Наши знания о Солнечной системе постоянно расширяются — только количество планет за последние 300 лет пересматривалось минимум 6 раз. Астрономы то открывали новые небесные тела, то "закрывали" их, переставая считать планетами. Недавно мы узнали о Планете Х, находящейся за орбитой Плутона и по размеру в 10 раз превышающей размеры Земли. О существовании этой загадочной планеты ученые говорят уже давно. Проверка гипотез не раз приводила к большим астрономическим открытиям.

О существовании Планеты Х объявили астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института (США). Гипотеза американских астрономов отнюдь не нова — о потенциальном существовании так называемой Планеты Х говорят не первую сотню лет. И самое удивительное то, что эти разговоры уже приводили к большим астрономическим открытиям, а Планета Х так и не была найдена.

Как Уран рассекретил Нептун

Из всех планет Солнечной системы невооруженным глазом на небе проще всего наблюдать 5: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты известны науке как минимум со времен античности и после принятия гелиоцентрической модели Солнечной системы вместе с Землей считались единственными.

В 1871 году английский астроном Уильям Гершель с помощью телескопа, стоя в саду своего дома, открыл седьмую планету Солнечной системы — Уран. Сначала Гершель был уверен, что наблюдал обычную комету, и прошло два года, прежде чем астрономическое сообщество убедило в открытии прежде всего его самого.

Уран

Дальнейшие наблюдения за Ураном выявили некоторые странности в его движении по небосклону — планета то отставала от своего расчетного положения, то обгоняла его. Ученые предлагали самые разные объяснения этому феномену — от наличия пыли на орбите Урана, которая оказывает сопротивление его движению, до изменения ньютоновского закона всемирного тяготения при удалении от Солнца.

Но наиболее правдоподобной гипотезой, объясняющей странности Урана, была другая — наличие еще одной массивной планеты за ним, которая оказывала гравитационное влияние, то ускоряя движение Урана, то тормозя его. Эта идея увлекла в середине XIX века сразу нескольких астрономов, которые принялись проводить соответствующие вычисления с целью предсказания орбиты новой планеты.

Дальше всех в этом деле зашли двое — англичанин Джон Адамс и француз Урбен Леверье. Первый закончил расчеты раньше, но их точность оставляла желать лучшего. Возможно, именно в связи с этим английские астрономы не спешили начинать поиски планеты с помощью телескопов — им пришлось бы "обыскать" слишком большой участок неба.

Расчеты французского ученого позволяли сузить район поисков, однако и его труды не нашли поддержки на родине. Ему пришлось писать в Берлин своему знакомому астроному Иоганну Галле с предложением начать поиски. Расчеты Урбена Леверье оказались настолько успешны, что Иоганну Галле для совершения открытия потребовалось всего два дня с момента получения письма. Новую планету в итоге решено было назвать Нептуном.

Нептун

По меткому выражению физика Доминика Арго, Нептун "был открыт на кончике пера", что стало небывалым успехом для науки того времени — никто и поверить не мог, что, сидя за письменным столом, с помощью одних только математических уравнений, можно было точно просчитать орбиту летящей в далеком космосе доселе невиданной планеты.

Почти нашли...

Однако счастье астрономов длилось недолго — наблюдения за Нептуном в конце XIX века показали, что аномалии в движении Урана исчезли не до конца. Более того, сам Нептун двигался немного не так, как от него ждали ученые. Это заставило некоторых исследователей предположить, что где-то дальше скрывается еще одна планета, оказывающая на Уран и Нептун свое гравитационное влияние.
Поискам новой планеты большую часть своей жизни посвятил американский бизнесмен Персиваль Лоуэлл, основавший для этого обсерваторию своего имени. Объекту своих поисков Лоуэлл присвоил таинственное название "Планета Х".

Но открыть Планету Х Лоуэллу было не суждено. В 1916 году он скончался, а его обсерватория почти на 10 лет прекратила работу из-за судебных тяжб с вдовой бизнесмена. Лишь в 1929 году поиски планеты решено было возобновить. Их поручили 23-летнему уроженцу Канзаса Клайду Томбо.

Он рьяно взялся за поиски: фотографировал каждый участок неба по нескольку раз, а затем сверял снимки через прибор под названием блинк-компаратор. Это устройство позволяло быстро сопоставлять снимки и видеть на них изменение положения каких-либо сфотографированных объектов. Так можно было определить, что видимый объект не является звездой.

После почти года интенсивной работы Томбо добился успеха и, казалось бы, открыл Планету Х. Но ей стал Плутон. Позже стало понятно, что Плутон уже как минимум два раза попадал на снимки, сделанные в обсерватории еще при жизни Лоуэлла, но оба раза небесному телу не хватало фотогеничности: первый раз планета оказалась засвечена звездой, а в другой — попала на дефект фотоэмульсии на пленке.

Плутон

История названия девятой планеты достойна отдельного рассказа. Об открытии Томбо моментально напечатали все газеты, в том числе и британская "Таймс". Выпуск был прочитан библиотекарем из Оксфордского университета Фолконером Мейданом, который за завтраком рассказал об удивительном открытии своей внучке Венеции Берни. Мечтательная 11-летняя девочка предположила, что такому далекому и темному миру подошло бы название древнегреческого бога подземного царства Плутона. Мейдану так понравилось предложенное название, что он рассказал о нем своему другу астроному Гербетеру Тернеру, а тот в свою очередь телеграфировал об этом в США. В итоге название Плутон было единогласно выбрано всеми работниками обсерватории Лоуэлла на специальном заседании, а Венеция Берни в качестве вознаграждения получила 5 фунтов от своего дедушки.

Поначалу Плутон оценивался как планета примерно одинакового с Землей масштаба, что заметно отличало его от соседей — ледяных гигантов Урана и Нептуна, не говоря уже об огромных газовых Сатурне и Юпитере. В дальнейшем размеры и масса Плутона неоднократно пересматривались в сторону уменьшения. Окончательные измерения показали, что его масса составляет всего лишь 0,22% от массы Земли. Плутон также значительно меньше Луны. Ученые поняли: такое небесное тело просто не способно вносить значительные изменения в движение Урана и Нептуна, а значит, и не может претендовать на звание Планеты Х.

Лишь в 1993 году стало ясно, что для устранения неточностей в предсказании движения Урана и Нептуна можно и вовсе обойтись без Планеты Х. После уточнения массы Нептуна оказалось, что та примерно на 0,5% меньше, чем считалось. Расчеты, учитывавшие этот факт, показали, что какая-либо надобность в Планете Х отпадает сама собой. Правда, сама возможность ее существования опровергнута не была.

В истории с Ураном и Нептуном есть еще одна особенность, которая касается не скорости их движения, а удаленности от Солнца. Дело в том, что, согласно современной теории происхождения Солнечной системы, предполагающей формирование планет из огромного пылевого диска на начальном этапе жизни Солнца, возможность формирования таких массивных тел, как Уран и Нептун, на таком расстоянии от звезды практически равна нулю. Согласно одной из гипотез, Уран и Нептун изначально были сформированы гораздо ближе к Солнцу — где-то около Юпитера и Сатурна, а затем вытеснены на дальнюю орбиту гравитационным взаимодействием с этими планетами. Если это верно, то ничто не мешает предположить существование еще одной гигантской планеты, которую в свое время "оттолкнули" еще дальше от Солнца. И на то есть некоторые предпосылки.

За что наказали Плутон

Последний раз количество планет в Солнечной системе изменилось совсем недавно — в 2006 году их стало на одну меньше. Международный астрономический союз на конференции в Праге принял решение лишить Плутон статуса планеты, так как к этому времени за орбитой Нептуна были открыты еще несколько тел, которые по размеру от Плутона почти не отличались или даже превосходили его. Необходимо было либо присваивать всем этим объектам статус планет, либо дать другое определение самому термину "планета".

Похожая история в астрономии однажды уже происходила — это случилось в самом начале XIX века, когда была открыта Церера — сферическое тело диаметром около 950 км (в 3,6 раза меньше Луны), орбита которого находится между Марсом и Юпитером. Сначала астрономы решили, что Церера является новой планетой, пусть и очень маленькой, но затем в этой же области пространства было открыто множество других, еще более маленьких тел. Сегодня все они считаются астероидами.

Плутон постигла та же участь — когда стало ясно, что он отнюдь не уникален в своей области пространства, его пришлось лишить звания планеты. Инициатором стал Майкл Браун — тот самый ученый, который совместно с Константином Батыгиным объявил недавно о возможном существовании новой Планеты Х.

Эврика?

Майкл Браун в 2005 году открыл Эриду и многие другие объекты, также находящиеся за орбитой Нептуна (именно из-за них Плутон лишился статуса планеты). Сегодня все эти объекты входят в так называемый пояс Койпера — своеобразный аналог пояса астероидов, находящийся гораздо дальше от Солнца.

Согласно утверждениям Брауна и Батыгина, некоторые объекты из пояса Койпера имеют очень странные орбиты, которые сами по себе образоваться просто не могли. Ученые проанализировали орбиты 6 массивных тел и пришли к выводу, что объяснить траекторию их движения можно лишь с привлечением массивного тела, которое оказывает на них гравитационное влияние, — новой Планеты Х.

Гипотетический вид Планеты X. Источник изображения: NASA

По мнению ученых, минимальное расстояние от Планеты Х до Солнца должно быть в 200 раз больше, чем расстояние от Земли до светила, а максимальное и вовсе будет его превышать в 600–1200 раз. Примерный период обращения Планеты Х вокруг Солнца должен составлять 15 тыс. лет, а масса этого объекта с наибольшей вероятностью составляет около 10 земных.

Несмотря на то что многие СМИ уже поспешили написать об открытии Планеты Х, на самом деле утверждение астрономов никаким открытием пока не является — это лишь гипотеза. Для полноценного открытия необходимо увидеть новую планету в телескоп. По словам Брауна, на наблюдения потребуется не менее 5 лет. Возможно, в этот раз ученым все же удастся найти таинственную планету Солнечной системы.