С тех пор, как Уильям Гершель открыл Уран в 1781 году, астрономы стремились найти новые планеты на внешней окраине Солнечной системы. Но после открытия Нептуна в 1846 году мы не нашли других крупных планет. Конечно, мы обнаружили Плутон и другие карликовые планеты за его пределами, но ничего размером с Землю или больше. Если там и скрывается какая-то девятая планета или «Планета X», нам еще предстоит ее найти.
Но этому есть некоторые предварительные доказательства. Поскольку мы обнаружили больше тел, подобных Плутону, известных как транснептуновые объекты (ТНО), и еще более отдаленные тела, известные как объекты пояса Койпера (КБО), мы заметили, что среди них, похоже, есть странная орбитальная группировка. Ориентация их орбит распределена не так случайно, как мы ожидали, что может быть вызвано небольшими гравитационными притяжениями супер-Земли на краю Солнечной системы. Если мы предположим, что это решение орбитального смещения, тогда могла бы существовать планета с массой в пять земных, вращающаяся по орбите в десять раз дальше от Солнца, чем Нептун.
Астрономы искали планету, но ничего не нашли. Это заставило некоторых предположить, что Планета X может быть первичной черной дырой, в то время как более скептически настроенные умы утверждают, что она не должна существовать. Доказательства не столь убедительны, и есть другие возможные объяснения кластеризации. Итак, новая статья предлагает новый способ сбора доказательств существования Планеты X, и это удивительно умно.
Идея основана на явлении, известном как затмение. Это когда астероид или планетарное тело проходит перед звездой. Наблюдая за звездой, когда объект ее затмевает, астрономы могут измерить такие параметры, как орбита и форма тела. Благодаря покрытию мы обнаружили, что астероид Харикло имеет кольцевую систему. Астрономы-любители использовали явления затмения, чтобы нанести на карту формы небольших астероидов.
Авторы предлагают построить 200 40-сантиметровых телескопов на расстоянии 5 километров друг от друга, чтобы создать массив затмений шириной 1000 км. Поскольку у каждого телескопа будет немного разная точка обзора, разные телескопы будут видеть затмения по-разному, что позволит астрономам составить карту орбиты и размера транснептуновых объектов. По их оценкам, в течение 10-летнего исследования они смогли обнаружить около 1800 новых TNO. Основываясь на моделировании орбит и кластеризации TNO, авторы показывают, что такая система должна найти явные доказательства существования любого 5 тел массы Земли в пределах 800 а.е. от Солнца. Другими словами, если Планета X существует, данное исследование могло бы это доказать.
Весь комплекс будет стоить всего около 15 миллионов долларов США, что на удивление дешево для такого проекта. Даже если исследование не сможет найти Планету X, оно дополнит наше понимание далекой Солнечной системы, а также позволит нам изучить, как [sunlight can shift the orbits of small solar system bodies.](
Ссылка: Гомес, Дэниел Ч. Х. и Гэри М. Бернштейн. «Автоматическая сеть затмений для гравитационного картирования транснептуновой солнечной системы». Препринт arXiv arXiv:2410.16348 (2024).
