The search for our solar system's ninth planet | Mike Brown

Переводчик: Alena Chernykh Редактор: Elena Malykh

I'm going to tell you a story from 200 years ago.

Я хочу рассказать историю, которая произошла 200 лет назад.

In 1820, French astronomer Alexis Bouvard

В 1820 году Алексис Бувар, французский астроном,

almost became the second person in human history to discover a planet.

чуть не стал вторым человеком за всю историю, кто открыл планету.

He'd been tracking the position of Uranus across the night sky

Он отслеживал положение Урана в ночном небе,

using old star catalogs,

используя старые каталоги звёзд,

and it didn't quite go around the Sun

и путь Урана вокруг Солнца

the way that his predictions said it should.

отличался от того, который, по его мнению, должен быть.

Sometimes it was a little too fast,

Иногда он двигался слишком быстро,

sometimes a little too slow.

иногда — слишком медленно.

Bouvard knew that his predictions were perfect.

Бувар был уверен, что его предположения верны.

So it had to be that those old star catalogs were bad.

Это означало, что в тех старых каталогах звёзд были допущены ошибки.

He told astronomers of the day,

Он сказал астрономам, своим коллегам:

"Do better measurements."

«Делайте более точные измерения».

So they did.

Они так и поступили.

Astronomers spent the next two decades

В течение следующих двух десятилетий

meticulously tracking the position of Uranus across the sky,

учёные скрупулёзно отслеживали нахождение Урана на небе,

but it still didn't fit Bouvard's predictions.

но предположения Бувара всё равно не подтверждались.

By 1840, it had become obvious.

В 1840 году всё стало на свои места.

The problem was not with those old star catalogs,

Проблема заключалась не в старых каталогах звёзд,

the problem was with the predictions.

ошибка была в прогнозах.

Теперь астрономы знали её причину.

And astronomers knew why.

They realized that there must be a distant, giant planet

Они поняли, что должна быть какая-то далёкая гигантская планета

just beyond the orbit of Uranus

сразу же за орбитой Урана,

that was tugging along at that orbit,

которая тянула его вперёд по этой орбите,

sometimes pulling it along a bit too fast,

иногда тащила за собой слишком быстро,

sometimes holding it back.

но иногда сдерживала.

Must have been frustrating back in 1840

Возможно, тогда, в 1840 году,

to see these gravitational effects of this distant, giant planet

учёных удручало то, что они могли наблюдать эффекты притяжения

but not yet know how to actually find it.

гигантской планеты, но не знали, как её обнаружить.

Trust me, it's really frustrating.

Поверьте, это очень подрывает веру в свои силы.

(Laughter)

(Смех)

But in 1846, another French astronomer,

И вот в 1846 году другой французский астроном,

Urbain Le Verrier,

Урбен Леверье,

worked through the math

делая математические расчёты,

and figured out how to predict the location of the planet.

выяснил, как cпрогнозировать расположение планеты.

He sent his prediction to the Berlin observatory,

Он отправил свои гипотезы в Берлинскую обсерваторию,

they opened up their telescope

учёные настроили свой телескоп

and in the very first night they found this faint point of light

и в первую же ночь обнаружили едва заметную светящуюся точку,

slowly moving across the sky

которая медленно двигалась по небу.

and discovered Neptune.

Так они открыли Нептун.

It was this close on the sky to Le Verrier's predicted location.

Он находился совсем рядом с тем местом, которое предсказал Леверье.

The story of prediction and discrepancy and new theory

Вся эта история с предсказаниями и нестыковками, новая теория

and triumphant discoveries is so classic

и триумфальное открытие уже стали классикой,

and Le Verrier became so famous from it,

они сделали Леверье знаменитостью,

that people tried to get in on the act right away.

и люди в одночасье захотели стать причастными к этому событию.

In the last 163 years,

За последние 163 года десятки астрономов

dozens of astronomers have used some sort of alleged orbital discrepancy

использовали подобный метод предполагаемых расхождений в орбитах,

to predict the existence of some new planet in the solar system.

пытаясь предсказать существование новой планеты в Солнечной системе.

They have always been wrong.

Но они всё время ошибались.

The most famous of these erroneous predictions

Самые известные из этих ошибочных прогнозов

came from Percival Lowell,

принадлежат Персивалю Лоуэллу,

who was convinced that there must be a planet just beyond Uranus and Neptune,

который был убеждён, что сразу за Ураном и Нептуном должна быть некая планета,

messing with those orbits.

влияющая на их орбиты.

And so when Pluto was discovered in 1930

Поэтому, когда в 1930 году открыли Плутон

at the Lowell Observatory,

в обсерватории Лоуэлла,

everybody assumed that it must be the planet that Lowell had predicted.

все предположили, что это должна быть та планета, которую предсказал Лоуэлл.

They were wrong.

Они ошибались.

It turns out, Uranus and Neptune are exactly where they're supposed to be.

Оказалось, что Уран и Нептун находились именно там, где им и положено быть.

It took 100 years,

Потребовалось 100 лет,

but Bouvard was eventually right.

чтобы признать, что Бувар был прав.

Astronomers needed to do better measurements.

Астрономам необходимо было сделать более точные измерения.

And when they did,

И когда они их сделали,

those better measurements had turned out that

стало очевидным,

there is no planet just beyond the orbit of Uranus and Neptune

что за орбитами Урана и Нептуна не было никакой планеты,

and Pluto is thousands of times too small

а размер Плутона был слишком мал,

to have any effect on those orbits at all.

чтобы оказывать хоть какое-то влияние на их орбиты.

So even though Pluto turned out not to be the planet

Так что, хотя и оказалось, что Плутон не та планета,

it was originally thought to be,

о которой думали первоначально,

it was the first discovery of what is now known to be

открытие заключалось в том,

thousands of tiny, icy objects in orbit beyond the planets.

что на орбите вокруг планет могут быть тысячи крошечных объектов изо льда.

Here you can see the orbits of Jupiter,

Вот орбиты Юпитера,

Saturn, Uranus and Neptune,

Сатурна, Урана и Нептуна,

and in that little circle in the very center is the Earth

а вот в самом центре этого маленького круга — Земля,

and the Sun and almost everything that you know and love.

а ещё Солнце и почти всё, о чём мы знаем и что любим.

And those yellow circles at the edge

И жёлтые круги по краям —

are these icy bodies out beyond the planets.

и есть эти ледяные объекты за орбитами планет.

These icy bodies are pushed and pulled

Гравитационные поля планет перемещают

by the gravitational fields of the planets

эти ледяные объекты вперёд-назад

in entirely predictable ways.

по проторённым путям.

Everything goes around the Sun exactly the way it is supposed to.

Всё вращается вокруг Солнца именно так, как и должно вращаться.

Almost.

Почти.

So in 2003,

В 2003 году

I discovered what was at the time

я обнаружил то, что тогда было

the most distant known object in the entire solar system.

самым далёким известным объектом во всей Солнечной системе.

It's hard not to look at that lonely body out there

Так и хочется, глядя на этот одинокий далёкий объект,

and say, oh yeah, sure, so Lowell was wrong,

признать, что, конечно, Лоуэлл ошибался:

there was no planet just beyond Neptune,

за Нептуном не было планеты,

but this, this could be a new planet.

но, возможно, это новая планета.

The real question we had was,

Главный вопрос состоял в том,

what kind of orbit does it have around the Sun?

по какой орбите она вращалась вокруг Солнца.

Does it go in a circle around the Sun

Вращается ли она по кругу,

like a planet should?

как и положено планете?

Or is it just a typical member of this icy belt of bodies

Или это просто один из множества объектов в ледяном поясе,

that got a little bit tossed outward and it's now on its way back in?

который выбился из общей массы, а теперь пытается вернуться на своё место?

This is precisely the question

Именно на этот вопрос об Уране

the astronomers were trying to answer about Uranus 200 years ago.

учёные пытались найти ответ 200 лет назад.

They did it by using overlooked observations of Uranus

И при этом они использовали неучтённые данные наблюдений за Ураном,

from 91 years before its discovery

которые были сделаны за 91 год до его открытия

to figure out its entire orbit.

с целью определения его орбиты.

We couldn't go quite that far back,

Мы не могли вернуться так далеко назад,

but we did find observations of our object from 13 years earlier

поэтому нашли наблюдения, сделанные 13 годами ранее,

that allowed us to figure out how it went around the Sun.

что позволило понять способ его вращения вокруг Солнца.

So the question is,

Вопрос в том,

is it in a circular orbit around the Sun, like a planet,

вращается ли он вокруг Солнца по кругу, как все планеты,

or is it on its way back in,

или возвращается обратно,

like one of these typical icy bodies?

как все типичные ледяные объекты.

And the answer is

И ответ оказался

no.

отрицательным.

It has a massively elongated orbit

Его орбита имеет сильно вытянутую форму, а это значит,

that takes 10,000 years to go around the Sun.

что чтобы обогнуть Солнце, ему понадобится 10 000 лет.

We named this object Sedna

Мы назвали этот объект Седна,

after the Inuit goddess of the sea,

в честь богини морей и морской фауны у эскимосов,

in honor of the cold, icy places where it spends all of its time.

потому что место его обитания — холодные ледяные просторы Вселенной.

We now know that Sedna,

Сегодня нам известно, что Седна

it's about a third the size of Pluto

почти в три раза меньше Плутона.

and it's a relatively typical member

Это один из относительно типичных

of those icy bodies out beyond Neptune.

ледяных объектов, расположенных за Нептуном.

Relatively typical, except for this bizarre orbit.

В целом он ничем не выделяется, за исключением странной орбиты.

Взглянув на орбиту, вы, возможно, скажете:

You might look at this orbit and say,

"Yeah, that's bizarre, 10,000 years to go around the Sun,"

«Да, невероятно... 10 000 лет, чтобы обогнуть Солнце».

but that's not really the bizarre part.

Но это не самое странное.

The bizarre part is that in those 10,000 years,

Самое удивительное то, что в течение этих 10 000 лет

Sedna never comes close to anything else in the solar system.

Седна не подходит близко ни к какому другому объекту в Солнечной системе.

Even at its closest approach to the Sun,

Даже при самом близком приближении к Солнцу

Sedna is further from Neptune

Седна находится дальше от Нептуна,

than Neptune is from the Earth.

чем сам Нептун находится дальше от Земли.

If Sedna had had an orbit like this,

Если бы у Седны была такая же орбита,

that kisses the orbit of Neptune once around the Sun,

соприкасающаяся с орбитой Нептуна при прохождении вокруг Солнца,

that would have actually been really easy to explain.

то не составило бы труда объяснить данное явление.

That would have just been an object

Это был бы просто объект,

that had been in a circular orbit around the Sun

который двигался вокруг Солнца

in that region of icy bodies,

в поясе ледяных объектов:

had gotten a little bit too close to Neptune one time,

в какой-то момент он приближался бы к Нептуну

and then got slingshot out and is now on its way back in.

и, благодаря эффекту рогатки, возвращался бы на своё место.

But Sedna never comes close to anything known in the solar system

Но Седна никогда не приближается ни к одному из известных нам объектов,

that could have given it that slingshot.

которые могли бы создать этот эффект рогатки.

Neptune can't be responsible,

Это не может быть влиянием Нептуна,

but something had to be responsible.

но что-то влиять должно.

This was the first time since 1845

Впервые, начиная с 1845 года,

that we saw the gravitational effects of something in the outer solar system

мы наблюдали гравитационные эффекты во внешней части Солнечной системы,

and didn't know what it was.

но не знали, что их создаёт.

I actually thought I knew what the answer was.

Я действительно думал, что знаю правильный ответ.

Sure, it could have been some distant, giant planet

Конечно, это могла быть какая-то далекая гигантская планета

in the outer solar system,

во внешней Солнечной системе,

but by this time, that idea was so ridiculous

но в то же время идея была настолько нелепой

and had been so thoroughly discredited

и настолько себя дискредитировала,

that I didn't take it very seriously.

что я не принял её всерьёз.

But 4.5 billion years ago,

Но 4,5 миллиарда лет назад,

when the Sun formed in a cocoon of hundreds of other stars,

когда Солнце сформировалось в коконе сотен других звёзд,

any one of those stars

любая из них

could have gotten just a little bit too close to Sedna

могла бы подойти слишком близко к Седне

and perturbed it onto the orbit that it has today.

и исказить ту орбиту, которую мы имеем на сегодняшний момент.

When that cluster of stars dissipated into the galaxy,

Когда это скопление звёзд рассеялось и стало галактикой,

the orbit of Sedna would have been left as a fossil record

орбита Седны осталась бы лишь палеонтологической летописью

of this earliest history of the Sun.

ранней истории Солнца.

I was so excited by this idea,

Я был так поглощён этой идеей,

by the idea that we could look

идеей о том, что мы могли бы увидеть

at the fossil history of the birth of the Sun,

момент создания Солнца,

that I spent the next decade

что провёл следующие десять лет

looking for more objects with orbits like Sedna.

в поисках других объектов с такой же орбитой, как у Седны.

In that ten-year period, I found zero.

И за эти десять лет я не нашёл ничего.

(Laughter)

(Смех)

But my colleagues, Chad Trujillo and Scott Sheppard, did a better job,

Но мои коллеги Чад Трухильо и Скотт Шеппард сделали свою работу лучше

and they have now found several objects with orbits like Sedna,

и нашли несколько объектов с орбитами как у Седны, —

which is super exciting.

я был в полнейшем восторге.

But what's even more interesting

Но что ещё более интересно,

is that they found that all these objects

они обнаружили, что все эти объекты

are not only on these distant, elongated orbits,

находятся не только на этих удалённых, вытянутых орбитах,

they also share a common value of this obscure orbital parameter

но и имеют общее значение неясного орбитального параметра,

that in celestial mechanics we call argument of perihelion.

которое в механике небесных тел называется аргументом перигелия.

When they realized it was clustered in argument of perihelion,

Поняв, что объекты объединились в аргумент перигелия,

they immediately jumped up and down,

они были несказанно рады.

saying it must be caused by a distant, giant planet out there,

Они подумали, что это должно быть вызвано далёкой гигантской планетой,

which is really exciting, except it makes no sense at all.

что и правда интересно, только в этом нет никакого смысла.

Let me try to explain it to you why with an analogy.

Позвольте мне объяснить это с помощью аналогии.

Imagine a person walking down a plaza

Представьте себе человека, идущего по площади

and looking 45 degrees to his right side.

и смотрящего под углом в 45 градусов вправо от себя.

There's a lot of reasons that might happen,

Этому может быть много причин,

it's super easy to explain, no big deal.

это очень легко объяснить, ничего особенного.

Imagine now many different people,

Теперь представьте много разных людей,

all walking in different directions across the plaza,

идущих в разных направлениях по площади,

but all looking 45 degrees to the direction that they're moving.

но все смотрят под углом в 45 градусов относительно своего движения.

Everybody's moving in different directions,

Все двигаются в разных направлениях,

everybody's looking in different directions,

все смотрят в разных направлениях,

but they're all looking 45 degrees to the direction of motion.

но под углом в 45 градусов относительно своего движения.

What could cause something like that?

Что могло вызвать нечто подобное?

I have no idea.

Я понятия не имею.

It's very difficult to think of any reason that that would happen.

Очень сложно придумать причину, чтобы произошло нечто подобное.

(Laughter)

(Смех)

And this is essentially what that clustering

И это именно то,

in argument of perihelion was telling us.

о чём нам говорило скопление в аргументе перигелия.

Scientists were generally baffled and they assumed it must just be a fluke

Учёные были озадачены и предположили, что это просто случайность

and some bad observations.

и неправильные вычисления.

They told the astronomers,

Они сказали астрономам:

"Do better measurements."

«Сделайте более тщательные измерения».

I actually took a very careful look at those measurements, though,

На самом деле я очень внимательно изучил их данные,

and they were right.

и они оказались верными.

These objects really did all share

У всех этих объектов

a common value of argument of perihelion,

было одинаковое значение аргумента перигелия,

and they shouldn't.

но так не должно было быть.

Something had to be causing that.

Что-то должно было быть причиной этого.

The final piece of the puzzle came into place in 2016,

Последний пазл головоломки обрёл своё место в 2016 году,

when my colleague, Konstantin Batygin,

когда мы с Константином Батыгиным,

who works three doors down from me, and I

который работал в соседнем кабинете, поняли,

realized that the reason that everybody was baffled

что аргумент перигелия

was because argument of perihelion was only part of the story.

только частично объяснял причину явления.

If you look at these objects the right way,

Если определённым образом взглянуть на эти объекты,

they are all actually lined up in space in the same direction,

они фактически выстроятся в космосе в одном направлении

and they're all tilted in space in the same direction.

и под одним углом.

It's as if all those people on the plaza are all walking in the same direction

Точно также, как все те люди, идущие по площади в одном направлении

and they're all looking 45 degrees to the right side.

и смотрящие под углом в 45 градусов вправо.

That's easy to explain.

Это легко объяснить.

They're all looking at something.

Они все на что-то смотрят.

These objects in the outer solar system are all reacting to something.

И все эти объекты во внешней Солнечной системе на что-то реагируют.

But what?

Но на что?

Konstantin and I spent a year

Мы с Константином потратили год,

trying to come up with any explanation other than a distant, giant planet

пытаясь найти другое объяснение, кроме удалённой гигантской планеты

in the outer solar system.

во внешней Солнечной системе.

We did not want to be the 33rd and 34th people in history to propose this planet

Мы не хотели стать 33-м и 34-м человеком в истории, предложив ту же самую гипотезу,

to yet again be told we were wrong.

и услышать, что мы неправы.

But after a year,

Но год спустя

there was really no choice.

у нас не осталось другого выбора.

We could come up with no other explanation

Мы не могли придумать другого объяснения,

other than that there is a distant,

кроме как существование удалённой,

massive planet on an elongated orbit,

огромной планеты на вытянутой орбите,

inclined to the rest of the solar system,

наклонённой к остальной Солнечной системе,

that is forcing these patterns for these objects

что оказывает влияние на те объекты

in the outer solar system.

во внешней Солнечной системе.

Guess what else a planet like this does.

Угадайте, что ещё может делать такая планета.

Remember that strange orbit of Sedna,

Помните странную орбиту Седны,

how it was kind of pulled away from the Sun in one direction?

как будто её тянуло от Солнца в одном направлении?

A planet like this would make orbits like that all day long.

Подобная планета создавала бы подобные орбиты постоянно.

We knew we were onto something.

Мы поняли, что напали на след.

So this brings us to today.

И вот что мы имеем на сегодняшний день.

We are basically 1845, Paris.

Фактически мы в 1845 году в Париже.

(Laughter)

(Смех)

We see the gravitational effects of a distant, giant planet,

Мы видим гравитационное воздействие удалённой гигантской планеты,

and we are trying to work out the calculations

мы пытаемся сделать вычисления, которые указали бы,

to tell us where to look, to point our telescopes,

куда смотреть, куда направить наши телескопы,

to find this planet.

чтобы найти эту планету.

We've done massive suites of computer simulations,

Мы проделали бесчисленное множество компьютерных моделей,

провели долгие месяцы за аналитическими вычислениями,

massive months of analytic calculations

and here's what I can tell you so far.

и вот что я могу сказать вам на сегодняшний день.

First, this planet, which we call Planet Nine,

Во-первых, эта планета, которую мы называем Девятая планета,

because that's what it is,

потому что она таковой и является.

Planet Nine is six times the mass of the Earth.

Планета Девять имеет массу в 6 раз больше массы Земли.

This is no slightly-smaller-than-Pluto,

Это совсем не чуть-чуть-меньше-Плутона,

let's-all-argue-about- whether-it's-a-planet-or-not thing.

давайте-поспорим-о-том-планета-ли-это.

This is the fifth largest planet in our entire solar system.

Это пятая по величине планета во всей нашей Солнечной системе.

For context, let me show you the sizes of the planets.

Для наглядности покажу размеры планет.

In the back there, you can the massive Jupiter and Saturn.

Вот там подальше вы видите массивные Юпитер и Сатурн.

Next to them, a little bit smaller, Uranus and Neptune.

Рядом, немного поменьше, Уран и Нептун.

Up in the corner, the terrestrial planets, Mercury, Venus, Earth and Mars.

В верхнем углу планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс.

You can even see that belt

Вы даже можете увидеть пояс

of icy bodies beyond Neptune, of which Pluto is a member,

ледяных тел за пределами орбиты Нептуна, к которому относится и Плутон,

good luck figuring out which one it is.

угадайте, который из них он.

And here is Planet Nine.

А вот Девятая планета.

Planet Nine is big.

Девятая планета большая.

Planet Nine is so big,

Она настолько большая,

you should probably wonder why haven't we found it yet.

что вы наверняка спросите, почему же её до сих пор не обнаружили.

Well, Planet Nine is big,

Девятая планета большая,

but it's also really, really far away.

но она очень-очень далеко.

It's something like 15 times further away than Neptune.

Приблизительно в 15 раз дальше, чем Нептун.

And that makes it about 50,000 times fainter than Neptune.

И по этой причине свет от неё почти в 50 000 раз слабее, чем от Нептуна.

And also, the sky is a really big place.

Да и небо само по себе огромно.

We've narrowed down where we think it is

Мы сузили наш круг поисков до, как мы думаем, области,

to a relatively small area of the sky,

где она находится, — небольшой части неба.

but it would still take us years

Но это всё равно займёт годы,

to systematically cover the area of the sky

чтобы систематически осматривать площадь неба

with the large telescopes that we need

с помощью больших телескопов, которые нам нужны,

to see something that's this far away and this faint.

чтобы увидеть то, что далеко от нас и поэтому хуже видно.

Luckily, we might not have to.

К счастью, возможно, нам это и не понадобится.

Just like Bouvard used unrecognized observations of Uranus

Так же, как Бувар использовал неподтверждённые наблюдения Урана

from 91 years before its discovery,

за 91 год до его открытия,

I bet that there are unrecognized images

готов поспорить, что существуют неопознанные изображения,

that show the location of Planet Nine.

которые показывают местоположение Девятой планеты.

It's going to be a massive computational undertaking

Это будет грандиозная задача в мире вычислений —

to go through all of the old data

перепроверить все старые данные

and pick out that one faint moving planet.

и обнаружить эту едва движущуюся планету.

But we're underway.

Но мы уже в пути.

And I think we're getting close.

И я думаю, что мы уже близки к этому.

So I would say, get ready.

Так что я бы сказал: «Готовьтесь».

We are not going to match Le Verrier's

Мы не собираемся соперничать с Леверье:

"make a prediction,

сделать прогноз,

have the planet found in a single night

за одну ночь найти планету

that close to where you predicted it" record.

рядом с предполагаемым местом.

But I do bet that within the next couple of years

Но я готов поспорить, что в ближайшую пару лет

some astronomer somewhere

где-нибудь какой-нибудь астроном

will find a faint point of light,

обнаружит слабую точку света,

slowly moving across the sky

медленно движущуюся по небу,

and triumphantly announce the discovery of a new,

и триумфально объявит об открытии новой

and quite possibly not the last,

и, возможно, не последней

real planet of our solar system.

планеты в нашей Солнечной системе.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)