Альтернативное объяснение так называемой гипотезе «Девятой планеты», предложенное исследователями из Кембриджского университета и Американского университета в Бейруте, представляет диск, состоящий из небольших ледяных тел общей массой в 10 раз превышающей Землю. Гравитационные силы предполагаемого диска могут объяснить необычные орбиты некоторых объектов у внешних границ Солнечной системы.
Новая теория не первая, которая предполагает, что гравитация массивного диска, состоящего из маленьких объектов, опровергает существование Девятой планеты, но это первая теория, которая способна объяснить существенные особенности наблюдаемых орбит, учитывает массы и гравитации других восьми планет в нашей Солнечной системе.
За орбитой Нептуна находится пояс Койпера, который состоит из небольших тел, оставшихся от образования Солнечной системы. Нептун и другие планеты-гиганты гравитационно влияют на объекты в поясе Койпера и за его пределами, и они известны как транснептуновые объекты (ТНО), которые обращаются вокруг Солнца дальше Нептуна.
С 2003 года было обнаружено около 30 ТНО с высокоэллиптическими орбитами. Это не объясняется нашей существующей архитектурой Солнечной системы с восемью планетами, и это привело к гипотезе о том, что необычные орбиты могут зависеть от существования еще неизвестной Девятой планеты.
Гипотеза «Девятой планеты» предполагает, что необычные орбиты этих ТНО объясняет другая планета, предположительно в десять раз более массивная, чем Земля, скрывающаяся на границе Солнечной системы и «пасет» ТНО в том направлении благодаря совместному влиянию гравитации остальной части Солнечной системы.
Профессор Джихад Тоума из Американского университета в Бейруте и его бывший студент Сефилиан моделировали полную пространственную динамику ТНО с помощью совместного действия гигантских внешних планет и массивного диска за пределами Нептуна. Расчеты ученых показали, что такая модель может объяснить сбивающие с толку орбиты некоторых ТНО. Им удалось определить диапазон массы диска, его эксцентриситет и скорость прецессии, которые точно воспроизвели выделяющиеся орбиты ТНО.
«Если удалить Девятую планету из модели и вместо этого добавить множество мелких объектов, разбросанных по обширной территории, коллективное притяжение между этими объектами легко объясняет эксцентрические орбиты, которые мы видим у некоторых ТНО», - сказал Сефилиан.
Более ранние попытки оценить общую массу объектов за пределами Нептуна составляли всего около 1/10 массы Земли. Но модель, предложенная Сефилианом и Тоумой, требует, чтобы суммарная масса пояса Койпера была в десять раз больше массы Земли.
«Также возможно, что оба объекта могут быть правдой - это может быть массивный диск и Девятая планета. С открытием каждого нового ТНО мы собираем больше доказательств, которые могут помочь объяснить их поведение», считает Сефилиан.