Ученые Кембриджского университета (Великобритания) и Американского университета Бейрута (Ливан) пришли к выводу, что отклонения орбиты транснептуновых объектов могут объясняться влиянием гравитации не Планеты Х, а необычного диска, состоящего из мелких ледяных тел. Свои выводы исследователи опубликовали в репозитории arXiv и в статье в Astronomical Journal.
Транснептуновыми объектами (ТНО) называют небесные тела, которые вращаются вокруг Солнца, но расположены дальше орбиты Нептуна. Астрономы обнаружили, что некоторые ТНО по характеристикам своих орбит выделяются среди других таких же объектов. Существование таких аномальных групп объясняется влиянием гравитации некоего крупного, пока еще не обнаруженного объекта. Это является аргументом в пользу существования девятой планеты Солнечной системы (планеты Х) класса «Суперземля», удаленной примерно на 200 астрономических единиц от Солнца. Орбита суперземли должна быть очень вытянутой и отклонена от плоскости орбиты Земли на достаточно большой угол.
В новой работе исследователи показали, что наблюдаемую кластеризацию можно легко объяснить наличием узкого диска (кольца) транснептуновых объектов, чья общая масса сравнима с массой гипотетической суперземли или десяти масс Земли. Одной из интересных особенностей такого кольца является относительно высокий эксцентриситет, то есть по форме оно сильно отклоняется от окружности. По мнению астрономов, такая конфигурация может быть стабильной благодаря гравитации самого диска.
Ученые провели моделирование динамики диска, чтобы определить его возможное влияние на орбиты известных ТНО с учетом воздействия гравитационного поля внешних планет. Результаты теоретических расчетов соответствовали наблюдаемым. Более того, кластеризация орбит в условиях гравитационного воздействия со стороны диска была устойчивой в течение продолжительного периода времени. Девятая планета, согласно выводам некоторых специалистов, не смогла бы достаточно долго обеспечивать стабильность аномальных кластеров.
Согласно современным оценкам общая масса ледяных тел за орбитой Нептуна равна десятой части массы Земли, что недостаточно для формирования диска. Впрочем, ученые пишут, что результаты моделирования протопланетных дисков показывают, что в ходе эволюции Солнечной системы на расстоянии ста астрономических единиц могло происходить накопление вещества, общая масса которого могла достигнуть сотен масс Земли.
Ariana Grande