Наука

Астрономы открыли новую небольшую планету на краю Солнечной системы и утверждают, что еще дальше скрывается еще одна более крупная планета.

В другом исследовании команда ученых обнаружила астероид со своей системой колец , похожих на кольца Сатурна.

Карликовые планеты

Новая карликовая планета пока была названа 2012 VP113 , а ее солнечная орбита находится далеко за пределами известного нам края Солнечной системы.

Ее отдаленное положение указывает на гравитационное влияние другой более крупной планеты, которая возможно в 10 раз больше Земли и которую еще предстоит обнаружить.

Три фотографии открытой карликовой планеты 2012 VP113, сделанные с разницей в 2 часа 5 ноября 2012 года.

Ранее считалось, что в этой отдаленной части Солнечной системы находится только одна маленькая планета Седна .

Орбита Седны находится на расстоянии, которое в 76 раз больше расстояния от Земли до Солнца, а ближайшая орбита 2012 VP113 в 80 раз больше расстояния от Земли до Солнца или составляет 12 миллиардов километров.

Орбита Седны и карликовой планеты 2012 VP113. Также пурпурным цветом обозначены орбиты планет-гигантов. Пояс Койпера обозначен синими точками.

Исследователи использовали камеру DECam в Андах Чили для открытия 2012 VP113. С помощью телескопа Магеллан они установили ее орбиту и получили информацию о ее поверхности.

Облако Оорта

Карликовая планета Седна.

Диаметр новой планеты составляет 450 км по сравнению с 1000 км у Седны. Она может быть частью Облака Оорта - области, которая существует за пределами пояса Койпера – пояса ледяных астероидов, которые вращаются еще дальше планеты Нептун.

Ученые намерены продолжить поиск отдаленных объектов в Облаке Оорта, так как они могут многое рассказать о том, как формировалась и развивалась Солнечная система.

Они также считают, что размер некоторых из них может быть больше Марса или Земли , но так как они находятся так далеко, их сложно обнаружить с помощью существующих технологий.

Новый астероид в 2014 году

Другая команда исследователей нашла ледяной астероид, окруженный двойной системой колец, похожих на кольца Сатурна. Только у трех планет: Юпитера, Нептуна и Урана есть кольца.

Ширина колец вокруг 250-километрового астероида Чарикло составляет 7 и 3 километра соответственно, а расстояние между ними – 8 км. Они были обнаружены телескопами с семи мест в Южной Америке, включая Европейскую южную обсерваторию в Чили.

Ученые не могут объяснить наличие колец у астероида. Возможно, они состоят из камней и частиц льда, сформировавшихся из-за столкновения с астероидом в прошлом.

Возможно астероид находится в похожей эволюционной стадии, что и Земля раннего периода, после того как объект размером с Марс столкнулся с ней и сформировал кольцо мусора, которое соединилось в Луну.

В начале 2016 года, Майклом Брауном и Константином Батыгиным – сотрудниками технологического института в Калифорнии, было заявлено о том, что они смогли определить положение девятой по счету планеты Солнечной системы. Так называемая таинственная «планета Х», по их словам, имеющая вес в 10 раз превышающий массу Земли, расположилась на удалении от Солнца в 41 миллиарде километров.

Конкретных доказательств, которые могли бы подтвердить существование загадочной планеты, ученые пока не обнаружили, за исключением странно движущихся астероидов и ряда карликовых планет в поясе Койпера. По предварительным оценкам ученых период вращения «планеты Х» вокруг Солнца – один оборот в течение 15 тысяч лет, что так же пока не дает понять, где она находится.

Около полугода назад, коллеги университета Аризоны (США) - Кэтрин Волк (Kathryn Volk) и Рену Малхотра (Renu Malhotra), представили расчеты возможных орбит «планеты Х», после чего и вовсе выдвинули предположения о возможности существования целых двух подобных объектов, вместо одного. Если учесть, что все планеты в пределах Солнечной системы уже открыты, то найти объяснение обнаруженным аномалиям невозможно. Только планета, как минимум соразмерная Марсу, способна их породить.

В процессе анализа орбит объектов в разных частях пояса Койпера, было обнаружено присутствие двух групп карликовых планет с необычным наклоном и вытянутостью орбит относительно орбит других объектов на границах Солнечной системы. Первые были сосредоточены в 40-42 астрономических единицах от светила, а планеты из второй «популяции» приблизительно в 50-80 единицах. Первая аномальная группа была «связана» с движением гигантских планет и «планетой Х» Брауна и Батыгина, а вторая «говорила» об еще одной довольно крупной планете. Искривленность их орбит была не такой сильной, что указывает на заметно меньший размер десятой планеты по сравнению с «планетой Х», которую уже называют «супер-Земля» и «мини-Нептун».

Десятая планета, как рассчитали Малхотра и Волк, имеет размеры, сопоставимые с размерами Марса при том, что расположение небесного тела к поясу Койпера и другим планетам Солнечной системы, будет намного ближе, приблизительно в 65 астрономических единицах от Солнца. Из-за этого, открытие этой планеты может произойти намного раньше, чем Браун и Батыгин «разберутся» с газовым гигантом.

Однако почему же до сих пор этого не произошло, планетологи связывают это с возможным прохождением ее орбиты сквозь небо в части расположения яркого диска Галактики, сияние которого «затмевает» слабый свет объекта на границах Солнечной Системы.

Об открытии за пределами Солнечной системы, в 39 световых годах от Земли, звезды TRAPPIST-1 и семи окружающих её землеподобных планет. Три из них находятся в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от родительской звезды, что на их поверхности могут находиться запасы воды.

Масса звезды TRAPPIST-1 составляет всего 8% от массы Солнца, что по звёздным меркам крайне мало. Ранее астрономы предполагали, что у таких небольших звёзд могут находиться планеты, по размеру близкие к Земле, однако система TRAPPIST-1 стала первой, где их удалось обнаружить.

Учёные не исключают, что в недрах всех семи планет может скрываться вода в жидком состоянии. Однако, согласно прогнозам климатической модели, три внутренние планеты настолько горячие, что вода с их поверхности просто испарилась бы. Более того, мощное магнитное поле звезды изнутри плавит ближайшие к ней планеты. Скорее всего, на первых четырёх планетах, находящихся недалеко от TRAPPIST-1, условий для жизни нет. Однако три другие, располагающиеся в зоне обитаемости, остаются «нетронутыми» магнитным полем и высокой температурой. Поэтому астрономы не теряют надежды, что на них может существовать жизнь.

«Конкурс» двойников

Планеты системы TRAPPIST-1 оказались не единственными в списке потенциально обитаемых землеподобных тел. В апреле астрономы открыли относительно небольшую каменистую планету LHS 1140b, находящуюся в созвездии Кита на расстоянии 40 световых лет от Земли.

LHS 1140b также расположена в зоне обитаемости. Расстояние от неё до звезды примерно в 11 раз меньше, чем от Земли до Солнца. Однако, несмотря на такую близость к своей звезде, планета получает очень мало света и тепла. По мнению учёных, LHS 1140b довольно тусклая и холодная, а климат на ней скорее напоминает марсианский, чем земной.

Большая масса планеты, в шесть раз превышающая земную, свидетельствует о том, что LHS 1140b состоит из твёрдых горных пород. Сила притяжения на её поверхности примерно в три раза выше, чем на Земле.

В ближайшие месяцы астрономы планируют изучить атмосферу LHS 1140b и понять, способна ли она поддерживать жизнь и сколько тепла от своей звезды планета получает в действительности.

В ноябре астрономы объявили об открытии ещё одного «брата» Земли Ross 128B — планеты, находящейся на расстоянии всего 11 световых лет от нас в созвездии Девы. По мнению учёных, Ross 128B получает достаточно света и тепла, поскольку расположена довольно близко к своей звезде. Год на этой планете длится чуть меньше десяти земных дней. Температура колеблется в пределах от -60 °C до +20 °C. Кроме того, со стороны Ross 128B радиотелескоп зарегистрировал странные сигналы, отличающиеся от всех известных. В их природе учёные разбираются до сих пор, не отбрасывая и гипотезу о деятельности представителей внеземных цивилизаций.

Следы жизни на Марсе

Учёные уже давно установили, что в древности на поверхности Марса находились водоёмы, однако обнаружить следы микробиологической деятельности астрономам пока не удалось.

Изучая химический состав древнего марсианского кратера Гейл, ровер Curiosity обнаружил бор, возраст которого составляет 3,8 млрд лет. Бор играет важную роль в образовании жизни на планете. Считается, что первые живые организмы состояли из отдельных нитей РНК — одноцепочечных копий ДНК, содержащих генетическую информацию. Однако ключевой составной элемент РНК — рибоза — довольно быстро разлагается в воде. Растворённый в воде бор стабилизирует рибозу, делая возможным формирование РНК.

На дальнейшие поиски следов органики отправится миссия Mars Rover в 2020 году. Марсоход исследует несколько участков поверхности Красной планеты, где ранее могла существовать микробная жизнь, и, вероятно, поможет ответить на вопрос, есть ли жизнь на Марсе.

Аналог Солнечной системы

В декабре специалисты NASA обнаружили в системе Kepler-90 восьмую планету — Kepler-90i. Таким образом, Kepler-90 стала первой системой с таким же числом планет, как в нашей.

По словам учёных, Kepler-90 напоминает мини-версию Солнечной системы. В ней маленькие планеты расположены на внутренних границах, а большие — на внешних, но при этом они «упакованы» гораздо плотнее.

• Система Kepler-90
• globallookpress.com
• NASA/ZUMAPRESS.com

Kepler-90i — третья по счёту от Kepler-90 планета. Она представляет собой горячее каменистое небесное тело, которое на 30% больше Земли. Температура на поверхности планеты достигает 426 °C, а полный оборот вокруг своей звезды она совершает за 14,4 земных суток. По словам специалистов, столь близкое расположение к своей звезде, которая на 5% теплее и на 20% больше Солнца, делает Kepler-90i, как и остальные планеты этой системы, малопригодными для жизни, а подобное открытие лишь свидетельствует о неуникальности нашей Солнечной системы.

«Адская» планета

Kepler-90i оказалась далеко не самой «горячей» планетой. Международная группа астрономов обнаружила раскалённую стратосферу — верхний слой атмосферы — у планеты WASP-121b, а также присутствие в ней горячего водяного пара.

WASP-121b располагается на расстоянии 900 световых лет от Земли. Расстояние от звезды столь мало, что планета совершает полный оборот вокруг светила всего за 1,3 земного дня. Такая близость к звезде приводит к тому, что верхняя часть атмосферы планеты нагревается до 2500 °C — температуры, при которой кипит железо.

Дальнейшее изучение WASP-121b и открытие других планет такого рода поможет учёным понять, что именно отличает их и как формируются подобные «адские» планеты.

«Это не было каким-то обычным временным изменением. Это было полноценное пространственное разделение», — говорит Крюйер.

Что-то должно было удерживать их разделенными такое продолжительное время. И этим «чем-то», по мнению авторов исследования, вероятнее всего, являлся молодой Юпитер.

«Вряд ли это было что-то другое», — добавляет Крюйер.

«Это очень интересная работа, дающая очень интересные результаты, хорошо согласующиеся с нашими нынешними представлениями об истории Солнечной системы. Вероятнее всего, все так и было», — комментирует работу исследователей Константин Батыгин, планетарный астрофизик Калифорнийского технологического института, не принимавший участия в исследовании.

Батыгин сравнивает планетологов с детективами. И те и другие исследуют места событий в поиске оставшихся намеков о том, что на самом деле произошло.

«Порой на месте преступления крошечные капли крови на потолке могут рассказать гораздо больше, чем отрезанные конечности», — говорит Батыгин.

Согласно этой аналогии, планеты представляют собой те самые конечности, в то время как метеориты – капли крови. Но, как и при поиске нужных улик, добавляет ученый, всегда остается место для сомнений.

Например, по мнению астронома Юго-Восточного исследовательского института Колорадо Кевина Уолша, все могло быть совсем иначе. В то время структура протодиска Солнечной системы могла сама разделить метеориты на группы.

«Хотя никто не исключает варианта, что мы просто плохо понимаем особенности распределения метеоритов и астероидов в ранней Солнечной системе, и планета с массой Юпитера на самом деле могла и не играть столь значимой роли во всем этом».

Тем не менее новое исследование пока только подтверждает более ранние идеи о молодой Солнечной системе и в частности эволюции Юпитера. Например, согласно одной из них, носящей название гипотезы большого отклонения, Юпитер начал менять орбиту в ранний период истории Солнечной системы, причем сначала планета приближалась к Солнцу, а затем начала удаляться от светила - подобно лавирующей яхте (отсюда и название, взятое из парусного спорта). Идея была предложена самим Уолшем и получила поддержку других ученых в 2011 году.

Притягивание к Солнцу могло происходить ровно до того момента, пока не сформировался Сатурн, который начал тянуть Юпитер обратно от светила. Такая перетяжка, в свою очередь, могла стать причиной объединения групп метеоритов в единый пояс. Более того, по мнению некоторых ученых, молодой и массивный Юпитер может являться объяснением тому, почему наша Земля получилась относительно маленькой и имеет относительно тонкую атмосферу.

«С галактической точки зрения мы являемся жителями очень странной планеты», — комментирует Батыгин.

Научные данные указывают, что Земля появилась из солнечной туманности примерно через 100 миллионов лет после формирования системы и к этому моменту обладала слишком малой гравитацией, «чтобы нарастить богатую водородом и гелием атмосферу», как правило, встречающуюся у других миров. Благодарить за это нужно Юпитер, который буквально высосал большинство этого материала себе.

Охотники за экзопланетами, наблюдающие за другими звездными системами, обнаружили несколько супер-Земель – планет размером больше Земли, но меньше таких газовых гигантов, как Нептун. Несколько из этих экзопланет больше Земли всего в два раза и находятся в обитаемых зонах своих звезд. По мнению Крюйера, причиной, по которой наша Солнечная система лишена супер-Земель, как раз заключается в Юпитере и его влиянии.

«Даже в своем младенчестве Юпитер оказал серьезное влияние на динамику и эволюцию Солнечной системы. Несмотря на то, что это влияние сейчас сократилось, полностью он его не утратил. Даже через миллион лет Юпитер будет играть важную роль в том, как будет выглядеть наша система», — соглашается Джонсон.

Правообладатель иллюстрации Reuters Image caption Майкл Браун специализируется на поиске отдаленных объектов

Ученые Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин привели доказательства существования гигантской планеты Солнечной системы, находящейся еще дальше от Солнца, чем Плутон.

Исследователи сообщили, что увидеть ее в телескоп пока не удалось. По их словам, планету удалось обнаружить при изучении движения малых небесных тел в дальнем космосе.

Масса небесного светила примерно в 10 раз превышает массу Земли, однако ученым еще предстоит удостовериться в его существовании.

Астрономы института лишь примерно представляют, где планета может находиться в звездном небе, и, вне всяких сомнений, их предположение даст старт кампании по ее поиску.

"На Земле есть много телескопов, теоретически способных ее найти. Я очень надеюсь, что теперь после нашего заявления люди по всему миру начнут искать девятую планету", - сказал Майкл Браун.

Эллиптическая орбита

По вычислениям ученых, космический объект находится примерно в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун, который находится в 4,5 млрд км от него.

В отличие от почти круглых орбит других планет Солнечной системы этот объект, предположительно, двигается по эллиптической орбите, а полный оборот вокруг Солнца занимает от 10 тыс. до 20 тыс. лет.

Ученые изучили движение состоящих преимущественно изо льда объектов в Поясе Койпера. В этом поясе находится Плутон.

Исследователи заметили определенное расположение некоторых тел в Поясе, в частности таких крупных объектов, как Седна и 2012 VP113. По их мнению, это можно объяснить лишь присутствием неизвестного крупного космического объекта.

Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Идея о существовании так называемой Планеты Икс, находящейся на периферии Солнечной системы, обсуждается в научных кругах уже более 100 лет

"Все самые удаленные объекты движутся в одном направлении по необъяснимой траектории, и мы поняли, что единственное тому объяснение - существование большой далекой планеты, которая их держит вместе, пока они вращаются вокруг Солнца", - сказал Браун.

Планета Икс

Идея о существовании так называемой Планеты Икс, находящейся на периферии Солнечной системы, обсуждается в научных кругах уже более 100 лет. Про нее то вспоминают, то забывают.

Нынешнее предположение представляет особый интерес из-за ведущего автора исследования.

Браун специализируется на поиске отдаленных объектов, и именно благодаря его открытию карликовой планеты Эрида в Поясе Койпера в 2005 году Плутон потерял статус планеты год спустя.

Тогда предполагалось, что Эрида слегка крупнее Плутона, но сейчас стало ясно, что она слегка меньше его.

Исследователи, изучающие удаленные объекты Солнечной системы, уже некоторое время предполагают вероятность существования планеты размером с Марс или Землю из-за размера и формы планет в Поясе Койпера. Но пока не удастся увидеть планету в телескоп, идея о ее существовании будет восприниматься скептически.

Исследование Майкла Брауна и Константина Батыгина было опубликовано в издании Astronomical Journal.