Блуждающие планеты из других систем могут быть заперты на краю нашей Солнечной системы

Недавно астрономы обнаружили признаки присутствия блуждающих планет в нашей Солнечной системе благодаря наблюдению за гравитационными микролинзами. Сейчас они "захвачены" Солнцем, а когда-то были гравитационно связаны с другими звездами.

Недавнее обнаружение признаков этих свободно плавающих планет (СПП) с помощью MOA-II и работа (доступная на платформе arXiv) различных исследователей, включая Амира Сираджа, астрофизика-теоретика из Принстонского университета, предполагают, что планеты, выброшенные из своих первоначальных звездных систем, могут быть заперты на краях нашей собственной системы.

Эта гипотеза, подкрепленная данными гравитационного микролинзирования и моделями формирования планет, повышает вероятность присутствия поблизости древних экзопланет, предоставляя уникальную возможность для изучения формирования планет и поиска внеземной жизни.

Космические странники...

Исследование, проведенное в марте 2023 года, показало существование потенциальных блуждающих планет (также известных как "планета-сирота"), которые еще называют свободно плавающими планетами (СПП). Эти уникальные небесные тела путешествуют по космосу, свободно дрейфуя без привязки к звезде-хозяину.

Это открытие стало возможным благодаря анализу данных гравитационного микролинзирования, собранных в рамках проекта MOA-II в период с 2006 по 2014 год. Гравитационное микролинзирование — это явление, при котором свет от далекой звезды искривляется и усиливается под действием гравитации массивного объекта, например, планеты, расположенной перед звездой и наблюдательным прибором (в данном случае — Землей). Этот метод позволил астрономам обнаружить планеты различной массы, в том числе планеты, похожие по размеру или даже меньше Земли, которые в противном случае были бы слишком далеки или слишком темны для прямого обнаружения.

Масштабы этого открытия удивляют. Исследование показывает, что количество таких СПП значительно выше, чем предсказывают современные астрономические модели. По оценкам, частота появления этих блуждающих планет в 19-23 раза выше, чем у планет на широких орбитах вокруг своей звезды. Такое неожиданное обилие СПП наводит на мысль о сценарии, в котором многие планеты могли быть выброшены из своих первоначальных планетарных систем.

Такой выброс может быть результатом сложных гравитационных взаимодействий внутри звездных систем, особенно на бурных этапах их формирования. Эти результаты частично опровергают существующие теории формирования и эволюции планетарных систем, предполагая, что этот процесс может быть более хаотичным и динамичным, чем считалось ранее. Таким образом, присутствие этих блуждающих планет в межзвездном пространстве может дать важнейшие подсказки о глубинных механизмах, управляющих рождением и созреванием планетных систем в нашей галактике.

Планеты, захваченные на краю Солнечной системы

Дальнейшие исследования Амира Сираджа показывают, что наша Солнечная система могла захватить такие блуждающие планеты во время своей эволюции. Эти планеты, похожие по размеру на Марс или Меркурий, находились бы на чрезвычайно далеких расстояниях от Земли, потенциально порядка сотен или даже тысяч астрономических единиц (АЕ). Астрономическая единица соответствует среднему расстоянию между Землей и Солнцем, то есть около 150 миллионов километров.

Таким образом, эти захваченные планеты будут находиться далеко за пределами нашей Солнечной системы, в малоизученном и загадочном регионе. Эта гипотеза позволяет предположить, что наша Солнечная система может быть более сложной и разнообразной, чем считалось ранее, и в ней могут присутствовать небесные тела, происходящие из других звездных систем.

До сих пор изучение экзопланет было ограничено огромными расстояниями, отделяющими нас от других звездных систем. Однако возможность захвата экзопланет в пределах нашей собственной системы позволит ученым изучить эти инопланетные миры гораздо тщательнее. Это могло бы дать ценную информацию о формировании и эволюции планет, а также об условиях, необходимых для возникновения жизни.

Новая гигантская камера в обсерватории имени Веры К. Рубин, которая должна вступить в строй в 2025 году, несомненно, сыграет ключевую роль в этом поиске. Благодаря своим передовым возможностям (цифровая матрица с 3,2 миллиарда пикселей) эта обсерватория сможет обнаружить слабую светимость этих далеких планет, предоставляя первую конкретную возможность изучения "экзопланет" в пределах нашей собственной Солнечной системы.

Предсказания, отличающиеся от существующих моделей

Предложенная Амиром Сираджем и другими исследователями гипотеза о блуждающих планетах, захваченных Солнечной системой, явно отличается от предыдущих предположений о гипотетических небесных телах, таких как знаменитая "Девятая планета".

Если поиск "Планеты Девять" в основном мотивирован аномалиями на орбитах транснептуновых объектов, предполагающими гравитационное влияние большой неизвестной планеты, то гипотеза блуждающих планет имеет другую основу. Она основана на моделях формирования звезд и планет, учитывающих динамику молодых звездных систем и гравитационные взаимодействия, которые могут сбрасывать планеты с их первоначальных орбит. Однако хотя эта гипотеза и подкреплена конкретными данными и моделями, для ее подтверждения все еще требуются глубокие исследования.