Неизвестный Марс к земной планете массы может скрываться во внешних пределах Солнечной системы, согласно новому исследованию в области орбит малых планет, которые будут изданы в Астрономическом Журнале (предварительная печать arXiv.org). Эта планета отличалась бы от — и намного ближе, чем — гипотетическая Планета Девять.Планетарная масса возражает, что размер Марса был бы достаточен, чтобы произвести наблюдаемые волнения в отдаленном поясе Койпера. Кредит изображения: Хизер Ропер / Лунная и Планетарная Лаборатория, Аризонский университет.
В газете исследователи Аризонского университета доктор Кэтрин Волк и профессор Рену Мэлхотра представляют убедительные доказательства все же, чтобы быть обнаруженными планетарное тело с массой где-нибудь между тем из Марса и Землей.Таинственная масса выдала свое присутствие — на данный момент — только, управляя орбитальными самолетами населения космических скал, известных как объекты пояса Койпера (KBOs).В то время как большая часть KBOs — обломки, перенесенные от формирования Солнечной системы — вращаются вокруг Солнца с орбитальными наклонами, которые составляют в среднем то, что планетарные ученые называют постоянным самолетом Солнечной системы, самые отдаленные KBOs не делают.Их средний самолет, авторы обнаружили, наклонен далеко от постоянного самолета приблизительно 8 градусами.
Другими словами, что-то неизвестное деформирует средний орбитальный самолет внешней Солнечной системы.“Наиболее вероятное объяснение наших результатов состоит в том, что есть некоторая невидимая масса. Согласно нашим вычислениям, что-то столь крупное, как Марс был бы необходим, чтобы вызвать деформацию, которую мы измерили”, сказал доктор Волк, ведущий автор исследования.
Команда проанализировала углы наклона орбитальных самолетов больше чем 600 KBOs, чтобы определить общее направление, о котором эти орбитальные самолеты весь предварительный налог (прецессия относится к медленному изменению или ‘колебанию’ в ориентации вращающегося объекта).“KBOs работают аналогичным способом к волчкам”, объяснил профессор Мэлхотра.“Предположите, что у Вас есть партии и много быстрых волчков, и Вы даете каждому небольшой толчок локтем. Если Вы тогда возьмете снимок их, Вы найдете, что их оси вращения будут при различных ориентациях, но в среднем, они будут указывать на местное поле тяготения Земли”.
“Мы ожидаем, что каждый орбитальный угол наклона KBO будет при различной ориентации, но в среднем, они будут указывать перпендикуляр на самолет, определенный солнцем и большими планетами”.“Если бы нужно было думать о среднем орбитальном самолете объектов во внешней Солнечной системе как лист, это должны быть довольно плоские прошлые 50 а. е.”, сказал доктор Волк.“Но идя далее из 50 – 80 а. е., мы нашли, что средний самолет на самом деле деформируется далеко от постоянного самолета.
Есть диапазон неуверенности для измеренной деформации, но есть не больше чем 1-2%-й шанс, что эта деформация – просто статистическая счастливая случайность ограниченного наблюдательного образца KBOs”.“Другими словами, эффект наиболее вероятен реальный сигнал, а не статистическая счастливая случайность”.Согласно вычислениям, объект с массой Марса, движущегося по кругу примерно в 60 а. е. от Солнца на орбите, наклоненной приблизительно 8 градусами (к среднему самолету известных планет), имеет достаточное гравитационное влияние, чтобы деформировать орбитальный самолет отдаленного KBOs приблизительно в 10 а. е. любой стороне.“Наблюдаемые отдаленные KBOs сконцентрированы в кольце приблизительно 30 а. е. шириной и чувствовали бы серьезность такого планетарного массового объекта со временем, таким образом выдвигая гипотезу, что одна планетарная масса, чтобы вызвать наблюдаемую деформацию весьма разумна через то расстояние”, сказал доктор Волк.
Это исключает возможность, что постулируемый объект в этом случае мог быть Планетой Девять, предсказанный, чтобы быть намного более крупным (приблизительно 10 Земных масс) и намного дальше на уровне 500 – 700 а. е.“Это должно слишком далеко влиять на эти KBOs. Это, конечно, должно быть намного ближе, чем 100 а. е., чтобы существенно затронуть KBOs в том диапазоне”, сказал доктор Волк.
Поскольку планета, по определению, должно быть, очистила свою орбиту малых планет, таких как KBOs, авторы называют гипотетическую массу планетарным массовым объектом.Данные также не исключают возможность, что деформация могла следовать больше чем из одного планетарного массового объекта.Планета 10 делает свое существование известным, раздражая орбитальный самолет отдаленных объектов пояса Койпера.
Кредит изображения: Хизер Ропер / Лунная и Планетарная Лаборатория, Аризонский университет.“Итак, почему мы еще не нашли его? Скорее всего, потому что мы еще не искали все небо отдаленные объекты солнечной системы”, сказали ученые.
Наиболее вероятное место, которое мог скрывать планетарный массовый объект, будет в галактическом самолете, область, так плотно заполненная звездами, что обзоры солнечной системы имеют тенденцию избегать его.“Шанс, что мы не нашли такой объект правильной яркости и расстояния просто из-за ограничений обзоров, как оценивается, приблизительно к 30%”, сказал доктор Волк.Возможная альтернатива невидимому объекту, который, возможно, раздражал самолет внешнего KBOs, могла быть звездой, которая штурмовала Солнечную систему в новейшей истории.“Мимолетная звезда потянула бы все ‘волчки’ в одном направлении”, сказал профессор Мэлхотра.
“Как только звезды не стало, весь KBOs вернется к precessing вокруг их предыдущего самолета”.“Это потребовало бы чрезвычайно близкого прохода на уровне приблизительно 100 а. е., и деформация будет стерта в течение 10 миллионов лет, таким образом, мы не будем считать это вероятным сценарием”.