Блуждающие планеты в космосе (планеты-изгои)
Что значит блуждающая планета — Как выглядит блуждающая планета — Может ли планета-сирота быть пригодной для жизни — Есть ли девятая планета в Солнечной системе
Планета – в переводе с древнегреческого это “блуждающая звезда“. Почему именно “блуждающая звезда”? Потому что “настоящие” звезды всегда стоят на своих местах, а планеты перемещаются по небу. Так как древние греки не знали, что видят не только звезды, но и планеты, то такое поведение их изрядно удивляло. Отсюда и название.
Однако, нам, в отличие от древних греков, привычнее считать планеты Солнечной системы скорее “домашними”, чем “бродячими” жителями космоса. Ведь каждая планета двигается по точно очерченной орбите вокруг Солнца. Если поглядеть на соседние планетные системы и поведение экзопланет, то откроется та же картина – планеты вовсе не “блуждают”, а накрепко “привязаны” к своим звездам силами гравитации.
Почему планеты называют блуждающими
А существуют ли действительно блуждающие планеты, свободно двигающиеся в космосе и не имеющие круговой орбиты? Да, существуют, хотя называть их уместнее планетами-изгоями или даже планетами-сиротами. В конце концов, они ведь и взаправду лишены не только “собратьев” по планетной системе, но даже “своей” звезды не имеют!
Найти блуждающие планеты сложно – они достаточно малы в масштабах космоса и совсем не испускают света. И даже в таких условиях их нашли уже немало – сколько их может быть на самом деле, даже представить страшно!
Для блуждающих планет придумано множество терминов: межзвёздная планета, планета-бродяга (так в основном принято говорить за рубежом), планемо, свободнолетящая планета, бессолнечная планета, квазипланета или совсем просто – одиночная планета.
Подсчитано, что в нашей галактике Млечный Путь их число может достигать просто невероятного количества, многократно превышающее количество видимых звезд (до 100 000 раз, что дает примерное число в 100 миллиардов). Правда, в отличие от звезд, блуждающие планеты не так то просто отследить – ведь раз они не имеют “своей” звезды, то и свет от неё не отражают!
Для обнаружения этих бездомных планет, используется метод гравитационного микролинзирования, позволяющий оценить влияние массивного предмета, проходящего перед звездой и при этом, не имеющего собственного свечения.
Что представляет собой блуждающая планета?
Что представляет собой блуждающая планета? Это объект, имеющий массу, сопоставимую с массой планеты, шарообразную форму и являющийся по сути планетой, но не привязанный гравитационно ни к какой звезде, коричневому карлику и даже зачастую просто другой планете (при этом у неё могут быть спутники). Если планета находится в галактике, она обращается вокруг галактического ядра, в противном случае речь идёт о межгалактической планете, и планета вообще не обращается вокруг чего-либо.
Откуда берутся такие планеты? В принципе, напрашиваются два варианта:
- Блуждающая планета может быть выброшена из планетной системы, в которой образовалась, в ходе какого-то космического катаклизма.
- Блуждающая планета может сформироваться как побочный продукт формирования звезды, но не задержатся вокруг неё, а уйти в самостоятельные странствия. Однако, учитывая, что в этом случае речь идет скорее о формировании не планеты, а недо-звезды, такой объект скорее следовало бы классифицировать как субкоричневый карлик (т.е. все же не планету, а звезду, хоть и без процессов термоядерных реакции).
Таким образом, первый вариант все же более подходит под наше определение. тем более, что субкоричневый карлик все же подразумевает размер в несколько масс Юпитера, т.е. очень большой объект. В то время как учёные, проанализировавшие более 2,6 тысячи наблюдений странствующих планет, выполненных с 2010 по 2015 год, пришли к выводу, что планеты-сироты, как правило, являются суперземлями – т.е. хоть и крупными небесными телами, однако более-менее сопоставимые размером с Землей, а не с Юпитером.
Может ли быть обитаемой блуждающая планета?
Когда мы говорим о блуждающей планете, то представляем себе… что-то типа громадного космического булыжника из камня и льда, навроде Цереры, только побольше размером. Однако, блуждающей планете вовсе не обязательно соответствовать этому портрету. Астрофизик Шон Рэймонд из лаборатории астрофизики Бордо во Франции предположил, что у некоторых из планет-изгнанников вполне может быть плотная атмосфера.
Конечно блуждающие планеты сами по себе выделяют слишком мало тепла и вдобавок совсем не нагреваются от внешних источников. Тем не менее, объекты размером с планету Юпитер, дрейфующие в межзвездном пространстве, могут поддерживать плотную атмосферу, которая сбережет поверхность такой планеты от замерзания. В этом поможет толстая водородная атмосфера, непрозрачная в инфракрасном диапазоне, которая будет препятствовать потере планетой тепла выделяемого недрами.
Несомненно, блуждающая планета представляет куда более серьезную опасность, чем какой-нибудь метеорит. С другой стороны, космос слишком велик, чтобы принимать возможность столкновения с блуждающей планетой всерьез
Работает это так: во время формирования планетной системы, некоторые её тела могут «сбежать» в открытый космос. По мере удаления такого “беглеца” от своей звезды , к нему непрерывно сокращается поступление от неё тепла, особенно ультрафиолетового излучения, в результате чего планета довольно легко сможет удержать лёгкие газы, и даже такая относительно небольшая планета как Земля легко бы удержала в атмосфере водород и гелий.
Было вычислено, что для объекта с массой Земли сильное давление водорода (не менее тысячи атмосфер), создало бы практически идеальный адиабатический процесс. Энергии распада радиоактивных изотопов было бы достаточно даже для поддерживания плюсовой температуры на поверхности, где по идее могла бы существовать даже жидкая вода. Предполагается, что подобные планеты могут иметь высокую геологическую активность в течение длительного времени, имея подводные вулканы и защищающее их от космической радиации сильное магнитное поле. Все это вполне может служить источником энергии для зарождения жизни.
Но и это ещё не все – подсчитано, что около 5% выброшенных из планетной системы планет размером с Землю, имеющих естественный спутник размером с Луну, сохранят свои спутники даже после того как станут “сиротками”. А достаточно большой спутник непременно стал бы источником дополнительного тепла, “раскачивая” ядро материнской планеты и служа источником приливного разогрева планеты.
Могла ли быть блуждающая планета в Солнечной системе?
Первый раз мифическую пятую планету Солнечной системы начали искать почти 300 лет назад, в связи с правилом Тициуса-Боде, но так ничего и не наши. Повторно к поискам пятой планеты (в наше время модно говорить не о пятой, а о девятой планете) приступили уже в наше время, когда после математического моделирования орбит планет Солнечной системы выяснилось, что при формировании системы, орбита Юпитера должна была находится гораздо ближе от Солнца, чем в наше время.
История о потерянной «пятой планете» и потерянной «девятой планете» – одно и то же. Просто «девятая планета» звучит загадочнее, чем пятая.
Переместиться ближе Юпитер мог бы только за счёт вытеснения малых тел за пределы системы, но это привело бы к столкновениям планет земной группы, или же “прыжком”, но… тогда бы он “вытолкнул” за пределы системы Уран или Нептун.
Оба эти варианта звучат неправдоподобно. Но если допустить, что в момент когда планеты Солнечной системы только сформировались, планет-газовых гигантов было не 4, а 5, то всё становится на свои места. Именно этот неизвестный газовый гигант и был вытеснен Юпитером так, что либо перешёл на очень удалённую орбиту, либо оказался за пределами Солнечной системы. Также сдвинулись и другие гиганты – Нептун, в частности, перекочевал от непосредственной близости к Юпитеру и Сатурну, за орбиту Урана, на самые задворки Солнечной системы.
Автором теории о пятой планете солнечной системы (2011 г) является астроном Дэвид Несворны, он же выполнил все расчеты. Сам автор утверждает, что шансов на то, что “потерянная” планета перешла на далекую орбиту вокруг Солнца практически нет и почти наверняка она навсегда покинула Солнечную систему, пополнив ряды космических странников – блуждающих планет или планет-изгнанников.
Источник
Миллионы одиноких планет скитаются во Вселенной
Открытие новой экзопланеты, которая не связана ни с одной звездой, пожалуй, уже мало кого удивляет. За последние несколько лет астрономы уже не раз открывали такие одинокие миры, их известно уже столько, что, по мнению ученых, одиноко скитающиеся по Вселенной планеты уже скорее правило, чем исключение.
Например, одно исследование 2011 года оценило, что количество планет-сирот в нашей галактике уже превосходит количество «нормальных» планет, которые вращаются вокруг своих родительских звезд, не менее, чем на 50 процентов. Если это так, то в галактике Млечный путь имеется около миллиарда одиноких планет.
Ученые полагают, что среди одиноких планет-скитальцев газовые гиганты могут быть в меньшинстве. «Сегодня мы знаем, что массивные одинокие планеты встречаются довольно редко и что среди них обычно попадаются планеты, масса которых равна массе Нептуна или Земли, – сказали астрономы. – Мы также знаем, что массивным объектам должно быть сложнее вырываться из звездных систем, чем более легким».
Невероятно, что одинокие планеты находятся сравнительно близко от нас. Телескопы будущего позволят больше узнать об одиноких планетах, которые не будут скрыты из-за ближайших ярких звезд.
Обнаружена загадочная планета-сирота
Планета класса Юпитера, которая не связана ни с одной звездой, а свободно блуждает на просторах космоса, была обнаружена астрономами при помощи прямых наблюдений. Считается, что такой феномен – довольно частое явление, однако проследить за такими «планетами-сиротами» очень сложно.
Исследователи охотились за звездами, так называемыми коричневыми карликами, которых иногда также называют «звезды-неудачницы», так как этим объектам удается вырасти до размеров звезды из разрушающихся шаров газа и пыли, однако они так и не достигают той массы, которая требуется для того, чтобы в их ядрах начались термоядерные реакции. Однако когда ученые обнаружили объект, которому дали название CFBDSIR2149, расположенный на расстоянии 130 световых лет от Земли, они стали подозревать, что это вовсе не звезда.
Одинокая планета или звезда?
Чтобы определить химический состав объекта, астрономы проанализировали инфракрасное излучение объекта 2149. С помощью этих данных можно было бы определить его массу и температуру, а затем и возраст. Они обнаружили, что объекту от 50 до 120 миллионов лет, его средняя температура составляет 400 градусов Цельсия, а масса равна 7 массам Юпитера.
«Это планета похожа на Юпитер в первые миллионы лет его существования, — сказал астрофизик Этьен Артигау (Étienne Artigau) из Университета Монреаля. – Нельзя сказать, что для нас это было неожиданной находкой, но обнаружить подобный объект очень тяжело».
Первыми догадками астрономов, что они обнаружили что-то странное, было то, что объект 2149 имел компанию – очень молодые группы звезд. Они предположили, что объект сформировался вместе с этими звездами и быстро остыл, но это должно означать, что он очень маленький. Также вероятно, что объект может быть коричневой звездой карликом, хоть и довольно мелкой, которая находится рядом с двигающимся скоплением звезд AB Золотой Рыбы.
Однако отдельный анализ показал, что объект 2149 с вероятностью 87-процентов двигается вместе со скоплением звезд. Это может означать, что он образовался далеко от родительской звезды, либо был вытолкнут гравитационными силами из первоначальной звездной системы.
После этого открытия последовали непрямые наблюдения за 10 свободно блуждающими планетами размером с Юпитер, которые находятся в центре Млечного Пути и которые были обнаружены с помощью метода обнаружения экзопланет под названием Гравитационное микролинзирование.
Этот метод предполагает, что звезда или планета проходит перед другим, более удаленным объектом. Гравитационные силы из-за массы более близкого космического тела деформирует свет дальнего объекта, заставляя ближний объект увеличивать яркость на определенный период времени. Мелкие объекты, такие как планеты, вызывают меньшую деформацию света, чем более крупные, такие как звезды.
Планеты-сироты также можно заметить в районах, где формируются звезды в созвездии Орион. «Впервые мы нашли объект за пределами района образования звезд путем прямого наблюдения», — сказал Артигау. Астрономы продолжат исследование объекта 2149 в надежде разузнать больше деталей, относительно его положения и направления движения.
Источник
Жизнь на планетах без звёзд
Я как-то писал о планетах-бродягах — как они появляются . И обещал рассказать чем они могут быть интересны для поисков внеземной жизни.
В двух словах напомню. Планеты-бродяги — это планеты, которые не вращаются вокруг своих звёзд, а находятся в межзвёздном пространстве. Это могут быть как планеты, выброшенные из своих звёздных систем, так и тела, которые смогли сконденсироваться из протопланетных облаков, но им не хватило массы, чтобы стать звёздами.
Инопланетная жизнь может быть гораздо ближе, чем Альфа Центавра!
Раз эти планеты не имеют своих звёзд, то на них царит вечная темнота и холод. «Да как же может быть жизнь без тепла солнца?» — удивятся многие. Может, ещё как может! Просто нужно внимательно разобраться с условиями для её возникновения.
Приблизительные расчёты показывают, что этих бесхозных планет как минимум столько же, сколько звёздных систем. Тогда и расстояние от любой звезды до такой планеты будет в два раза меньше, чем до ближайшей звезды.
Получается, что если до нашей соседки Альфы Центавра лететь 4 световых года, то на полпути вполне можно встретить планету-бродягу. И в среднем, в направлении каждой звезды на половине пути может находится ещё по одной такой планете.
Да, при поисках внеземной жизни от этого не сильно легче. Ведь если до Альфы Центавра лететь 80000 лет, то 40000 не сильно облегчают задачу по поиску наших соседей. Тем не менее, знать об этом всё равно нужно. Ну, раз уж мы решили изучать Космос.
И отдельный вопрос — можем ли мы встретить там кого-то.
Условия для жизни — температура и жидкость
Итак, если есть планета — возможна и жизнь. Были бы условия. Как минимум, нужны относительно высокие температуры для создания жидкой среды — она обеспечивает обмен веществ. А вот свет не обязателен — это просто один из источников источник энергии и тепла.
Химический состав пока оставим в стороне — с ним каждой планете везёт по-своему. В любом случае, водно-каменистых тел в космосе хватает (посмотрите на спутники наших планет-гигантов — там полно воды). Да и не обязана жизнь быть только белково-водно-углеродной.
А, с холодом, то есть теплом, немного и разберёмся.
Как я писал в упомянутой выше статье, — это могут быть тела даже со вполне земной температурой, а не 400-600°K, как у известных коричневых карликов. Можно сказать, что это «холодные коричневые карлики», которые по-определению не видны в телескоп и потому ещё не открыты.
В общем, не слишком-то сильно жмитье на ручку газа своей ракеты, выйдя за пределы Солнечной системы.
Космос не так пуст, как кажется 🙂
Итак, чтобы была жидкость — нужен источник тепла. И один из них мы уже назвали.
Кстати, на Титане есть углеводородные моря и температура там −179,5 °C! Ну и кто сказал, что в подобном бульоне не может возникнуть жизнь? Да, не такая как наша, но запрета-то нет.
Но, холодных коричневых карликов маловато — гораздо больше просто планет-гигантов (больших и малых). Откуда на них возьмётся тепло?
Тепло без звёзд и горячего ядра планеты
И вот тут скажем спасибо исследователям спутников Сатурна. А именно — станции «Кассини», которая исследовала Энцелад.
Источник