"Мы надеемся найти планету через пару лет"

Астрономы из Калифорнийского технологического института открыли новую планету-гигант в нашей Солнечной системе. Один из авторов открытия, Константин Батыгин рассказал "Огоньку" о том, что собой представляет планета Х и какие еще загадки приготовила нам Вселенная

Планета-гигант, которую обнаружили ученые, располагается на самых "задворках" Вселенной: за Нептуном, в так называемом поясе Койпера. Это самая удаленная от Солнца область, где находится "строительный мусор", оставшийся после формирования планет — более тысячи мелких и крупных астероидов и карликовых планет. Эти объекты всегда привлекали внимание ученых из-за своего состава: предполагается, что они состоят изо льда с небольшими вкраплениями органических веществ, то есть напоминают кометы, которые, по одной из гипотез, занесли жизнь на Землю. Именно на поведение подобных космических тел и обратил внимание знаменитый астроном из Калифорнии Майкл Браун. Согласно расчетам его ученика, тела в поясе Койпера ведут себя странно, как будто на них воздействует гравитационная сила какого-то большого объекта. Решив опровергнуть эту нелепую гипотезу, Майкл обратился к своему коллеге по университету Константину Батыгину, специалисту по теоретической астрофизике. Тот принялся за расчеты и выяснил, что планета-невидимка действительно существует. Эта сенсационная новость появилась сначала в профессиональном издании The Astronomical Journal, а следом за ней — в престижных Science и Nature. Вообще, оно и понятно: это первое за последние 250 лет открытие полноценной планеты Солнечной системы.

— Сама идея, что в Солнечной системе может существовать еще одна планета, довольно старая. Ее сформулировали, может быть, лет сто назад, но для проверки не хватало информации. Сто лет назад телескопы были примитивными, и только сейчас наши технические возможности позволяют накапливать такое количество данных о звездном небе, чтобы искать далекие объекты. С другой стороны, мы просто знали, где искать, так как проверяли конкретные данные о необычном поведении объектов в поясе Койпера. Математические расчеты показали неожиданные результаты: далеко за пределами орбиты Нептуна существует дополнительная массивная планета, которую мы не видим. Так что можно с уверенностью говорить о том, что наши знания о Солнечной системе далеко не полны.

— Расчеты дают нам достаточно хорошее предсказание орбиты планеты. Она имеет период обращения вокруг Солнца порядка 10-20 тысяч лет. Но пока мы не можем сказать, где именно на орбите в данный момент она находится.

— Чтобы рассчитать это, мы должны сначала рассчитать движение всех маленьких объектов Солнечной системы, которые находятся в поясе Койпера. А даже с нынешними техническими возможностями на это уйдет примерно 2 тысячи лет. Мы с коллегами не можем ждать так долго, поэтому надеемся в ближайшее время найти другие решения.

— Да, потому что кроме орбиты наша модель позволяет определить массу планеты: они примерно в десять раз больше, чем масса Земли. Сформировалась планета примерно в то же самое время, что Уран и Нептун, и, главное, примерно из того же материала. То есть по химическому составу они будут очень и очень похожи. По сути, новая планета представляет собой не самый большой газовый гигант. Это очень значимый объект Солнечной системы. Мы предполагаем, что в какой-то момент из-за сильной гравитации планета была как бы выброшена на периферию Солнечной системы — на длинную эллипсоидную орбиту.

— Речь о первых трех миллионах лет жизни Солнца — это самый первый период существования нашей Солнечной системы, относительно сегодняшнего дня это происходило примерно 4 миллиарда лет назад.

— Это неплохая и вполне реальная идея, но я не знаю, насколько это даст ответ в данном случае. Впрочем, когда в 1846 году открыли Нептун (который, кстати, тоже рассчитали математически задолго до физического открытия), его стали искать в прежних трудах и выяснили, что даже Галилео Галилей зарисовал Нептун в своих рисунках. Так что некоторый положительный опыт подобных работ есть.

— Именно так. Зная орбиту, нам нужно будет рассчитывать, где в каком году эта орбита проходила и дальше смотреть, кто и какой телескоп использовал в это время в разных частях неба. Это довольно долгая и трудоемкая задача.

— Дело в том, что мы регулярно используем именно этот телескоп. В целом это уже работа другого плана — не теоретическая, а практическая, то есть я к ней не имею непосредственного отношения, но мне интересно помогать с этим моему коллеге Майку. Сам процесс поиска довольно предсказуем: мы приезжаем на очень высокую гору, врубаем телескоп и просто начинаем фотографировать небо каждые две минуты.

— Времени мы получаем не так много: одну ночь за пару месяцев, так что это не постоянная работа, так как есть много других ученых, которым тоже нужен этот телескоп. Имея такой кусок времени, поиски могут занять лет 5-10 — это если быть пессимистом. Но мы — оптимисты, мы надеемся найти планету через пару лет.

— Конечно, это может делать любой астроном. Мы были бы счастливы найти эту планету самостоятельно, но, с другой стороны, если ее найдем не мы, это никак не повлияет на нашу радость от научного открытия. Это будет действительно новой страницей в истории познания Солнечной Вселенной.

— В принципе да, мы это обсуждали. Интересно, что когда Уильям Гершель в XVIII веке открыл Уран, он хотел назвать его в честь короля Георга III — Georgium Sidus, то есть Звезда Георга. Так что мы с Майком шутили, что было бы здорово назвать планету Джордж. Но если серьезно, то название новой планете не должны давать два человека в комнате, это коллективный процесс.

— Да, он сам смеется. Сегодня на работе Майк сказал, что наконец он снова верит в Солнечную систему с девятью планетами.

— Дело в том, что Майк Браун действительно один из самых лучших в мире специалистов по астрономическим данным, который умеет разглядеть закономерности в огромных массивах данных. С другой стороны, у нас есть много качественного оборудования, которое заточено для решения задач именно этого типа.

— Конечно, темой поиска девятой планеты я начал заниматься где-то полтора года назад, а так сфера моих научных интересов сконцентрирована на экзопланетах — это планеты, которые находятся за пределами Солнечной системы. Там буквально бесконечное количество интересных открытий!

— Я считаю, что за последние 20 лет самая драматическая информация, которую мы получили, изучая планеты вокруг других звезд, это то, что наша Солнечная система является совсем не типичным образованием. Можно сказать, что, по сравнению со стандартными вариантами, наша Солнечная система — это очень странный космический объект. Это недавнее открытие — огромный прорыв в познании, и мы до сих пор пытаемся понять, почему это так.

— Главная разница в том, что Солнечная система по своим размерам просто огромная, то есть если посмотреть, как обычно располагаются планеты вокруг звезд, мы увидим, что они лежат на орбитах намного меньших, чем орбита Меркурия. То есть это орбиты с периодами несколько дней, максимум — месяц. А у нас новая девятая планета для оборота вокруг Солнца затратит порядка 15 тысяч лет! Я не знаю, какую аналогию здесь применить лучше, но можно сравнить нашу Солнечную систему с ее соседями, как территорию России с территорией Марокко. Гипотез, почему так получилось, очень много, но ни одна из них не претендует на правильность.