Подумайте о каждом фильме о космосе, который вы видели, и назовите самый ужасный способ, которым его убили (и постарайтесь забыть о маленьком инопланетянине, выскочившем из груди этого парня). Понятно? ХОРОШО. Вторым худшим способом умереть в космосе, безусловно, должно быть уплыть от корабля-носителя - просто остаться там одному, без контроля над направлением или судьбой (хотя это была бы очень быстрая смерть).
А теперь представьте, что в реальной жизни могут быть миллионы планет, не привязанных к материнскому кораблю. Они называютсяпланеты кочевников(они жесвободно плавающие,межзвездныеилисирота). планеты), и астрономы и любители научной фантастики уже некоторое время размышляют об их существовании.
Существующие в преисподней между солнечными системами, эти планеты могут возникать после того, как их сбрасывают со своих орбит, или они могут образовываться после коллапса межзвездного облака. В любом случае они бродят по Млечному Пути. Может ли Земля тоже пострадать? Может ли планета-изгой разрушить нашу Солнечную систему? Открытие планет-кочевников заставило нас пересмотреть некоторые базовые концепции, начиная от того, как планеты формируются, и заканчивая тем, как они удерживают свое место на орбите.
В то же время эти странники заставили нас понять, что мы не так одиноки, как мы думали на планетарном уровне. На самом деле у нас может быть гораздо больше компаний, чем просто экзопланеты. Да, по одной оценке доктора Луиса Стригари, астрофизика из Института астрофизики элементарных частиц и космологии им. Кавли, число кочующих планет может исчисляться квадриллионами.
Поскольку это такая новая концепция, научное сообщество все еще усердно работает над подтверждением существования планет, которые не привязаны к звезде. В этой статье мы рассмотрим, как устроены кочевые планеты, как они могут выйти из-под контроля, куда направляются и, наконец, могут ли они поддерживать жизнь.
Мы еще многого не знаем о кочевых планетах, но это часть того, что делает их такими захватывающими.
Во-первых, самое страшное о Nomad Planets
Большая часть мира впервые узнала о планетах-кочевниках в середине 2011 года благодаря исследованию, проведенному Такахиро Суми, астрофизиком из Осакского университета в Японии. Команда Суми полагалась награвитационное микролинзирование - тот же метод, который используется для обнаружения экзопланет по всей галактике. Этот метод основан на том, что свет фонового источника, такого как звезда, искажается, когда объект проходит между фоновой звездой и Землей; на самом деле этот свет временно усиливается. Суми и его коллеги обнаружили 10 планет массой примерно с Юпитер, которые, казалось, не двигались по узнаваемой орбите. Новость осветила стены Facebook и Twitter космических наркоманов быстрее, чем анонс фильма «Следующее поколение».
Как мы уже говорили, теория состоит в том, что эти хронические меандры могут развиваться из тех же облаков газа и пыли, из которых рождаются звезды, или солнечные системы могут сбрасывать их с орбиты. С другой стороны, солнечные системы могут притягивать и удерживать близлежащие кочевые планеты на широких орбитах. Вполне возможно, что когда-то в нашей Солнечной системе было больше планет, чем мы знаем сейчас. Возможно, потеря нескольких посторонних планет позволила Земле найти свое положение Златовласки по отношению к нашему солнцу.
Что касается страха, что Земля может столкнуться с планетой-изгоем, да, есть небольшой шанс, что это может произойти, но наша галактика битком набита более мелкими, более распространенными и не менее смертельными угрозами (перевод: астероиды) для беспокоюсь о. Наши шансы быть стертыми кометой или астероидом диаметром в несколько миль намного выше, хотя по большому счету все еще относительно невелики.
Первоначальное исследование Суми показало, что на каждую звезду в нашей галактике может приходиться две или три кочевые планеты. Другое исследование менее чем через год, проведенное Институтом Кавли в Стэнфорде, повысило оценку, заявив, что на каждую звезду Млечного Пути может приходиться до 100 000 планет-кочевников..
Ключевое слово в последнем предложении - «может». Оценка Кавли была определена с учетом следующих факторов:
- известное гравитационное влияние Млечного Пути
- количество материи, доступной для создания планет-кочевников
- то, как материя образует кочевые планеты, которые могут быть размером с Плутон или размером с Юпитер
Если эта теория верна, то она ставит под сомнение то, как формируются планеты и какую роль играют планеты-кочевники в нашей галактике. А пока давайте работать над тем, что мы знаем, и исследовать возможности того, что могло бы быть.
Откуда берутся кочевые планеты?
Давайте узнаем немного о том, что может оказаться очень распространенной планетой. До сих пор многое из того, что ученые предполагали о кочевых планетах, основано на том, что мы уже узнали, изучая нашу собственную солнечную систему и более молодые солнечные системы в нашей галактике.
Насколько нам известно, они могут различаться по размеру и составу. Помните, что первые планеты-кочевники, обнаруженные Суми, были планетами класса Юпитера. Так что вполне разумно предположить, что меньшие планеты с меньшей массой тоже могут выйти из-под контроля. На самом деле, меньшие могут быть лучшими кандидатами на изгнание из молодой планетной системы; более крупные могут быть «рожденными» мошенниками; то есть возникают из звездообразующих скоплений.
Идея выброса заключается в том, что кочевые планеты подвержены гравитационному притяжению из различных источников, от других звезд до близлежащих планет. Чтобы привести пример того, как это может работать, ученые наблюдали планеты размером с Юпитер в других солнечных системах, которые поддерживают орбиты очень близко к своему солнцу (представьте, что Меркурий или Венера близки). А теперь представьте, если бы наш собственный Юпитер начал медленно сокращать свою орбиту и приближаться к Солнцу. Его масса более чем в 300 раз превышает земную, что дает ему сильное гравитационное поле.
По мере того, как планета размером с Юпитер движется внутрь, она нарушает путь многих планет, лун и карликовых планет в ее окрестностях, притягивая к себе планеты меньшего размера. Время от времени рывок проходящей мимо большой планеты может сбивать планеты меньшего размера с их орбитальных траекторий. Когда их орбиты изменятся, их может выбросить из Солнечной системы в пустоту. Это очень похоже на то, как мы используем гравитационное притяжение планет и лун, чтобы запускать спутники дальше в космос, только на этот раз мы говорим о планете, а не о космическом корабле, получающем помощь гравитации. Это всего лишь один пример того, как планета может сбиться с курса.
Другое предположение гласит, что планета может быть выброшена из своей Солнечной системы, если ее звезда превратится в сверхновую. Конечно, некоторые планеты будут уничтожены сильным взрывом, но те, что вращаются дальше, будут выброшены в космос, не привязанные к родной звезде.
Оказавшись за пределами Солнечной системы, кочевая планета может подвергнуться различным гравитационным воздействиям. Компьютерные модели показали, что если планета выбрасывается в начале жизни звездного скопления, эта планета, скорее всего, будет втянута в широкую, свободную орбиту вокруг другой соседней звезды. Чем больше звезда, тем больше вероятность того, что она снова захватит кочевую планету. Компьютерные модели также показывают, что кочевые планеты могут быть захвачены гравитационным притяжением черных дыр.
Другие возможности включают планеты, путешествующие по большей орбите галактики Млечный Путь. Это означает, что они все еще находятся на галактическом танцполе и движутся вместе с толпой, но они просто не путешествуют внутри группы. И, наконец, вполне возможно, что две планеты-кочевники могли встретиться и образовать собственную бинарную систему - всего лишь пара одиноких планет, романтически кружащихся друг вокруг друга в космической пустоте. Внезапно планеты-кочевники звучат намного менее угрожающе, верно?
Какими могут быть условия на кочующей планете?
Мы не узнаем наверняка, пока не изучим кочевую планету, но есть некоторые основные предположения, которые следует сделать на основе того, что мы уже знаем из наблюдений за планетами, карликовыми планетами и лунами в нашей собственной Солнечной системе и вне. Итак, давайте рассмотрим некоторые из возможных атрибутов планет-кочевников.
Могли ли они иметь день и ночь? Нет. Как мы уже знаем, наш дневной свет генерируется нашим положением по отношению к солнцу. Без этого близлежащего солнца не бывает дневного света, каким мы его знаем. При этом вы, по-видимому, тоже можете вычеркнуть фотосинтез из списка.
Может ли у них быть атмосфера? Да, у кочевой планеты вполне может быть атмосфера. Чтобы поддерживать атмосферу, планеты должны иметь достаточную гравитацию, чтобы удерживать газы, и температуру, достаточно низкую, чтобы газы не разрушались и не позволяли уйти в космос. Когда вы смотрите на внешние пределы нашей Солнечной системы, даже крошечный Плутон поддерживает свою атмосферу. Так что да, кочевая планета может поддерживать атмосферу, но это не значит, что она пригодна для дыхания по земным меркам.
Какой у них может быть климат? Скажем так, вы, вероятно, захотите взять с собой тяжелую куртку, если вы посещаете поверхность большинства планет-кочевников. Большая часть температуры поверхности Земли определяется солнечным светом. Без этого солнца все довольно быстро станет довольно прохладно. Но это не значит, что каждая кочевая планета будет бесплодным куском ледяной смерти. Большая часть подземных температур Земли создается силами радиоактивности, трения и давления, действующими в центре планеты. В то время как их поверхности могут быть холодными, некоторые кочевые планеты могут генерировать более теплые, поддерживающие жизнь температуры по направлению к их центрам, учитывая достаточную массу. Если у них достаточно плотная атмосфера, у них даже есть шанс согреться на своей поверхности.
Может ли быть вода? Возможно, что на некоторых планетах-кочевниках может существовать вода или, что более вероятно, лед. Используя беспилотных роботов и спутники, ученые обнаружили на Марсе лед и следы древней жидкой воды. Считается, что дальше в Солнечной системе Европа (один из спутников Юпитера) имеет поверхность, состоящую из льда, покрывающего океан воды. Если мы находим воду на других планетах и спутниках нашей Солнечной системы, вероятность того, что она существует на каком-то кочевнике, также высока. Умножьте это на 100 000 планет-кочевников на звезду в нашей галактике, и возможности быстро возрастут.
Может ли существовать жизнь на планетах-кочевниках?
Жизнь сейчас, это вопрос, который меняет правила игры. Действительно ли межзвездное пространство в нашей галактике полно жизни? Возможно. Из того, что мы знаем о других планетах, мы должны предположить, что планеты-кочевники будут иметь некоторое сходство. И из того, что мы уже обнаружили, мы знаем, что большинство планет не могут поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Но закон средних величин в галактическом масштабе говорит, что жизнь может существовать. Мы живое тому доказательство.
Даже Луи Стригари, руководитель группы, стоящей за оценкой 100 000 планет-кочевников на одну звезду, сказал Стэнфордским новостям: «Если какая-либо из этих планет-кочевников достаточно велика, чтобы иметь плотную атмосферу,, они могли уловить достаточно тепла для существования бактериальной жизни». В таком случае на некоторых редких планетах могут обитать формы жизни, приспособившиеся к жизни в самых экстремальных условиях нашей галактики.
Кроме того, некоторые кочевые планеты могут нести остатки - или строительные блоки, в зависимости от того, как вы на это смотрите - жизни в своих предыдущих солнечных системах. Учитывая достаточное количество случайных встреч с астероидами и другим мусором, они могут распространять этот материал по всей галактике.
Наконец, вполне вероятно, что однажды в будущем люди смогут заселить кочевую планету. Проксима Центавра, ближайшая к нашему Солнцу звезда, находится на значительном расстоянии 4,22 световых года от Земли. Планеты-кочевники могут стать космическими базами для космических путешествий человека. Как только мы вырвемся из нашей Солнечной системы, мы сможем использовать гостеприимные кочевые планеты, чтобы перебраться через острова в другую звездную систему. С другой стороны, с таким количеством планет нам может даже не понадобиться проделывать весь путь до другой звезды, чтобы исследовать новые. Эта большая пустая чернота между солнцем и звездами вдруг наполняется потенциалом и вопросами, на которые нужно найти ответы.
Примечание автора: как работают Nomad Planets
" Подождите. Что?!" Именно такой ответ я получил от каждого человека, когда сказал, что работаю над статьей о планетах-кочевниках. Это предмет, который вызывает в равной степени страх и восхищение. И чем больше я узнавал об этой совершенно новой теме, тем больше я увлекался ею. Возможность посетить планеты за пределами нашей Солнечной системы просто завораживает.