В глубоком космосе за орбитой Нептуна может скрываться массивный объект, меняющий наше представление о границах Солнечной системы. В интервью для канала Event Horizon астрофизик из Калифорнийского технологического института Константин Батыгин обсуждает природу загадочной Девятой планеты, её возможное происхождение и техническую возможность отправить к ней исследовательский зонд уже в ближайшие десятилетия.
🌌 Природа Девятой планеты: «неудавшийся» гигант 0:25
Константин Батыгин, соавтор гипотезы о существовании Девятой планеты, предполагает, что этот объект может представлять собой ядро газового гиганта, выброшенное на периферию на ранних этапах формирования Солнечной системы . Чтобы понять, как это возможно, учёный предлагает обратиться к теории «аккреции ядра» (core accretion process).
Процесс формирования планет-гигантов, таких как Юпитер или Сатурн, проходит в несколько стадий:
- Первая стадия: Формируется твердое тело (ядро) из льда и камня массой около 10–20 масс Земли .
- Вторая стадия: Это ядро начинает постепенно притягивать окружающий водород и гелий, формируя газовую оболочку.
- Третья стадия: Когда масса атмосферы становится сопоставимой с массой ядра, начинается фаза «убегающей аккреции» (runaway accretion), при которой объект стремительно набирает массу до сотен масс Земли (как Юпитер) .
По словам Батыгина, этот процесс крайне неэффективен. Формирование полноценных газовых гигантов — явление «галактической редкости»: только у 10–15% звезд солнечного типа есть аналоги Юпитера . В большинстве систем остаются «неудавшиеся» ядра массой от 5 до 10 масс Земли, которые так и не перешли к фазе взрывного роста. Уран и Нептун являются примерами таких объектов, и Девятая планета, по мнению учёного, вероятно, является их «младшим братом» — третьим ледяным гигантом в нашей системе .
☄️ Космический скиталец или родной сын Солнца? 3:23
Существует альтернативная гипотеза, согласно которой Девятая планета не сформировалась внутри нашей системы, а была захвачена Солнцем из межзвездного пространства (бывшая планета-сирота или rogue planet) . Батыгин признает, что это захватывающая идея, однако считает её маловероятной.
Его аргументы против теории захвата:
- Проблема выживаемости: Если звезда в раннем звездном скоплении проходит достаточно близко, чтобы «подарить» Солнцу планету, то последующие прохождения других звезд в том же плотном скоплении с высокой вероятностью украдут её обратно или дестабилизируют орбиту .
- Низкая вероятность: Математическое моделирование показывает, что вероятность выживания захваченной планеты в условиях «звездных яслей» (birth cluster) составляет всего около 1% .
При этом учёный отмечает, что теория формирования планет редко делает предсказания, которые сбываются на 100%, поэтому полностью исключать сценарий захвата нельзя .
🛡️ Стабильность в галактическом поле 5:13
На вопрос о том, может ли какая-то проходящая звезда украсть Девятую планету у Солнца в будущем, Батыгин отвечает отрицательно. Ситуация кардинально изменилась с момента рождения Солнечной системы.
- Первые 100 млн лет: Солнце находилось в кластере из примерно 10 000 звезд. Относительные скорости звезд были низкими (около 1 км/с), а взаимодействия — длительными и эффективными .
- Текущее состояние: Сейчас Солнце находится в «галактическом поле», где расстояния между звездами огромны, а относительные скорости составляют около 50 км/с.
В таких условиях взаимодействия между звездами слишком мимолетны и слабы, чтобы повлиять на Девятую планету. По прогнозу Батыгина, она может сохранять свою орбиту практически неограниченное время — многие «времена Хаббла» (возрасты Вселенной) .
🔭 Внешний облик: что скрывается под облаками? 6:36
Размышляя о том, как выглядит этот мир, Батыгин сравнивает его с Плутоном. Миссия New Horizons показала, что Плутон геологически активен: там текут азотные ледники, которые ведут себя подобно водяному льду на Земле из-за экстремально низких температур .
Однако учёный полагает, что Девятая планета преподнесет еще больше сюрпризов. По его мнению, мы вряд ли увидим её твердую поверхность:
- Объект, скорее всего, окутан массивной водородно-гелиевой оболочкой .
- Внешне она будет больше напоминать Нептун, где наблюдатель видит лишь верхние слои плотной атмосферы, а не детали ландшафта .
🚀 Миссия к краю: как долететь до Девятой планеты 8:11
Расстояние до Девятой планеты оценивается примерно в 600 астрономических единиц (а.е.). Для сравнения: Плутон находится на расстоянии всего 40 а.е., и зонду New Horizons — самому быстрому аппарату, созданному человеком — потребовалось 10 лет, чтобы до него добраться .
Батыгин участвует в разработке концепций миссий для дальнего космоса. По его словам, отправить зонд к Девятой планете реально, используя технологию гравитационного маневра и эффект Оберта:
- Маневр: Аппарат сначала направляется к Солнцу для максимально близкого сближения (по аналогии с Parker Solar Probe).
- Ускорение: В момент максимального сближения сбрасывается лишняя масса и включаются двигатели. Это позволяет разогнать зонд до скоростей, составляющих заметную долю от скорости света .
- Сроки: При реализации этой технологии путь до Девятой планеты может занять всего около 20 лет .
Батыгин предполагает, что запуск такой миссии вряд ли возможен в текущем или следующем десятилетии, но «через одно десятилетие» (в 2040-х годах) это может стать реальностью .
🪐 Существует ли Девятая, Десятая и далее? 9:57
Обсуждая возможность существования других крупных тел в нашей системе (иногда называемых «Десятой планетой»), Батыгин ссылается на работу Малхотры и соавторов. В этом исследовании предполагается наличие объекта размером с Марс, расположенного значительно ближе, чем Девятая планета .
По мнению Батыгина:
- Где она прячется: Если такой объект существует, он может скрываться на фоне «галактической плоскости» — области неба с настолько высокой плотностью звезд, что там крайне сложно отслеживать движущиеся объекты Солнечной системы .
- Лимиты системы: Существуют жесткие динамические ограничения на количество массивных тел в системе. Слишком много крупных планет на окраине начали бы рассеивать друг друга, нарушая стабильность .
- Гравитационные ограничения: Наличие слишком тяжелых объектов было бы замечено по отклонениям в траекториях космических аппаратов, отправленных во внешнюю часть системы .
Батыгин резюмирует, что «свободной недвижимости» для больших планет (типа суперземель или Нептунов) в Солнечной системе практически не осталось, однако небольшие объекты размером с Марс всё еще могут скрываться от наших глаз .
