Найти в Дзене

Космические бродяги. Откуда берутся планеты без звезд?

Космос полон объектов, чье происхождение иной раз вызывает недоумение. Чего стоят только свободно плавающие планеты (их еще называют планетами-бродягами или межзвездными планетами). Согласно официальному определению планета-бродяга - это объект, имеющий массу, сопоставимую с планетарной, шарообразную форму и являющийся по сути планетой, но не привязанный гравитационно ни к какой звезде, коричневому карлику и даже зачастую просто к другой планете (хотя такая планета может иметь свои спутники). Если такая планета находится в галактике, то она обращается вокруг галактического ядра подобно звездам. В противном случае речь идёт о межгалактической планете, и планета не обращается вокруг чего-либо вообще. Как известно, планеты образуются из газопылевого диска вокруг звезд вскоре после их формирования. Откуда же в космосе появились свободные от каких-либо звезд планеты? Ученые полагают, что такие планеты в какой-то момент были выброшены из планетной системы, в которой они образовались, или же

Космос полон объектов, чье происхождение иной раз вызывает недоумение. Чего стоят только свободно плавающие планеты (их еще называют планетами-бродягами или межзвездными планетами). Согласно официальному определению планета-бродяга - это объект, имеющий массу, сопоставимую с планетарной, шарообразную форму и являющийся по сути планетой, но не привязанный гравитационно ни к какой звезде, коричневому карлику и даже зачастую просто к другой планете (хотя такая планета может иметь свои спутники). Если такая планета находится в галактике, то она обращается вокруг галактического ядра подобно звездам. В противном случае речь идёт о межгалактической планете, и планета не обращается вокруг чего-либо вообще.

Межзвездная планета в представлении художника
Межзвездная планета в представлении художника

Как известно, планеты образуются из газопылевого диска вокруг звезд вскоре после их формирования. Откуда же в космосе появились свободные от каких-либо звезд планеты? Ученые полагают, что такие планеты в какой-то момент были выброшены из планетной системы, в которой они образовались, или же никогда не были гравитационно связаны с какой-либо звездой или коричневым карликом. Согласно подсчетам, одна только наша галактика может иметь миллиарды планет-бродяг.

В случае выброшенной планеты, их называют планетами-бродягами или межзвездными планетами. Но некоторые объекты планетарной массы могли образоваться из аккреционного диска, совсем как звезды. Если их масса ниже порога горения дейтерия (~ 13 масс Юпитера), то такие объекты называют субкоричневыми карликами. К ним относится удаленный от Земли на 529 световых лет Cha 110913-773444, который мог никогда не быть связан со звездой, а сформировался сам по себе.

Cha 110913-773444 в 8 раз тяжелее Юпитера и обладает собственным газопылевым диском, из которого могут со временем сформироваться планеты
Cha 110913-773444 в 8 раз тяжелее Юпитера и обладает собственным газопылевым диском, из которого могут со временем сформироваться планеты

Сформированные планеты у субкоричневого карлика за счет малой массы газопылевого диска будут больше похожи на спутники газовых гигантов Солнечной системы, чем на землеподобные планеты. Из-за малой массы субкоричневый карлик быстро остывает после формирования и его планеты никогда не получают достаточно тепла для жизни на их поверхности.

Ближайшая планета-бродяга - WISE 0855-0714 находится всего в 7 световых годах от Земли. Кроме своей близости, это также и самый холодный объект подобного класса - температура его поверхности колеблется от -48 до -13 °C.

В зависимости от массы, планеты-бродяги сразу после своего формирования могут иметь температуру до 1500 °C, однако всего за какие-то миллионы лет остывают настолько, что становятся практически неотличимы от холодных газовых гигантов
В зависимости от массы, планеты-бродяги сразу после своего формирования могут иметь температуру до 1500 °C, однако всего за какие-то миллионы лет остывают настолько, что становятся практически неотличимы от холодных газовых гигантов

Межзвездные планеты выделяют очень мало тепла и не нагреваются звездой, однако в 1998 году Дэвид Стивенсон предположил, что некоторые объекты размером с планету, дрейфующие в межзвездном пространстве, могут поддерживать плотную атмосферу, которая не замерзнет. Он предположил, что их атмосферы будут сохраняться за счет непрозрачности толстой водородсодержащей атмосферы, сдерживающей выход из ядра планеты тепла, оставшегося после ее формирования.

В процессе формирования планетной системы из нее может быть выброшено несколько небольших протопланетных тел. Выброшенное тело не будет подвержено воздействию ультрафиолетового излучения звезды, которое может лишить его более легких элементов атмосферы. Даже тело размером с Землю обладало бы достаточной гравитацией, чтобы предотвратить утечку водорода и гелия из своей атмосферы.

У выброшенных планет все же есть небольшой шанс на сохранение жизни. Если, конечно, она там до этого была
У выброшенных планет все же есть небольшой шанс на сохранение жизни. Если, конечно, она там до этого была

Планета размером с Землю с достаточно плотной водородной атмосферой могла бы поддерживать температуру поверхности выше температуры замерзания воды, что позволило бы существовать жидкой воде на ее поверхности. Такие планеты, вероятно, будут оставаться геологически активными в течение длительного периода времени. Если у них есть магнитосфера и активный вулканизм, то гидротермальные источники могли бы обеспечить энергией жизнь на дне морей такой планеты. Однако было бы очень трудно обнаружить такие планеты из-за их слабого инфракрасного излучения. Ученые также провели моделирование, согласно которого около пяти процентов выброшенных планет размером с Землю с естественным спутником размером с Луну, сохранят свои спутники после выброса. Большой спутник был бы источником значительного геологического нагрева планета за счет приливных сил, что также может повысить шанс межзвездной планеты на обитаемость.