2012VP113 был обнаружен 5 ноября 2012 года в ходе систематического обзора 52 квадратных градусов неба, целью которого был поиск объектов внутренней части гипотетического облака Оорта. Обзор выполнен на 4-метровом телескопе Межамериканской обсерватории в Серро Тололо. Последующие наблюдения, проведенные весной, летом и осенью 2013 года на 6,5-метровом Магеллановом телескопе, позволили определить положение и цвет объекта. Кроме того, объект был обнаружен на архивных снимках от 22 октября 2011 года Канадско-Франко-Гавайского телескопа.

Эти данные наблюдений позволили определить параметры орбиты 2012VP113. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта (перигелий) лежит в 80 а.е. (1 астрономическая единица – это среднее расстояние от Земли до Солнца), самая дальняя к Солнцу точка орбиты (афелий) расположена в 452 а.е. от Солнца.

В предположении, что объект отражает лишь 15% падающего на него солнечного света (альбедо), исследователи рассчитали, что он имеет 450 км в диаметре. Форма 2012VP113 до сих пор неизвестна.  Однако если он состоит преимущественно изо льда, что предполагается, то объект имеет достаточно большой размер, чтобы силы гравитации обеспечили ему форму, близкую к шарообразной; это дало бы возможность рассматривать его как карликовую планету.

В наблюдаемой части Солнечной системы можно выделить несколько областей: 0,39 а.е. – 4,2 а.е. планеты земной группы и астероиды; 5 а.е. – 30 а.е. планеты-гиганты; 30 а.е. – 50 а.е. ледяные объекты пояса Койпера; 55 а.е. – 75 а.е. – на данный момент не обнаружено объектов с перигелием в этом диапазоне – это пространство либо полностью лишенное объектов, либо с крайне небольшим их числом; на расстоянии более 75 а.е. располагаются обнаруженная в 2003 году Седна и объект 2012VP113. 

По мнению Трухильо и Шеппарда, Седна и 2012VP113 могут являться объектами внутренней части облака Оорта. Исследователи полагают, что число таких объектов до некоторой степени растет с дальнейшим увеличением расстояния от Солнца. Согласно предложенной Трухильо и Шеппардом модели, только во внутренней части облака Оорта существуют сотни объектов с диаметром более 1000 км.

Интересно, что Седна и 2012VP113 были обнаружены в одном районе неба. Если дальнейшие открытия объектов внутренней части облака Оорта увеличат статистическую значимость данного явления, то это наложит существенные ограничения на модели формирования внутренней части облака Оорта.

Кроме того, Трухильо и Шеппард указывают на другую возможную статистическую аномалию: все известные транснептуновые объекты, перигелий которых лежит достаточно далеко от Нептуна, чтобы можно было исключить его влияние, а большая полуось орбиты превышает 150 а.е., имеют близкие значения аргумента перигелия (угол между линией Солнце-перигелий орбиты объекта и линией пересечения плоскости орбиты и плоскости эклиптики).

Эта аномалия не объясняется ходом проведения обзора. Исследователи считают ее реальным явлением. Однако численное моделирование влияния известных масс Солнечной системы на объекты внутренней части облака Оорта показывает, что значение аргумента перигелия должно быть случайным.

Для исследования вопроса этой аномалии Трухильо и Шеппардом проведено численное моделирование влияния возможной планеты с массой в пять раз больше массы Земли, расположенной в 250 а.е. от Солнца – за пределами современных возможностей масштабных обзоров неба. Установлено, что подобный объект мог бы поддерживать данную аномалию, но не быть ее источником.

Обнаружение все новых объектов внутренней части облака Оорта поможет проверить гипотезы относительно наблюдаемых аномалий.

В следующем году сразу две миссии НАСА, связанные с исследованием карликовых планет, должны войти в решающую фазу. В феврале 2015 года зонд Dawn должен выйти на орбиту вокруг расположенной в поясе астероидов карликовой планеты Церера, а в июле аппарат миссии New Horizon совершит пролет системы «Плутон-Харон».

Рис.1 Диаграмма орбит объектов Солнечной системы. В центре – Солнце и планеты земной группы, далее идут орбиты планет-гигантов. Пояс Койпера показан точками. В данный момент Седна и объект 2012VP113 находятся рядом с ближайшими к Солнцу точками своих орбит. Оба объекта значительно удалены от пояса Койпера и планет-гигантов. (Изображение: Скотт Шеппард/Институт Карнеги).

Рис.2 Сделанные с разницей в 2 часа 5 ноября 2012 года снимки, благодаря которым было сделано открытие нового объекта внутренней части облака Оорта. Явно видно движение 2012VP113 на фоне звезд. (Изображение: Скотт Шеппард/Институт Карнеги).

Рис.3 На графике показаны все известные объекты с перигелием выше 30 а.е. в зависимости от параметров их орбиты. Объекты, чья большая полуось орбиты выше 150 а.е., имеют аномалию в распределении параметров, которая может указывать на существование еще одной планеты в Солнечной системе.

По материалам Nature

Автор: Николай Никитин