Блуждающие странники Вселенной - планеты-кочевники.

В космосе могут быть миллионы планет, не привязанных к центральной звезде. Они называются планетами кочевниками (также плавающие, межзвездные или сиротские планеты), а астрономы и поклонники научной фантастики уже некоторое время размышляют над их существованием.

Между солнечными системами эти планеты могут возникать после их выброса с их орбит или они могут образоваться после разрушения межзвездного облака. В любом случае они заканчивают движение по Млечному Пути. Может ли Земля тоже стать такой планетой? Может ли мошенническая планета пройти через нашу Солнечную систему? Открытие планет-кочевников заставляет пересмотреть некоторые основные понятия, начиная от того, как формируются планеты, как они занимают свои места на орбите.

В то же время эти странники заставили нас понять, что мы не такие одинокие, как мы думали на планетарном уровне. На самом деле, у нас может быть гораздо больше претендентов на обитаемые планеты, чем просто экзопланеты. Да, на планетах-кочевниках может существовать жизнь.

Поскольку это такая новая концепция, научное сообщество все еще тяжело работает, подтверждая существование планет, не привязанных к звезде. В этой статье мы рассмотрим, как создаются планеты-кочевники, как они могут стать изгоями, куда они направляются, и, наконец, может ли на них возникнуть жизнь. Мы многое еще не знаем о планетах кочевниках, но это часть того, что делает их такими захватывающими.

Страшные вещи о блуждающих планетах

Значительная часть мира впервые узнала о планетах кочевников в середине 2011 года, благодаря учению, подготовленному Такахиро Суми, астрофизиком в университете Осаки в Японии. Команда Суми опиралась на гравитационное микролинзирование, которое является тем же методом, что и для обнаружения экзопланет по всей галактике. Техника основана на свете источника фона, как звезда, которая искажается, когда объект проходит между фоновой звездой и Землей; фактически, свет временно увеличивается. Суми и его коллеги обнаружили 10 планет с грубой массой Юпитера, которые, казалось, не двигаются по узнаваемой орбите.

Как мы уже говорили, теория состоит в том, что эти объекты могут развиваться из тех же облаков газа и пыли, из которых рождаются звезды, или солнечные системы могут вывести их с орбиты. В связи с этим солнечные системы могут привлекать и ловить близлежащие кочевые планеты на широкие орбиты. Вполне возможно, что в какой-то момент наша Солнечная система имела больше планет, чем мы знаем в настоящее время.

Земля может столкнуться с такой мошеннической планетой, есть небольшой шанс, что это может произойти, но наша галактика наполнена меньшими, более распространенными и одинаково смертельными угрозами, о которых нужно беспокоиться. Наши шансы на уничтожение кометой или астероидом шириной в несколько километров намного больше.

Первоначальное исследование Суми показало, что у каждой звезды в нашей галактике могут быть две или три кочевых планеты. Еще одно исследование, проведенное менее года спустя институтом Кавли в Стэнфорде, увеличило оценку, сказав, что у каждой звезды в Млечном Пути может быть до 100 000 кочевых планет.

Ключевое слово в этом последнем предложении «может». Оценка Кавли определялась факторизацией следующих вещей:

- известное гравитационное влияние Млечного Пути;

- количество материи, доступной для создания планет-кочевников;

- как материя устраивается в планете, которая может быть такой же малой, как Плутон или такой же большой, как Юпитер.

Если правильно, эта теория ставит под вопрос, как формируются планеты и какова роль кочевых планет в нашей галактике. На данный момент давайте работать над тем, что мы знаем, и исследовать возможности того, что может быть.

Откуда происходят блуждающие планеты?

Давайте посмотрим, что может быть очень распространенными планетами. До сих пор большая часть того, что ученые предполагали относительно кочевых планет, проистекает из того, что мы уже узнали, изучая нашу собственную Солнечную систему и более молодые солнечные системы в нашей галактике.

Насколько нам известно, они могут варьироваться в разных размерах и составе. Помните, что первые кочевые планеты появлялись на выводах Суми, были планетами класса Юпитера. Поэтому небезосновательно предполагать, что более мелкие планеты с меньшей массой тоже могут быть изгоями. На самом деле, меньшие могут быть лучшими кандидатами для выталкивания из молодой планетарной системы. Более крупные могут быть рожденными изгоями - возникают из звездообразующих кластеров.

Идея выброса заключается в том, что планеты кочевники подвержены гравитационным тяготам из разных источников, начиная от других звезд и до ближайших планет. Чтобы привести пример того, как это может работать, ученые наблюдают планеты класса Юпитера в других солнечных системах, которые поддерживают орбиты очень близко к их солнцу. Теперь представьте, если наш собственный Юпитер начал медленно сокращать свою орбиту и приближаться к Солнцу. Его масса более чем в 300 раз больше, чем у Земли, что дает ему значительное гравитационное поле.

Когда планета размера Юпитера движется внутрь, она нарушает путь многих планет, лун и карликовых планет в окрестностях, потянув к ним меньшие планеты. Буксир проходящей большой планеты мог вывести меньшие планеты из их орбитальных путей. По мере изменения их орбит они могли попасть из солнечной системы и в космическое пространство. Это очень похоже на то, как мы используем гравитационные притяжения планет и лун для запуска спутников дальше в космос, только на этот раз мы говорим о планете, а не о космическом корабле. Это всего лишь один пример того, как планета может быть сброшена с курса.

Другое предложение утверждает, что планета может быть выброшена из солнечной системы, если ее звезда превратится в сверхновую. Конечно, некоторые планеты будут уничтожены в результате насильственного взрыва, но те, что движутся дальше, будут выталкиваться наружу в космос, не привязанные к домашней звезде.

Когда-то вне солнечной системы планета-кочевник может подпадать под различные гравитационные воздействия. Компьютерные модели показали, что если планета будет выброшена в начале жизни звездного кластера, эта планета, скорее всего, будет втянута в широкую свободную орбиту вокруг другой соседней звезды. Чем больше звезда, тем больше вероятность того, что она вернет кочевую планету. Компьютерные модели также показывают, что вполне возможно, что планету кочевник может захватить гравитационным притяжением черных дыр.

Другие возможности включают планеты, перемещающиеся по большой орбите галактики Млечный Путь. Это означает, что они все еще находятся на галактическом танцполе и движутся вместе с толпой, но они просто не путешествуют в группе. И, наконец, вполне возможно, что две кочевые планеты могут встречаться и формировать свою собственную двоичную систему - всего лишь пара одиноких планет, романтически вращающихся друг вокруг друга в пустоте пространства.

Каковы могут быть условия на блуждающей планете?

Мы не будем знать это наверняка, пока не изучим кочевые планеты, но есть некоторые основные предположения, которые могут быть сделаны на основе того, что мы уже знаем, наблюдая за планетами, карликовыми планетами и лунами в нашей собственной солнечной системе и за ее пределами. Итак, давайте рассмотрим некоторые из возможных атрибутов планет-кочевников.

Смена дня и ночи? Нет. Как мы уже знаем, наш дневной свет порождается нашей позицией по отношению к Солнцу. Без этого близкого солнца нет дневного света, как мы его знаем. При этом вы можете, вероятно, вычеркнуть фотосинтез из списка.

Существует атмосфера? Да, вполне возможно, что у кочевнической планеты будет атмосфера. Чтобы поддерживать атмосферу, планеты должны обладать достаточной гравитацией для удержания газов и температур, достаточно низких, чтобы газы не разрушались и не бежали в космос. Когда вы смотрите на внешние границы нашей Солнечной системы, даже крошечный Плутон сохраняет свою атмосферу. Так что да, планета-кочевник может поддерживать атмосферу, но это не означает, что она будет соответствовать стандартам Земли.

Какой у них климат? Скажем так, вы, вероятно, захотите взять теплую куртку, чтоб посетить поверхность большинства кочевых планет. Большинство поверхностных температур Земли продиктовано солнечным светом. Без этого Солнца вся поверхность планеты будет довольно быстро заморожена. Но это не означает, что каждая кочевая планета будет бесплодным куском ледяной смерти. Большинство подземных температур Земли исходит от сил радиоактивности, трения и давления, работающих в ядре планеты. Хотя их поверхности могут быть холодными, некоторые кочевые планеты могут создавать более теплые, устойчивые к жизни температуры ближе к их центрам, учитывая достаточную массу. Если у них достаточно толстая атмосфера, у них даже есть шанс сохранить тепло на поверхности.

Могут ли они иметь воду? Вероятно, на некоторых кочевых планетах может существовать вода - или, скорее, лед. Используя беспилотные станции и спутники, ученые обнаружили лед на Марсе и доказательства древней жидкой воды. С другой стороны, Европа, одна из лун Юпитера Солнечной системы, имеет поверхность, состоящую изо льда, покрывающего океан воды. Если мы находим воду на других планетах и ​​лунах в нашей собственной Солнечной системе, вероятность ее существования у какого-то кочевника также высока. Умножьте это на 100 000 кочевых планет на каждую звезду в нашей галактике, и возможности быстро растут.

Может ли жизнь существовать на блуждающих планетах?

Действительно ли межзвездное пространство в нашей Галактике полно жизни? Возможно. Из того, что мы знаем о других планетах, мы должны предположить, что планеты кочевники будут иметь некоторое сходство. И из того, что мы обнаружили до сих пор, мы знаем, что большинство планет не могут поддерживать жизнь, как мы ее знаем. Но закон средних чисел в галактическом масштабе говорит о том, что жизнь может существовать. Мы это подтверждаем.

Даже Луис Стригари, лидер команды, стоящей за оценкой 100 000 кочевников-планет на звезду, сказал: «Если какая-либо из этих кочевых планет достаточно велика, чтобы иметь толстую атмосферу, они могли бы захватить достаточно тепла для существования бактерий». В этом случае некоторые редкие планеты могут содержать формы жизни, адаптированные к жизни в самых экстремальных условиях нашей галактики. Аналогичным образом, некоторые планеты-кочевники могут перевозить остатки или строительные блоки. Учитывая достаточно случайные столкновения с астероидами и другими обломками, они могут распространять этот материал по всей галактике.

Наконец, совершенно правдоподобно, что люди могут в будущем жить на кочевой планете. Проксима Центавра, ближайшая звезда к нашему Солнцу, находится на значительном расстоянии в 4,22 световых лет от Земли. Планеты кочевники могут стать основами космических путешествий человека. Как только мы выйдем из нашей Солнечной системы, мы сможем использовать гостеприимные кочевые планеты, перейдя к другой звездной системе. Опять же, с таким количеством планет, нам, возможно, даже не понадобится идти до другой звезды, чтобы исследовать новые. Эта большая, пустая чернота между солнцем и звездами внезапно наполнена потенциалом - и вопросами, на которые нужно ответить.