Недавнее исследование, опубликованное в Astrophysical Journal Letters, изучает потенциальное существование свободно плавающих планет (FFP) размером с Марс, также известных как планеты-изгои, беззвездные планеты и блуждающие планеты, которые могли быть захвачены гравитацией нашего Солнца давным-давно и орбита во внешней солнечной системе примерно в 1400 астрономических единицах (а.е.) от Солнца. Для контекста: самым дальним известным планетарным телом в Солнечной системе является Плутон, который вращается на расстоянии примерно 39 а.е. от Солнца и также является частью пояса Койпера, который, по оценкам ученых, простирается на расстояние до 1000 а.е. от Солнца.
Это исследование появилось на фоне того, что ученые в настоящее время оценивают, что миллиарды, если не триллионы, FFP могут существовать в нашей галактике Млечный Путь, а недавно представленное исследование использовало данные космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА (JWST) для выявления 540 потенциальных кандидатов на планеты-изгои размером с Юпитер. , некоторые из которых предположительно представляют собой пары красных планет, также называемых двойными планетами-изгоями. За этим последовало еще одно недавно представленное исследование, в котором также изучалось происхождение и эволюция этих двойных планет-изгоев. В настоящее время ученые выдвигают гипотезу, что планеты-изгои формируются по двум сценариям: как часть собственной солнечной системы, но затем каким-то образом выбрасываются в космос, или они формируются изолированно. Но каково вообще значение изучения свободно плавающих планет?
«Есть три интересные области астрофизики, о которых мы можем узнать, изучая свободно плавающие планеты», — говорит Амир Сирадж, доктор философии. Студент факультета астрофизических наук Принстонского университета и единственный автор исследования, сообщает Universe Today. «Первый — это формирование планетных систем: свободно плавающие планеты якобы являются побочными продуктами процесса формирования планетных систем, поэтому их изучение может помочь пролить свет на то, как возникли планетные системы, подобные нашей. «Второе — это обитаемость: количество свободно плавающих планет может значительно превосходить количество связанных планет, поэтому, если какая-то часть из них имеет регионы с энергетическими запасами, которые могут поддерживать жидкую воду, свободно плавающие планеты могут в совокупности представлять собой важную часть обитаемой недвижимости во Вселенной.
«Третий — это динамические взаимодействия со звездами и планетными системами: поскольку свободно плавающие планеты не привязаны к какой-либо конкретной звезде, они бродят по галактике и могут иметь динамические взаимодействия со многими различными звездами и планетными системами». Именно эту третью область Сирадж рассказал Universe Today, что он использовал ее как источник влияния на свое исследование, поскольку он исследовал вероятность того, что FFP потенциально могут быть захвачены нашей Солнечной системой на протяжении ее примерно 4,5-миллиардной истории. Для исследования Сирадж использовал компьютерные модели для моделирования возможности захвата FFP во внешней Солнечной системе, при этом учитывая множество факторов, включая большую полуось, эксцентриситет и время наблюдения FFP. После проведения примерно 100 000 000 симуляций результаты указывают на возможность существования планетарного тела размером с Марс или даже Меркурия где-то во внешней Солнечной системе на расстоянии примерно 1400 а.е. от Солнца, при этом Сирадж отметил в исследовании, что расстояние может диапазон от 600 до 3500 а.е.
Но каково значение планеты земной группы, находящейся так далеко во внешней Солнечной системе, в отличие от планеты-газового гиганта? «Поскольку эта планета является бывшей экзопланетой, ее детальное изучение позволит получить массу информации о том, как планеты формируются вокруг других звезд», — рассказал Сирадж Universe Today. «Тот факт, что это планета земной группы, означает, что ее поверхность, вероятно, каменистая, что очень интересно, потому что это означает, что, изучая ее поверхность, мы могли бы узнать о пригодности для жизни экзопланет земной группы в целом». В своем исследовании Сирадж рекомендует, чтобы будущая работа могла включать в себя более глубокое понимание того, как захватываются планеты-изгои, а также исследование наблюдательных тестов, чтобы определить, где искать в небе планеты-изгои. Он также отмечает, что микролинзирование стало предпочтительным методом идентификации планет-изгоев на основе прошлых исследований.
