Зачем и как люди ищут девятую планету Солнечной системы?

Популярная механикаНаука

Девятая планета: существует ли она на самом деле?

Дмитрий Вибе

В январе 2016 года мир облетела новость об открытии девятой планеты Солнечной системы. Майкл Браун и Константин Батыгин нашли признаки ее существования в движении малых тел на окраине нашего космического дома. Однако практика показывает, что от первых подозрений до настоящего открытия иногда проходят десятилетия. Очень часто поиск гипотетических планет и вовсе заканчивается тупиком.

Людям почему-то очень хочется, чтобы в Солнечной системе была еще одна планета. Для астрономов поиски планет всегда были еще и вопросом престижа, ибо ученый, открывший новую планету, гарантированно вписывает свое имя в историю науки, причем большими золотыми буквами. В истории астрономии нередки случаи, когда это желание перерастало в уверенность, порой безосновательную, но настолько сильную, что гипотетическим планетам заранее придумывали имена и организовывали специальные кампании по их поиску.

10e2db3d41e346444d141df3bdb4cac3.jpg
Эксцентриситет характеризует форму орбиты: чем он больше, тем эллипс более вытянут (0 — окружность, 1 — парабола). Большая полуось — это половина максимального поперечника эллипса. Наклонение — угол между плоскостью орбиты тела и плоскостью эклиптики. Если он более 90 градусов, тело движется «навстречу» движению планет. Восходящий узел — это точка перехода тела по орбите через плоскость эклиптики из «нижней» половины Солнечной системы в «верхнюю» (в которую обращен Северный полюс Земли). Поворот плоскости орбиты относительно звезд описывается долготой восходящего узла — углом между направлениями на восходящий узел и на точку весеннего равноденствия (сейчас она находится в созвездии Рыб). Ориентация орбитального эллипса в плоскости орбиты тела характеризуется аргументом перигелия — углом между направлениями на восходящий узел и на перигелий. Истинная аномалия указывает положение тела на орбите, это угол между направлением на перигелий и на тело.

Уран и Нептун

Первым стимулом для поисков новой планеты в Солнечной системе стало открытие Урана. В марте 1781 года английский астроном Вильям Гершель заметил в созвездии Тельца движущееся пятно, которое на поверку оказалось новым членом Солнечной системы. Уран стал первой планетой, открытой при помощи телескопа. Да и вообще просто открытой, ведь обо всех планетах, известных до Урана, человечество знало «всегда».

Принято писать, что следующую планету, Нептун, «обнаружили на кончике пера». Поводом для его поисков стали особенности в движении Урана, необъяснимые при помощи ньютоновского тяготения и требовавшие наличия внешнего возмущающего тела. Эти особенности, впервые отмеченные еще в 1783 году петербуржским ученым Андреем Лекселем, позволили французскому астроному Урбену Леверье (и с меньшей точностью англичанину Джону Адамсу) предсказать положение «возмутителя». Леверье послал письмо с координатами Иоганну Галле в Берлинскую обсерваторию, и тот в ночь с 23 на 24 сентября 1846 года, буквально через несколько часов после получения письма Леверье, обнаружил Нептун почти точно в предсказанном месте. Открытие Нептуна считается классической демонстрацией предсказательной силы теории тяготения Ньютона и одним из ее «триумфов», хотя в этом триумфе есть и пара ложек дегтя. И Леверье, и Адамс оценивали большую полуось орбиты гипотетической планеты по правилу Тициуса-Боде, а реальный Нептун (как выяснилось после его открытия) в это правило не вписывается. В результате орбиты, вычисленные обоими учеными, сильно отличались от фактической орбиты Нептуна… за исключением той ее части, на которой Нептун находился в 40-е годы XIX столетия. Поэтому в этой истории присутствует элемент везения.

В том же XIX веке развернулись поиски еще одной гипотетической планеты, Вулкана, которая должна была заполнить собой пробел между Меркурием и Солнцем. С 1826 по 1843 год ее искал немецкий астроном Генрих Швабе (планету он так и не нашел, но зато первым обнаружил цикличность солнечной активности). В 1860-е годы в движении Меркурия нашлись несоответствия с ньютоновской теорией тяготения, и интерес к поискам Вулкана возродился, но в начале XX века снова угас, когда эти нестыковки удалось объяснить в рамках общей теории относительности.

43a2ce37c4eb4e55d826c9284cef7915.jpg
Чтобы планета № 9 могла выровнять орбиты ТНО, ее собственная орбита должна быть вытянута в противоположную сторону. Голубым цветом показаны орбиты объектов пояса Койпера, перпендикулярные плоскости эклиптики, которые случайно также получили объяснение в рамках модели Брауна–Батыгина.

Плутон

Открытие Нептуна стимулировало новые поиски: казалось, что в движении Урана и Нептуна остались необъясненные невязки. Но поиски не принесли результата. Точнее, транснептуновую планету, как и Вулкан, обнаруживали много раз, но она всегда оказывалась либо звездой с неверно определенными координатами, либо вообще призраком. В 1905—1906 годах к проблеме подключился американский астроном Персиваль Ловелл, который провел теоретические расчеты и организовал наблюдения в обсерватории во Флагстаффе (Аризона). Анализируя расхождения между реальными и вычисленными положениями Урана, он получил вытянутую орбиту со значительным эксцентриситетом (0,2), большой полуосью около 45 а.е. и наклонением к плоскости эклиптики около 10 градусов. Анализ движения Урана позволил Ловеллу предсказать текущее положение планеты и ее массу, которую он оценил примерно в пять масс Земли.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

От Дюрера до Матисса От Дюрера до Матисса

Краткий экскурс в историю европейского рисунка XV–XX веков

Культура.РФ
Аплодисменты для медведя Аплодисменты для медведя

Корреспондент Юлия Тихонова побывала на вершине Северного Басега

Отдых в России
Ученые впервые получили новое состояние материи: квантовую спиновую жидкость Ученые впервые получили новое состояние материи: квантовую спиновую жидкость

Группа физиков из Гарварда задокументировала квантовую спиновую жидкость

National Geographic
Вызываем грузчиков: 8 признаков, что вам пора съехаться Вызываем грузчиков: 8 признаков, что вам пора съехаться

Когда же наступает время съезжаться?

Cosmopolitan
Выловленная в конце жаркого сезона рыба повысила риск заражения чадских собак дракункулезом Выловленная в конце жаркого сезона рыба повысила риск заражения чадских собак дракункулезом

Новый и малоизученный путь заражения дракункулезом

N+1
Наночастица помогла лазеру быстрее разогнать ионы газа Наночастица помогла лазеру быстрее разогнать ионы газа

Что происходит при облучении лазерным импульсом наночастиц в атмосфере гелия

N+1
В мире не осталось норвежских волков: теперь официально В мире не осталось норвежских волков: теперь официально

Нынешние волки на территории скандинавских стран произошли из Финляндии

National Geographic
Римский форт Калигулы нашли недалеко от Амстердама Римский форт Калигулы нашли недалеко от Амстердама

Калигула мог планировать свое вторжение в Британию недалеко от Амстердама

National Geographic
Советский деликатес: почему врачи рекомендуют есть печень трески зимой Советский деликатес: почему врачи рекомендуют есть печень трески зимой

Вкусная, источник незаменимых витаминов и микроэлементов — все это печень трески

РБК
Оцифровать и не пустить: почему болельщики боятся Fan ID Оцифровать и не пустить: почему болельщики боятся Fan ID

Государство планирует ввести цифровой паспорт болельщика

Эксперт
10 необычных примеров противостояния растений и насекомых 10 необычных примеров противостояния растений и насекомых

Вокруг нас каждую секунду кипит битва, на которую мы обычно не обращаем внимания

Популярная механика
Рассказ Людмилы Петрушевской «Черное пальто. Страшные случаи» Рассказ Людмилы Петрушевской «Черное пальто. Страшные случаи»

Рассказ «Фонарик» Людмилы Петрушевской

СНОБ
«Собеседование в Google не экзамен, однозначно правильных ответов нет. Главное — обосновать свою точку зрения» «Собеседование в Google не экзамен, однозначно правильных ответов нет. Главное — обосновать свою точку зрения»

Как успешно пройти интервью на должность разработчика

VC.RU
Почему домашнее насилие — национальная традиция, с которой в стране не готовы расставаться Почему домашнее насилие — национальная традиция, с которой в стране не готовы расставаться

Почему бороться с домашним насилием в России никто не спешит?

СНОБ
Тренд сезона Тренд сезона

В Саратовской области активный туризм пользуется огромной популярностью

Отдых в России
5 открытий, которые были сделаны случайно 5 открытий, которые были сделаны случайно

Иногда изобретателям сопутствует удача, и изобретения получаются по случайности

Популярная механика
Аресты, обыски и «дворец Путина»: главные события года для российских миллиардеров Аресты, обыски и «дворец Путина»: главные события года для российских миллиардеров

О ком из российских миллиардеров писала отечественная пресса в 2021 году

Forbes
Игры на диване Игры на диване

Шесть игр, которые помогут вам скоротать вечер вместе с ребенком

Men’s Health
От «Фаворитки» до «Железной леди»: байопики о женщинах в политике От «Фаворитки» до «Железной леди»: байопики о женщинах в политике

Женщин в политике меньшинство, и биографических фильмов о них тоже немного

Forbes
Дикие повадки: чем человек отличается от шимпанзе Дикие повадки: чем человек отличается от шимпанзе

Чем на самом деле человек отличается от шимпанзе?

Популярная механика
Би Сатонгун: «Уделяйте внимание вкусу блюда, а не красивой картинке» Би Сатонгун: «Уделяйте внимание вкусу блюда, а не красивой картинке»

Би Сатонгун прилетела в Сильваплану для участия в St.Moritz Gourmet Festival

Bones
Новая сексуальная жизнь в новом году Новая сексуальная жизнь в новом году

Полезны советы про секс или вредны — рассказывает семейный психолог

Psychologies
5 продуктов, которые помогут заснуть и лучше выспаться 5 продуктов, которые помогут заснуть и лучше выспаться

Что съесть перед сном, чтобы лучше спалось?

Популярная механика
Альбинос ягуарунди – самое милое, что вы увидите сегодня Альбинос ягуарунди – самое милое, что вы увидите сегодня

Зоозащитники наткнулись на редкого представителя вида – ягуарунди-альбиноса.

National Geographic
Редкая гигантская медуза попала на видео Редкая гигантская медуза попала на видео

Ученым удалось заснять гигантскую медузу

National Geographic
Зачем пить горячую воду: 5 важных причин носить с собой термос с кипятком Зачем пить горячую воду: 5 важных причин носить с собой термос с кипятком

Почему полезно пить горячую воду и может ли она заменить лекарства?

Cosmopolitan
Carrie-Anne Мoss Carrie-Anne Мoss

О нелюбви к новым технологиям и о том, почему все мы давно загружены в Матрицу

Elle
Страсть, родословная и бизнес: каким получился «Дом Gucci» Ридли Скотта Страсть, родословная и бизнес: каким получился «Дом Gucci» Ридли Скотта

Как фильм «Дом Gucci» раскрывает проблемы классовых привилегий, бизнеса, гендера

РБК
Страшный талант: картины, нарисованные серийными убийцами Страшный талант: картины, нарисованные серийными убийцами

Нам всем иногда хочется заглянуть в бездну

Cosmopolitan
Боги и герои Кавказа Боги и герои Кавказа

На Северном Кавказе все удивительно

Отдых в России
Открыть в приложении