Планеты могут существовать не только на устойчивых орбитах возле родительских звезд. В состав нашей Галактики, по-видимому, входит огромное количество «одиноких скитальцев», по той или иной причине оказавшихся вне планетной семьи.
Предварительные расчеты, проведенные астрономами из Университета Огайо, показывают, что с помощью нового орбитального телескопа будут открыты сотни подобных объектов, а это, в свою очередь, позволит произвести общую оценку их численности в пределах Млечного Пути. Результаты расчетов представлены в статье, опубликованной в издании Astronomical Journal.
Блуждающие по Галактике
В качестве основной причины, по которой планета может стать одиночным объектом, астрономы рассматривают сложную динамику гравитационных взаимодействий в молодых планетных системах, находящихся на стадии активного формирования. В результате таких взаимодействий одно или даже несколько достаточно крупных тел могут быть выброшены из системы. Они утрачивают связь с родительским светилом и отправляются в одиночное путешествие по Галактике. Подобные тела получили образное наименование «планет-изгоев».
Согласно некоторым моделям, гигантские планеты способны сформироваться в каком-либо участке газопылевого облака самостоятельно. Это массивные тела, близкие по характеристикам к так называемым коричневым, или бурым, карликам. При формировании они лишь слегка «не дотянули» по массе до настоящей звезды.
Блуждающие планеты, не получающие постоянного притока излучения от звезды, должны быть очень холодными, что существенно затрудняет их обнаружение. Не годятся для таких объектов нахождения и другие распространенные методы, применяемые в поиске экзопланет, поскольку они опираются на связь между планетным телом и звездой. Однако способ обнаружить изгоев в мире планет все-таки существует, и называется он гравитационным микролинзированием.
Как найти одинокую планету
Любое тело, обладая массой, искривляет и усиливает лучи, исходящие от источников света, оказавшихся для наблюдателя за ними на луче зрения. Планеты – не исключение, и, хотя из-за относительно малой массы вызываемое ими искривление света практически незаметно, кратковременное усиление яркости далеких звезд, на фоне которых проходит микролинза, поддается регистрации.
Однако для надежной идентификации подобных событий требуется весьма чувствительная аппаратура. До сих пор астрономы с уверенностью могут говорить лишь о двух случаях обнаружения межзвездных планет, а к достаточно надежным кандидатам относят не более двух десятков зарегистрированных объектов. Ситуацию может изменить новый мощный инструмент, работающий в космосе.
Орбитальная обсерватория, способная решить эту задачу – инфракрасный телескоп RST (Roman Space Telescope), запуска которого, намеченного на середину 2020 годов, очень ждут астрономы. Этот проект, который более известен под рабочим названием WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), недавно получил официальное наименование в честь одной из первых женщин в руководстве агентства НАСА Нэнси Роман.
В числе прочих задач новый телескоп будет искать и планеты-одиночки, фиксируя их присутствие по событиям микролинзирования на участке между Солнцем и галактическим центром. Исследовательская группа из Университета Огайо произвела расчет ожидаемой результативности телескопа на первые пять лет его работы. Полученный результат – около трехсот планет, причем это будут не гиганты типа Юпитера, а небольшие скалистые тела, близкие по массе к Земле.
Существование жизни на подобных планетах, конечно, маловероятно. Однако они весьма интересуют ученых, поскольку исследование таких тел прольет свет на процессы формирования планет. Если расчеты ученых подтвердятся, это станет свидетельством того, что образование планетных систем сопровождается выбросом больших количеств вещества в межзвездное пространство.
