Функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Регион

Вселенское одиночество: Где в космосе есть планеты без звёзд и почему они осиротели

Далеко не все миры в нашей галактике принадлежат какому-нибудь "Солнцу", но астрономы подозревают, что иные из этих беспризорников могут и самостоятельно поддерживать жизнь.

9 апреля 2023, 23:40
14607
Планета-изгой, не принадлежащая к планетной системе, в представлении художника. Фото © YouTube / NOIRLabAstro

Планета-изгой, не принадлежащая к планетной системе, в представлении художника. Фото © YouTube / NOIRLabAstro

Такие планеты называют "свободно плавающими". Найти их в космосе очень трудно не потому, что на них не падает свет родительской звезды. На самом деле далёкие планеты в космосе (экзопланеты) чаще всего замечают, когда они транзитом пересекают диск своего светила: звезда в это время немножко тускнеет. Этот метод обнаружения так и называется — транзитный. И конечно, в случае с космическими одиночками это не работает. Остаётся одно — спектроскопия, то есть, собственно говоря, идущий от небесного тела свет. А раз планета не находится в системе звезды, то и никакого звёздного света она отражать не может. Так вот, оказывается, да, отражать не может, зато может излучать сама. Правда, очень слабо, но тем не менее.

Дело в том, что эти свободно плавающие планеты по массе могут до 13 раз превышать Юпитер. То есть это планеты очень большие, очень тяжеловесные. По крайней мере те, которые пока что удаётся находить, именно таковы. Соответственно, это планеты газовые, потому что каменистые миры такими гигантскими не бывают. И при таком весе гравитация сжимает их до такой степени, что там внутри всё очень сильно разогревается. Для сравнения: температура в ядре Земли примерно такая же, как и на поверхности Солнца, — порядка 5,5 тысячи градусов Цельсия. В ядре Юпитера — уже 25 тысяч градусов. Значит, при массе в десяток Юпитеров надо ожидать пекло и вовсе какое-то невообразимое. И за счёт такого жара этот одинокий супер-Юпитер хоть и тускло, но светится.

Где же они есть? Как того и требует логика, вернее всего заметить их где-то более-менее в окрестностях нашей Солнечной системы. То есть, скорее всего, они есть вообще повсюду, просто чем они ближе, тем легче обнаружить их слабый свет. Поэтому больше всего таких планет-одиночек нашли в расположенном поблизости к нам скоплении звёзд. Вообще, многие звёзды собраны в некие группировки, в которых они находятся сравнительно близко друг к другу и в то же время гравитационно между собой не связаны либо связаны очень слабо. И ближайшая такая группировка прослеживается в направлении созвездий Скорпиона, Волка, Центавра, Южного Креста. Расстояние до этих звёзд — в среднем от 380 до 470 световых лет. Как раз среди них чувствительность телескопов и позволила заметить как минимум 70 — а не исключено, что и все 170 — космических беспризорников.

115 потенциальных планет-изгоев в скоплении звёзд в области созвездий Скорпиона и Змееносца. Фото: Европейская южная обсерватория. Фото © ESO/N. Risinger (skysurvey.org)

115 потенциальных планет-изгоев в скоплении звёзд в области созвездий Скорпиона и Змееносца. Фото: Европейская южная обсерватория. Фото © ESO/N. Risinger (skysurvey.org)

Возникает вопрос, почему они находятся без призора. Астрофизики предлагают, к примеру, такие варианты развития событий. Первый: они так и родились "без родителей", сами по себе, планету "слепило" из какого-то отдельно стоявшего маленького облака вещества. Другой сценарий: было облако большое, полноценное, и в нём, как полагается, формировалась целая звезда с планетами, но по какой-то причине часть этого протопланетного диска отделилась — и этот отрезанный ломоть стал сиротой. И третье, что может быть: они когда-то жили в семьях, но их выгнали. Скажем, в нашей Солнечной системе на начальных этапах её жизни тоже происходили всяческие передвижения и перестановки: газовые гиганты, как подозревается, когда-то были гораздо ближе к Солнцу, чем сейчас, а потом "уехали". А эти переезды влияют на всю систему. Кто знает, может быть, и из нашей семьи таким образом выбросило какую-нибудь "планету X" — и она сейчас блуждает где-то в межзвёздном пространстве.

Но, пожалуй, самое интересное в том, что эти изгнанники при большой массе могут на самом деле неплохо себя чувствовать. А может быть, и жизнь поддерживать. Правда, на самих себе вряд ли, потому что они газовые. Но зато ничто не мешает им по примеру Юпитера и Сатурна держать при себе целые коллекции твёрдых спутников. И если эти луны вращаются вокруг планеты-одиночки по достаточно вытянутой орбите, то по мере движения газовый гигант может своей гравитацией как бы "мять" — сжимать и растягивать — этот твёрдый шарик и тем самым его подогревать. А теперь представим, что твёрдый шарик покрыт льдом, как спутник Юпитера Европа или спутник Сатурна Энцелад. Тогда за счёт такого "разминания" у него внутри будет достаточно тепло, чтобы под ледяной коркой колыхался океан. Именно это, по всем признакам, и происходит с Европой и Энцеладом.

Анимация, изображающая планеты-изгои, не принадлежащие к планетным системам

Недавно учёные подсчитали, что при наличии плотной атмосферы этот океан может сохраняться на маленькой луне одинокой планеты довольно долго. Если, к примеру, давление на поверхности будет порядка сотни атмосфер (то есть раз в сто больше нашего), то это сохранило бы океан на добрых полтора миллиарда лет. А как мы знаем из истории Земли, полтора миллиарда лет — это более чем достаточно, чтобы планета успела придать смысл своему одинокому существованию в окружающей бескрайней пустоте. Некоторые найденные окаменелости рождают подозрения, что нашей планете потребовалось и вовсе лишь несколько сотен тысяч лет, чтобы оживить своё космическое одиночество.

Более того, внутри твёрдого небесного тела могут происходить ядерные реакции. А это тоже источник тепла. Значит, обитаемая планета может быть абсолютно самодостаточной и вполне обходиться без солнца. Конечно, там не будет фотосинтеза, но, как известно, в земной биологии это тоже не единственно возможный вариант. В океанских глубинах плавают существа, которым свет вообще не нужен.

Комментариев: 0
avatar
Для комментирования авторизуйтесь!