Астрономы рассчитали условия, при которых могут образовываться двойные планеты, а планеты-сироты обретать свою звездную систему.

Открытие планетарных систем вокруг других звёзд помимо Солнца привело к осознанию того, что другие звёздные системы часто имеют необычные особенности, или, по крайней мере, мы сочли бы их таковыми. Например, во многих системах планеты-гиганты ближе к своим звёздам, чем Меркурий к Солнцу, но бывает и наоборот — планеты-гиганты отдалены от своей звезды на расстояние, в 10 раз превышающее расстояние от Юпитера до Солнца. Астрономы считают, что наконец-то поняли, как планеты становятся ближе к звезде: они постепенно сходят с постоянной орбиты. Но как планеты отдаляются от звёзд? Этот вопрос пока остается без ответа.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Новое теоретическое исследование астронома Центра Астрофизики (CfA) Хэгея Питерса и его коллег предлагает ответ: далёкие планеты не всегда были частью исходной звездной системы, они были «захвачены» звездой. Астрономы знают о существовании так называемых «квазипланет» – планет, которые были «оторваны» от своих изначальных орбит в результате случайной встречи с гравитацией другой планеты. Некоторые из этих «планет-сирот» были открыты недавно.

Планета-сирота (планемо, планета-странник, межзвёздная планета, свободнолетящая планета, квазипланета, или одиночная планета) — объект, имеющий массу, сопоставимую с планетарной, и являющийся по сути планетой, но не связанный гравитационно ни с какой звездой, коричневым карликом, и даже зачастую просто с другой планетой (хотя такая планета может иметь спутники). Если планета находится в галактике, она обращается вокруг галактического ядра (период обращения обычно очень велик). В противном случае речь идёт о межгалактической планете, и планета не вращается вокруг чего-либо.

Учёные рассчитали, что звезда может «поймать» такую планету при благоприятных условиях, а точнее, если звезда и планета пройдут рядом с небольшой разницей в скоростях, и если другие массивные тела неподалёку не смогут вмешаться в «захват». Они провели серию компьютерных симуляций, чтобы убедиться в верности своих теорий, и обнаружили, что звезда может «поймать» даже не одну, а несколько квазипланет.

Кроме того, они обнаружили, что иногда две находящиеся «в свободном плавании» планеты могут «поймать» друг друга и образовать двойную планету. Ни одна из подобных бинарных систем ещё не была обнаружена, однако некоторые астрономы считают, что если Плутон и его спутник Харон имеют столь схожую массу, они являются бинарной системой, хотя и необязательно, чтобы одно небесное тело «ловило» другое.

Термином «двойная планета» в астрономии обозначают бинарную систему из двух достаточно массивных планет, чей гравитационный эффект превосходит гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются. Другим важным требованием к «двойным планетам» является то, что обе они должны вращаться вокруг общего центра масс (барицентра), который расположен над поверхностью этих планет.

Согласно такому определению, Плутон и его спутник Харон являются двойной карликовой планетой, а, например, Земля и Луна — нет. Но поскольку расстояние между Землёй и Луной из-за действия приливных сил постоянно увеличивается (на 3,74 см в год), центр масс, который на данный момент находится под поверхностью Земли, со временем переместится и окажется над поверхностью нашей планеты.

Полученные в ходе исследования результаты предлагают разумные, хотя и немного неожиданные, объяснения некоторых сложных планетарных конфигураций, и они напоминают нам, что природа полна сюрпризов.

На фото:

Плутон и его спутник Харон. Их массы различаются всего лишь в 10 раз, некоторые астрономы считают их бинарной системой. Новейшие данные, полученные с помощью компьютерного моделирования, предсказывают, что подобные, пока не открытые, двойные планеты могут «свободно плавать» в космосе.