С тех пор, как Плутон перевели в разряд малых планет, планет в Солнечной системе осталось восемь: от Меркурия до Нептуна. За орбитой последнего простирается царство небольших ледяных объектов, известное как пояс Койпера.
Согласно моделям, их траектории должны быть почти круговыми. Однако за последние 15 лет было открыто около 30 транснептуновых объектов, орбиты которых сильно вытянуты.
Чтобы объяснить этот факт, некоторые астрономы выдвигают гипотезу о Планете X. Согласно этой версии, далеко за Нептуном существует тело массой около десяти земных. Его гравитация и меняет картину движения "странных" объектов.
Подобная мысль привлекательна, но не так-то просто объяснить, откуда подобная планета взялась на таком расстоянии от Солнца. Это не слишком хорошо согласуется с современными теориями образования Солнечной системы.
Антраник Сефилян (Antranik Sefilian) из Кембриджского университета и Джихад Тоума (Jihad Touma) из Американского университета в Бейруте предложили альтернативную гипотезу.
"Мы хотели выяснить, может ли быть другая, менее драматичная и, возможно, более естественная причина для [формирования] необычных орбит, которые мы видим у некоторых транснептуновых орбитах. Мы подумали, вместо того, чтобы включать в модель девятую планету, а потом беспокоиться о её образовании и необычной орбите, почему бы просто не учесть гравитацию небольших объектов, составляющих диск за пределами орбиты Нептуна, и посмотреть, что это нам даст?" – рассказывает Сефилян.
Подразумевается, что известный сегодня пояс Койпера – лишь часть куда более масштабного дискообразного облака небольших объектов. Их суммарное притяжение искажает орбиты некоторых транснептуновых тел, как это делала бы Планета X.
Астрономы рассчитали характеристики, которые должен иметь подобный диск, чтобы объяснить наблюдаемые странности в траекториях. В частности, речь о суммарной массе диска, форме орбит составляющих его тел и колебаниях этих орбит со временем.
Получилось, что суммарная масса такого гипотетического диска должна в несколько десятков раз превышать земную. Для сравнения: текущие оценки суммарной массы пояса Койпера дают лишь 10% от массы Земли.
Однако последняя цифра наверняка сильно занижена. Объекты пояса Койпера крайне сложно наблюдать, поскольку они маленькие и далёкие. Поэтому там может скрываться целый рой неизвестных тел. Так что гипотеза о массивном диске вполне правдоподобна.
Косвенным подтверждением такой версии служит тот факт, что вокруг некоторых звёзд обнаружены масштабные облака пыли и мелких объектов. Возможно, мы не замечаем подобного украшения у Солнца лишь потому, что смотрим на Солнечную систему изнутри. Если бы мы наблюдали её с межзвёздной дистанции, она представлялась бы нам не отдельными объектами, разделёнными огромными пустыми пространствами, а плотным скоплением вещества вокруг светила. В общем, это как раз тот случай, когда большое видится на расстоянии.
Кроме того, модели образования планетных систем говорят о том, что при этом может остаться довольно много "строительного мусора". Его хватило бы на диск, о котором говорят авторы.
Впрочем, окончательно установить истину помогут лишь новые наблюдения за окраинами Солнечной системы.
Научная статья исследователей принята к публикации в издание Astronomical Journal. Пока же можно ознакомиться с её препринтом.
К слову, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) недавно писали об исследовании транснептунового объекта Ультима Туле миссией "Новые горизонты".
