіним і Брауном.

Існує також конкурентна теорія, представлена командою астрофізиків з дослідницького інституту Forschungszentrum Jülich у Німеччині. У 2025 році вони провели комп'ютерні симуляції, які припускають, що близький проліт масивної зорі мільярди років тому міг спричинити гравітаційний хаос, який змінив орбіти TNOs.

"Я б не сказала, що Дев'ята планета не може існувати, - визнає професорка Сюзанна Пфальцнер, яка очолила дослідження. - Але ймовірність низька".

Грінстріт каже, що докази існування цієї додаткової планети "останніми роками слабшають". Але навіть якщо обсерваторія Рубін не виявить Дев'яту планету, вона з оптимізмом дивиться на те, що вона може відкрити натомість.

"Існує величезний регіон зовнішньої Сонячної системи, який досі значною мірою не досліджений… хто знає, що ще може там ховатися", - каже вона.

"З кожним питанням, на яке ми відповідаємо, з'являються нові питання", - додає науковиця.