Большинство астрономов сходятся во мнении, что в нашей Солнечной системе всего четыре наземные, или каменистые, планеты, и все они расположены близко к Солнцу. Однако новые исследования показывают, что на внешних границах Солнечной системы могут скрываться еще до пяти планет.
Свободно плавающие планеты (СПП) — это объекты планетарного размера, которые не вращаются вокруг звезды. Их также называют планетами-изгоями. Они либо образуются из сгустков газа, не связанных со звездой, либо возникают вокруг звезд, но сходят со своих орбит. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил сотни планет-изгоев в Млечном Пути и за его пределами, включая вальсирующие пары планет размером с Юпитер в брюхе созвездия Ориона. Моделирование показывает, что большинство FFP, вероятно, размером с Марс.
Хотя некоторые планеты-изгои выбрасываются звездами, звезды также могут притягивать этих одиноких странников своей гравитацией, делая планеты постоянными орбитальными членами Солнечной системы. В новом исследовании, опубликованном 18 декабря 2023 года в Astrophysical Journal Letters, ученые предполагают, что наше собственное Солнце в период своего становления тоже могло притягивать скалистые FFP.
Чтобы определить вероятность этого, автор исследования Амир Сирадж, докторант по астрофизике Принстонского университета и директор университетской программы по изучению межзвездных объектов, использовал несколько ранее разработанных моделей, или наборов уравнений, построенных на наблюдениях за FFP. Предположив, что вероятность захвата планеты-изгоя у нашей звезды 1 к 50 — что, как он отметил, является консервативной оценкой, — Сирадж провел 100 миллионов симуляций, изменяя такие факторы, как форма орбиты, чтобы определить, сколько скалистых миров могло захватить Солнце. Сирадж также предположил, что среда рождения Солнца была довольно тесной, чтобы оценить количество в худшем случае, поскольку в таких условиях «захват планет более сложен», — написал Сирадж.
Исследование показало, что две планеты с массой, подобной массе Марса, или от трех до пяти планет с массой, подобной массе Меркурия, могут обитать примерно в 1400 астрономических единицах (AU) от Солнца. (Таким образом, планеты-изгои могут находиться в облаке Оорта — гипотетическом гигантском пузыре, состоящем из миллиардов ледяных объектов размером с гору, который окутывает Солнечную систему.
Новые планеты не зависят от Планеты X — еще не открытого гипотетического мира, похожего на Нептун, который, согласно гипотезе, вращается на расстоянии около 43 AU от Солнца. В отличие от нового исследования, которое опирается на теорию, ученые предсказали существование Планеты X на основе наблюдений за странными траекториями объектов в поясе Койпера — области ледяных тел в форме пончика, которая простирается от Нептуна до облака Оорта.
Несмотря на то, что захваченные земные миры, скорее всего, будут более похожи на Землю, чем Планета X, их пригодность для жизни остается под вопросом. Хотя вода может существовать в виде ледяных листов, солнечный свет будет «очень слабым — сравнимым с яркостью лунного света здесь, на Земле», — говорит Сирадж. Но поскольку предполагаемые планеты происходят из других звездных систем и, следовательно, являются экзопланетами, будущие космические миссии, исследующие экзопланеты, могут нацелиться на них.
Однако найти новые планеты будет еще сложнее, чем определить Планету X, поскольку они гораздо меньше и находятся на большем расстоянии, чем та предполагаемая планета. Сирадж считает, что строящаяся обсерватория Vera C Rubin в Чили, которая должна заработать в 2025 году, сможет обнаружить бывшую FFP, лежащую ближе 700 AU — но только, как он отметил, если «она находится в южном небе и достаточно близко к нам, с достаточно высоким альбедо», или способностью отражать свет, который ее освещает.
Нет комментариев