что такое блуждающая планета
Астрономы впервые подтвердили существование блуждающей планеты
При помощи телескопа VLT (Very Large Telescope) Европейской южной обсерватории (ESO) и Канадско-Франко-Гавайского телескопа CFHT астрономы нашли небесное тело, которое с большой вероятностью является одинокой планетой, блуждающей в пространстве и не связанной ни с какой материнской звездой. На сегодняшний день этот объект остается наиболее интересной и самой близкой к Солнечной системе (на расстоянии около 100 световых лет) потенциальной «блуждающей планетой». Сравнительная близость к Солнцу и отсутствие яркой звезды рядом позволили исследователям в деталях изучить атмосферу небесного тела.
Блуждающими планетами называют объекты планетарных масс, которые странствуют в космосе, не будучи связанными с какой-либо звездой. Ранее уже находились возможные примеры таких тел, но так как их возраст был неизвестен, астрономы не могли сказать наверняка, являются они и в самом деле планетами или коричневыми карликами — недозвездами, масса которых недостаточна для того, чтобы в их недрах смогли запуститься ядерные реакции и началось термоядерное горение.
Но теперь астрономы обнаружили объект, получивший индекс CFBDSIR2149, который, скорее всего, входит в состав близлежащего потока молодых звезд — движущейся группы AB Золотой Рыбки (AB Doradus Moving Group). Движущаяся группа AB Золотой Рыбки является ближайшей к Солнцу группой звезд такого типа. Эти звезды перемещаются в пространстве совместно, и, возможно, образовались в одно и то же время. Именно связь нового объекта и движущейся группы стала для астрономов ключом к определению возраста объекта. Это первый изолированный объект планетарной массы, когда-либо идентифицированный в движущейся звездной группе, и именно его ассоциированность с группой делает его самым интересным из всех до сих пор найденных кандидатов в блуждающие планеты.
Считается, что блуждающие объекты, такие как CFBDSIR2149, формируются либо как обычные планеты, выброшенные из своих планетных систем, либо как одинокие тела, подобные самым маленьким звездам или коричневым карликам. В обоих случаях такие объекты крайне интересны — являются ли они планетами без материнских звезд или самыми маленькими представителями того семейства, к которому принадлежат и самые массивные звезды, и коричневые карлики.
Такие миры могут оказаться обычным явлением, возможно, столь же многочисленным, как и рядовые звезды. Если CFBSIR2149 не связан с движущейся группой AB Doradus, то строить предположения о его природе и свойствах сложнее. В этом случае объект, возможно, является маленьким коричневым карликом. Оба возможных сценария касаются важных проблем образования и эволюции планет и звезд.
Блуждающие планеты в космосе (планеты-изгои)
Планета – в переводе с древнегреческого это “блуждающая звезда“. Почему именно “блуждающая звезда”? Потому что “настоящие” звезды всегда стоят на своих местах, а планеты перемещаются по небу. Так как древние греки не знали, что видят не только звезды, но и планеты, то такое поведение их изрядно удивляло. Отсюда и название.
Однако, нам, в отличие от древних греков, привычнее считать планеты Солнечной системы скорее “домашними”, чем “бродячими” жителями космоса. Ведь каждая планета двигается по точно очерченной орбите вокруг Солнца. Если поглядеть на соседние планетные системы и поведение экзопланет, то откроется та же картина – планеты вовсе не “блуждают”, а накрепко “привязаны” к своим звездам силами гравитации.
Почему планеты называют блуждающими
А существуют ли действительно блуждающие планеты, свободно двигающиеся в космосе и не имеющие круговой орбиты? Да, существуют, хотя называть их уместнее планетами-изгоями или даже планетами-сиротами. В конце концов, они ведь и взаправду лишены не только “собратьев” по планетной системе, но даже “своей” звезды не имеют!
Найти блуждающие планеты сложно – они достаточно малы в масштабах космоса и совсем не испускают света. И даже в таких условиях их нашли уже немало – сколько их может быть на самом деле, даже представить страшно!
Для блуждающих планет придумано множество терминов: межзвёздная планета, планета-бродяга (так в основном принято говорить за рубежом), планемо, свободнолетящая планета, бессолнечная планета, квазипланета или совсем просто – одиночная планета.
Подсчитано, что в нашей галактике Млечный Путь их число может достигать просто невероятного количества, многократно превышающее количество видимых звезд (до 100 000 раз, что дает примерное число в 100 миллиардов). Правда, в отличие от звезд, блуждающие планеты не так то просто отследить – ведь раз они не имеют “своей” звезды, то и свет от неё не отражают!
Для обнаружения этих бездомных планет, используется метод гравитационного микролинзирования, позволяющий оценить влияние массивного предмета, проходящего перед звездой и при этом, не имеющего собственного свечения.
Что представляет собой блуждающая планета?
Что представляет собой блуждающая планета? Это объект, имеющий массу, сопоставимую с массой планеты, шарообразную форму и являющийся по сути планетой, но не привязанный гравитационно ни к какой звезде, коричневому карлику и даже зачастую просто другой планете (при этом у неё могут быть спутники). Если планета находится в галактике, она обращается вокруг галактического ядра, в противном случае речь идёт о межгалактической планете, и планета вообще не обращается вокруг чего-либо.
Откуда берутся такие планеты? В принципе, напрашиваются два варианта:
Таким образом, первый вариант все же более подходит под наше определение. тем более, что субкоричневый карлик все же подразумевает размер в несколько масс Юпитера, т.е. очень большой объект. В то время как учёные, проанализировавшие более 2,6 тысячи наблюдений странствующих планет, выполненных с 2010 по 2015 год, пришли к выводу, что планеты-сироты, как правило, являются суперземлями – т.е. хоть и крупными небесными телами, однако более-менее сопоставимые размером с Землей, а не с Юпитером.
Может ли быть обитаемой блуждающая планета?
Когда мы говорим о блуждающей планете, то представляем себе… что-то типа громадного космического булыжника из камня и льда, навроде Цереры, только побольше размером. Однако, блуждающей планете вовсе не обязательно соответствовать этому портрету. Астрофизик Шон Рэймонд из лаборатории астрофизики Бордо во Франции предположил, что у некоторых из планет-изгнанников вполне может быть плотная атмосфера.
Конечно блуждающие планеты сами по себе выделяют слишком мало тепла и вдобавок совсем не нагреваются от внешних источников. Тем не менее, объекты размером с планету Юпитер, дрейфующие в межзвездном пространстве, могут поддерживать плотную атмосферу, которая сбережет поверхность такой планеты от замерзания. В этом поможет толстая водородная атмосфера, непрозрачная в инфракрасном диапазоне, которая будет препятствовать потере планетой тепла выделяемого недрами.
Несомненно, блуждающая планета представляет куда более серьезную опасность, чем какой-нибудь метеорит. С другой стороны, космос слишком велик, чтобы принимать возможность столкновения с блуждающей планетой всерьез
Было вычислено, что для объекта с массой Земли сильное давление водорода (не менее тысячи атмосфер), создало бы практически идеальный адиабатический процесс. Энергии распада радиоактивных изотопов было бы достаточно даже для поддерживания плюсовой температуры на поверхности, где по идее могла бы существовать даже жидкая вода. Предполагается, что подобные планеты могут иметь высокую геологическую активность в течение длительного времени, имея подводные вулканы и защищающее их от космической радиации сильное магнитное поле. Все это вполне может служить источником энергии для зарождения жизни.
Но и это ещё не все – подсчитано, что около 5% выброшенных из планетной системы планет размером с Землю, имеющих естественный спутник размером с Луну, сохранят свои спутники даже после того как станут “сиротками”. А достаточно большой спутник непременно стал бы источником дополнительного тепла, “раскачивая” ядро материнской планеты и служа источником приливного разогрева планеты.
Могла ли быть блуждающая планета в Солнечной системе?
Первый раз мифическую пятую планету Солнечной системы начали искать почти 300 лет назад, в связи с правилом Тициуса-Боде, но так ничего и не наши. Повторно к поискам пятой планеты (в наше время модно говорить не о пятой, а о девятой планете) приступили уже в наше время, когда после математического моделирования орбит планет Солнечной системы выяснилось, что при формировании системы, орбита Юпитера должна была находится гораздо ближе от Солнца, чем в наше время.
История о потерянной «пятой планете» и потерянной «девятой планете» – одно и то же. Просто «девятая планета» звучит загадочнее, чем пятая.
Переместиться ближе Юпитер мог бы только за счёт вытеснения малых тел за пределы системы, но это привело бы к столкновениям планет земной группы, или же “прыжком”, но… тогда бы он “вытолкнул” за пределы системы Уран или Нептун.
Оба эти варианта звучат неправдоподобно. Но если допустить, что в момент когда планеты Солнечной системы только сформировались, планет-газовых гигантов было не 4, а 5, то всё становится на свои места. Именно этот неизвестный газовый гигант и был вытеснен Юпитером так, что либо перешёл на очень удалённую орбиту, либо оказался за пределами Солнечной системы. Также сдвинулись и другие гиганты – Нептун, в частности, перекочевал от непосредственной близости к Юпитеру и Сатурну, за орбиту Урана, на самые задворки Солнечной системы.
Автором теории о пятой планете солнечной системы (2011 г) является астроном Дэвид Несворны, он же выполнил все расчеты. Сам автор утверждает, что шансов на то, что “потерянная” планета перешла на далекую орбиту вокруг Солнца практически нет и почти наверняка она навсегда покинула Солнечную систему, пополнив ряды космических странников – блуждающих планет или планет-изгнанников.
В космосе найдена блуждающая планета-изгой
Если представить себе звездную систему как семью, то некоторые планеты рано уходят из дома. Покинув гравитационные объятия своей семьи, они обречены на вечный дрейф в межзвездном пространстве, не привязанные к какой-либо звезде. Астрономы любят называть эти тела «планетами-изгоями», и недавно команда астрономов нашла одну из таких странствующих планет, масса которой примерно равна массе Марса или Земли.
Найти в глубоком космосе что-то, что не излучает собственного света, чрезвычайно сложно. Но две научные организации именно этим и занимаются. Это сотрудничество OGLE (эксперимент по оптическому гравитационному линзированию) и сотрудничество KMTN (Корейская сеть телескопов с микролинзированием).
На днях группа ученых из обеих организаций объявила об открытии маломассивной планеты-изгоя. Рядом с ней нет звезд, а потому ее удаленность от Земли пока не подтверждена. Команда утверждает, что это открытие доказывает, что метод микролинзирования эффективен при обнаружении планет с массой Земли, которые свободно плавают в космосе – весьма серьезное достижение.
Астрономы думают, что на заре существования Солнечной системы некоторые планеты с малой массой были выброшены во внешний космос из-под слабой гравитации звезды. В первые дни вся система представляет собой хаос, и гравитационное взаимодействие между звездой и ее планетами в самом деле может «изгнать» малые тела вовне.
«Согласно теориям образования планет, типичные массы изгнанных планет должны составлять от 0,3 до 1,0 массы Земли», — пишут авторы.
Обнаружение этих крошечных тел в безбрежной тьме космоса требует новаторского подхода: гравитационного линзирования. Для гравитационного линзирования требуются две вещи: удаленный источник света (обычно звезда) и более близкий объект с достаточной массой, чтобы действовать как линза и отклонять свет от источника света.
Блуждающие планеты могут рождаться без звезд
Ученые называют их свободно плавающими планетами — это массивные небесные странники, которые освободились от оков первоначальной солнечной системы. Или, возможно, нет. Последнее исследование показывает, что эти планеты-изгои, вполне вероятно, сформировались самостоятельно — и таких миллиарды.
На самом деле, ученые узнали о существовании свободно плавающих планет не так давно — эти планеты не вращаются на орбитах звезд.
В конце прошлого года астрономы обнаружили CFBDSIRJ2149, ближайшую свободно плавающую планету из известных нам. Она находится на расстоянии 100 световых лет и обладает массой от 4 до 7 юпитерианских. Свободная планета достаточно забавна: в видимом свете она отдает тусклым темно-красным цветом.
И она просто бесцельно плывет сквозь космос.
До сегодняшнего дня ученые предполагали, что эти планеты, которых, кстати, известно не так много, образовались в существующих планетарных системах. Просто случайно потеряли свой путь и отошли от родительской звезды (из-за массивного гравитационного события, например). Или потому, что материнская звезда просто погибла. Хотя мы, вроде, уже убедились в существовании миров и поблизости от почивших звезд.
Последние наблюдения за крошечными темными облаками под названием «глобулетты» показали, что свободно плавающие планеты способны рождаться самостоятельно. Вполне вероятно, скоро возникнет второй известный способ формирования планет, помимо теории аккреционного диска.
Об открытии сообщила группа астрономов из Швеции и Финляндии, наблюдающая за глобулеттами в туманности Розетка — массивном облаке пыли и газа в 4600 световых годах от нас. Эта туманность является домом для сотни «крошечных» (по космическим меркам) облаков, которые в диаметре не больше расстояние от Солнца до Нептуна. Глобулетты невероятно плотные — чуть менее плотные, чем 13 масс Юпитера. Очевидно, эти вкрапления газа и пыли способны родить планету.
Измерения показали, что глобулетты, содержащие плотные ядра, теоретически способны коллапсировать под собственным весом. В результате, рождается сами понимаете что.
Некоторые из этих облаков можно характеризовать как коричневые карлики — крупные небесных объекты, которые просто нечем поджечь, чтобы превратить в солнце. Кроме того, учитывая скорость перемещения глобулетт в туманности — около 80 000 км/ч, некоторые блуждающие планеты должны разбиваться.
«Мы думаем, эти маленькие круглые облачка образовались из высоких пыльных столбов газа, которые были образованы мощной радиацией юных звезд», — объясняет один из астрономов из Хельсинкского университета. — «Они разлетелись из центра туманности под давлением горячих звезд в ее центре».
Учитывая то, что в галактике могут быть миллионы туманностей, этот процесс может быть ответственным за миллионы, если не миллиарды, блуждающих планет. Астрономы считают, что в данный момент около 200 миллиардов никому не нужных планет проплывает по Млечному Пути.