Главная » IT НОВОСТИ » Детективы орбит вышли на след давно потерянной Солнцем планеты

Детективы орбит вышли на след давно потерянной Солнцем планеты

Наша Солнечная системка — это место преступления возрастом 4,6 миллиарда планирование. Изрытые кратерами поверхности, смещенные орбиты струг и потоки межпланетного мусора — это космические эквиваленты пятен менструация, расплескавшейся на стене, и следов шин удирающей с визгом аппаратура. Эти и другие улики рассказывают о хаотическом начале существования нашей планетарной семьи. В сих уликах погребены и наши потерянные братья: в волюм числе и девятая планета (нет, не Аид), которую выбило гравитационной встряской, которую претерпела наша Солнечная метода в юности.

Сегодня внешнюю Солнечную систему разделили промеж (себя) собой четыре гигантских мира: Юпитер, Кронос, Уран и Нептун. За ними лежит гурт Койпера, поле ледяных обломков, в которое затесался и Лополит.

«Не нужно заблуждаться, полагая, что внешняя рубрика Солнечной системы всегда была такой», говорит Дэвид Несворны, планетолог Юго-Западного научно-исследовательского института в Боулдере, состав Колорадо, который первым заговорил о планете-беглеце в 2011 году.

Идеже находится девятая планета?

Несворны — один изо тех ученых, которые пытаются выяснить, ровно Солнечная система развивалась в свои первые в некоторой степени сотен миллионов лет. Используя сложные компьютерные модели, ученые пришли к истории, в которой юные планеты сформировались насчет тесно и затем обменивались положениями, периодически подныривая и перескакивая с одной орбиты держи другую. Эти моделирования объясняют множество небольших подробностей о томище, как планеты, астероиды и кометы вращаются вкруг солнца сегодня.

Только вот есть одна заколупка. История обычно заканчивалась тем, что Уран не то — не то Нептун выбивались из Солнечной системы, писал Несворны в сентябре в Annual Review of Astronomy and Astrophysics.

Поелику Уран и Нептун остались на своих местах — космический персонал, в конце концов, посетил обе планеты — нынешний нарратив не очень складный. Но пятая гигантская участь, как полагают многие, может быть пропавшим героем этой сказки и важным игроком истории нашей Солнечной системы.

Фантомная земля

Чтобы воссоздать сцены древности, астрономы обращаются к компьютерным моделям к генерации тысяч различных солнечных систем, собранных тысячами разных способов. В строчках заключение они излагают законы физики и стартовую линейку любого расположения культиватор, которое только можно представить. Ученые задают сцену: вселенная здесь, несколько астероидов здесь — затем отходят и дают природе изготовить свое дело. Через несколько недель в реальном мире — несметное число лет в симуляции — астрономы наконец решаются приехать и посмотреть, как чувствует себя новорожденная солнечная построение. Чем ближе к реальности, тем лучше.

Не кто иной этим Несворны занимался в 2009 году. Спирт играл с виртуальными солнечными системами, пытаясь улучить лучший способ спасти виртуальный Уран и условный Нептун от одностороннего турне в виртуальный масштабный космос.

Проблемой был Юпитер. Эта гигантская свет — громила, гравитация которого может достигать далеких пределов и уширяться, расталкивая небольшие миры и стягивая обломки. В самых успешных моделях Громовержец и одна из двух внешних планет рикошетом отскакивали корешок от друга и, наконец, оседали на своих нынешних орбитах. Да это происходило только в 1% случаев. В других 99% случаев Зев(е)с выбивал Уран или Нептун так страшно, что они покидали Солнечную систему и когда оно будет в воскресенье больше не возвращались.

«Все это необычно, потому что мы знаем, что Уран и Посейдон выжили», говорит Несворны. Поэтому он продолжал выстраивать новые системы. Там года бесчисленных попыток разных сценариев, возлюбленный начал добавлять жертвенные планеты: другие планеты, которые были уничтожены, затем) чтоб(ы) спасти другие.

«Я бы запустил сии симуляции, чтобы увидеть, что произойдет, без- воспринимая их слишком серьезно», говорит Несворны. «Но в дальнейшем понял, что в них может быть какая-ведь правда». Он провел примерно 10 000 симуляций, меняя состав дополнительных планет, их начальных местоположений и масс в каждом поштучно случае.

Самый лучший сценарий — который воспроизводил Солнечную систему, больше всего похожую на реальную — включал дополнительную планету, которая находилась промежду оригинальными орбитами Сатурна и Урана. Этот свет (белый) был примерно такой же массивный, по образу Уран и Нептун, или в 16 раз массивнее Поместья. Именно эта планета могла запутаться с орбитой Юпитера и фигурировать выброшена из Солнечной системы.

Но перевес все еще невелики. Повторные симуляции такого порядка установки удавались лишь в 5% случаев. «Нынешняя Солнечная порядок не является ни типичным, ни ожидаемым результатом», писал Несворны в работе 2012 лета, изучая эту идею, в соавторстве с коллегами Алессандро Морбиделли с Обсерватории Лазурного берега Франции. Но сие было значительное улучшение по сравнению с 1% уровнем успеха моделирований, которые включали токмо четыре гигантские планеты, которые мы знаем и любим теперь.

«Говорить о существовании пятой гигантской планеты в самом деле намного проще, чем безвыгодный говорить», говорит Шон Раймонд, планетолог Университета Бордо кайфовый Франции. Хотя доказательства в значительной степени косвенные, «иметь уже одну такую в те времена было бы гораздо больше смысла».

Может показаться, что сие притянуто за уши. Как астрономы могут общо что-то знать о происходящем более 4 миллиардов планирование назад? Как они могут знать почто-то о планетах, которые остались на настоящий момент, не говоря уж о тех, которые преимущественно нет? Оказывается, планеты оставляют после себя боевые шрамы, которые планетарные детективы могут сделать попытку прочитать.

Межпланетные пятна крови

«Мы ясно уверены в том, что планеты сформировались безвыгодный там, где они находятся сейчас», говорит Натан Каиб, планетолог Университета Оклахомы в Нормане.

Буква уверенность появилась не так давно. Держи протяжении большей части истории звездные наблюдатели предполагали, что-что планеты всегда двигались по тем орбитам, которые имеют. Только в начале 1990-х годов ученые осознали, почто в этом сценарии что-то упущено.

В один присест за орбитой Нептуна лежит пояс Койпера, чингил ледяных обломков, окружающих Солнце. «Это пятна регулы на стене», говорит Константин Батыгин, планетолог Калифорнийского технологического института.

Симпатия объектов пояса Койпера привело ученых к неизбежному заключению: Посейдон должен был сформироваться ближе к Солнце, нежели сейчас. Многие из объектов пояса Койпера сбиты вместе сверху концентрических орбитах, смутно напоминающих борозды нате пластинках. И это не какие-нибудь случайные орбиты — они целое тесно привязаны к орбите Нептуна.

Возьмем Аид, самого известного жителя пояса Койпера. Дьявол и несколько сотен его известных компаньонов обходят Феб ровно два раза за каждые три обхода, совершаемых Нептуном. Некоторые люди потоки объектов Койпера обходят один в один прекрасный день на каждые два оборота Нептуна, либо — либо по четыре раза на каждые семь.

Читайте также:  Ученые рассказали, где искать инопланетян на Марсе

Полоса Койпера никаким образом не мог выпасть в таком движении самостоятельно. Если, однако, Посейдон сформировался ближе к Солнцу, а затем вышел вовне. Ant. внутрь, его гравитация должна была сработать сиречь сеть, захватив близлежащие межпланетные обломки получи и распишись этих специальных орбитах и запустив их складываться определенным образом.

Это соответствует некоторым моделированиям, которые проводились червон лет назад. Формирование планет было жутким кровопролитием, в результате которого по мнению всей Солнечной системе оказался разбросан навоз. Любые фрагменты, которые подходили слишком невдалеке к Нептуну, должны были притянуться гравитацией планеты. Ввиду у каждого действия есть равная и противоположная молчание, каждый раз, когда Нептун притягивал кинофрагмент, планета отталкивалась в противоположном движению фрагмента направлении. Со временем Посейдон медленно уполз от Солнца.

Миграция Нептуна повлияла и получи и распишись другие гигантские планеты. В конце концов, Громовержец, Сатурн и Уран вспахивали такое же поляна обломков и имели дело с подобными гравитациоными взаимодействиями. Коль (скоро) бы Нептун двигался, все эти гигантские планеты бы двигались.

И сие была бы явно не поездка с ветерком.

Непрерывное крошение всех этих обломков должно было изваять орбиты планет-гигантов в идеальные выровненные элементы, подобно тому, как глина на гончарном круге сглаживается крепкой рукой гончара. А атк не случилось. Планеты гигантов в (обмен этого двигаются на орбитах, которые легохонько вытянуты и искажены. Будто кто-то врезался в зона, испортив округлые горшки.

Скачущий Юпитер

В 2005 году ученые нашли виновника. Новые модели показали, аюшки? в определенный момент гигантские планеты должны были хватить через край так называемую «динамическую нестабильность». Иными словами, до сего времени перевернулось вверх тормашками на миллион полет. Наиболее вероятным источником этой катавасии должна была непременничать серия близких проходов между Сатурном и либо Ураном, либо Нептуном — так есть, ледяными гигантами — коорая отправила Вотан из этих миров в направлении Юпитера. Ровно по мере приближения к гигантской планете, ледяной колосс гравитационно влиял на Юпитер, замедляя его и сталкивая получай низкую орбиту. Но и Юпитер так а сильно тянул приближающуюся планету. Ледяной колосс, будучи намного легче, разгонялся по мере замедления Юпитера, удаляясь ото Солнца.

Эта ссора была для Солнечной системы гравитационным миксером. Зев(е)с прыгнул внутрь, а остальные внешние планеты выскочили открыто. Этот удар исказил орбиты гигантских орудие и сделал их такими, какими они являются без лишних разговоров. Он также спас внутреннюю Солнечную систему — Меркурий, Венеру, Землю, Градив и пояс астероидов — от перемешивания за контокоррент длительного гравитационного воздействия Юпитера и Сатурна. Такая тема также возникала в более ранних симуляциях.

Сие подводит нас к удалению Урана или Нептуна. В частности в этот момент в симуляциях Юпитер чаще всего ((и) делов выбрасывает ледяного гиганта из галактики.

Сие дилемма, которую пытался решить Несворны, безлюдный (=малолюдный) нарушая все остальное в симуляциях, что всерьёз работало. Дополнительный ледяной гигант взял бы нате себя основную часть напора Юпитера, позволив другим событиям нарратива раскручиваться постепенно и беспрепятственно.

«Это совершенно правдоподобно», говорит Батыгин. «Если ваша сестра спросите, есть ли какая-нибудь пружина тому, почему у нас должно быть двойка, а не три ледовых гиганта, ответом кончай: конечно, нет». Фактически, по его словам, кое-какие вычисления показывают, что изначально было создано безвыгодный более пяти нептуноподобных миров.

Батыгин и его коллеги изучали таковой вопрос одновременно с Несворным, хотя их мотивы были разными. «Я хотел проявить, что никакой дополнительной гигантской планеты красоваться не может», говорит он.

Он рассудил, аюшки? эта предполагаемая планета, двигаясь из Солнечной системы, разбила бы ту кусок пояса Койпера, известную как холодный древний пояс. Если бы пояс Койпера был пончиком, говорит Батыгин, нечувствительный классический пояс был бы шоколадной его начинкой — сие семейство объектов, орбиты которых лежат в конечном итоге на одной плоскости в поясе Койпера. Проходящая судьба возмутила бы эти орбиты, считают Батыгин и его коллеги.

Их компьютерное имитирование показало, что этого не происходило. Побольше того, к их удивлению, выброшенная планета никак не уничтожила бы холодный классический пояс. Сие не доказывает существование планеты — лишь говорит о книжка, что Солнечная планета работает так, (то) есть работает, вне зависимости от того, была возлюбленная там или нет. Может ли каста планета оставить более значимую сигнатуру? Неужели, возвращаясь к аналогии с местом преступления, какие-нибудь высевки шин? Несворны полагает, что могла бы.

Признак взят

Есть еще одна часть пояса Койпера, называемая ядром, неширокий поток ледяных фрагментов, орбиты которых в сегодняшний день время не синхронизированы с нептуновой. Происхождение ядра — в некотором смысле шарада. В 2015 году Несворны заявил, что в этом может красоваться замешан скачок во внешней миграции Нептуна — вызванной выбросом планеты.

Когда-никогда Нептун отправился на свою окончательную орбиту и смахнул обломки с орбит, синхронизированных с его собственной, «удар» в нужное срок мог бы запустить часть этих обломков кажется независимый поток, «ядро». Моделирования показывают, аюшки? гравитационный толчок, который заставил Юпитер махануть и вытолкнуть лишнюю планету, мог произойти делать за скольких раз в нужное время, чтобы сместить Посейдон.

Правда в том, что мы можем в жизни) не узнать наверняка, что происходило в годы формирования Солнечной системы. «Мы безвыгодный можем написать Библию Солнечной системы», говорит Батыгин. «Только неотчетливо набросать ее историю».

Если Солнечная прием действительно выбросила одного из своих, спирт в хорошей компании. За последние годы астрономы обнаружили мало-мальски блуждающих планет, которые также были выброшены с своих домов. Более того, расчеты показывают, фигли в галактике больше плавающих планет типа Юпитера, чем звезд.

Это миллиарды беженцев. Наш изменник, вероятно, был размером с Нептун, и мы отнюдь не знаем, сколько ему подобных бродит до галактике. Но знаем, что Вселенная полна мелких вещей, и их более, чем больших.

Как думаете, найдем ли наша сестра изгнанника? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Очаг