Компьютерное моделирование подтвердило высказанную ранее гипотезу, которая объясняет аномалии в орбитах некоторых транснептуновых объектов не влиянием гипотетической планеты, а их собственной коллективной гравитацией.
Большинство тел Солнечной системы движутся по стабильным и упорядоченным орбитам. Однако небольшая группа далеких транснептуновых объектов выделяется на этом фоне. Их орбиты не испытывают гравитационного влияния самого Нептуна, что делает их « обособленными» от остальной Солнечной системы. Они находятся дальше, чем даже Пояс Койпера, который тянется примерно от орбиты Нептуна до Плутона — на расстоянии от 30 до 55 а.е. (астрономических единиц, равных среднему радиусу орбиты Земли). Их траектории вытянуты, а плоскости орбит наклонены к общей плоскости вращения Солнца и планет.
Самый значительный из этих объектов — Седна, которая сближается с Солнцем не более чем на 76 а.е., а в дальней точке уходит на впечатляющие 937 а.е. — более пяти дней. Ну а самое известное объяснение аномалии их орбит связывает его с притяжением до сих пор не открытой « девятой планеты» Солнечной системы. Однако найти неуловимую Планету Икс никак не удается, поэтому ученые с не меньшим вниманием рассматривают и другие гипотезы.
Так, в 2018 году Энн-Мари Мэдиган (Ann-Marie Madigan) и ее коллеги показали, что тот же эффект может создаваться коллективной гравитацией множества самих транснептуновых объектов. В своем движении Седна и другие тела время от времени сближаются и взаимодействуют, в результате чего приобретают свои необычные, аномальные орбиты. В новой статье, опубликованной в The Astronomical Journal, Энн-Мари Мэдиган и Александр Здерик (Alexander Zderic) развивают и уточняют эту гипотезу.
С помощью суперкомпьютера ученые смогли провести масштабное моделирование движения и гравитационных взаимодействий не только мелких обособленных транснептуновых объектов, но и соседних массивных планет. Запустив их виртуальное вращение, вскоре астрономы заметили, что траектории небольших тел действительно меняются и постепенно приходят к тому аномальному виду, который наблюдается в действительности.
Вместе с тем авторы работы отмечают, что для реализации такого сценария общая масса взаимодействующих объектов должна была на первых этапах составлять не менее 20 масс Земли. «Теоретически такое возможно, — говорит Энн-Мари Мэдиган, — но это определенно противоречит общим представлениям». Возможно, новые наблюдения помогут найти если не «девятую планету», то хотя бы недостающие транснептуновые объекты.