Możliwe, że Układ Słoneczny kryje w sobie planetę zrodzoną wokół innej gwiazdy!

Wędrujące planety – lub nomadzi, zwane także „obiektami o swobodnej masie planetarnej” – to obiekty, które mają masę planetarną, ale nie krążą wokół gwiazdy. Dlatego poruszają się swobodnie w przestrzeni międzygwiazdowej i dlatego nie są ograniczone grawitacją innej gwiazdy. To także sprawia, że ​​tak trudno je dostrzec: w planetarium wydają się bardzo ciemne, ponieważ nie ma gwiazdy, która by je oświetlała. Dlatego powszechnie stosowane metody wykrywania egzoplanet, takie jak metoda tranzytu (polegająca na obserwacji okresowej zmiany jasności gwiazdy, wskazującej na przejście obiektu przed nią), nie mogą być stosowane do wykrywania egzoplanet. Planety nomadów. Dlatego rzadkie wędrujące planety obserwowano przy użyciu metody soczewkowania grawitacyjnego lub bezpośredniego obrazowania, gdy są wystarczająco masywne i gorące. Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie ArksifNa przykład zidentyfikowano ponad 500 wędrujących planet, odkrytych na podstawie danych zebranych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Astronomowie szacują liczbę planet nomadycznych w samej naszej galaktyce na kilka miliardów, a niektórzy sugerują, że może być ich nawet więcej niż „klasycznych” planet krążących wokół gwiazd.

Zauważalne zainteresowanie tymi osieroconymi planetami

Planety te cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców ze względu na ich liczbę: jeśli rzeczywiście jest ich więcej niż planet krążących wokół gwiazd, to poszukiwania światów nadających się do zamieszkania, na których mogłoby rozwinąć się życie, powinny je obejmować. Zdaniem astronomów niektóre z nich rzeczywiście potrafią zapewnić warunki temperaturowe umożliwiające istnienie wody w stanie ciekłym. Z drugiej strony muszą mieć wystarczającą aktywność geologiczną, aby wytworzyć wymaganą ilość ciepła, oraz atmosferę wystarczająco gęstą, aby spowodować globalne ocieplenie, zapobiegając ucieczce w przestrzeń kosmiczną ciepła wytwarzanego przez planetę. Ale naukowcy chcą także dowiedzieć się więcej o tych wędrujących planetach, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstają układy planetarne: jeśli są to produkty uboczne procesu formowania się układów planetarnych, badanie ich może pomóc rzucić światło na powstawanie układów planetarnych takich jak nasz.

Animacja przedstawia wędrującą planetę dryfującą samotnie w przestrzeni międzygwiezdnej. © NASA, JPL-Caltech, R. Hurt (Caltech-IPAC)

Naukowcy nie byli jeszcze w stanie określić procesów, które prowadzą do powstania wędrującej planety i generalnie wahają się pomiędzy dwiema hipotezami. Pierwsza sugeruje, że planety te mogłyby powstać w taki sam sposób jak gwiazdy, po zapadnięciu się grawitacyjnym obłoku molekularnego; Zgodnie z tą koncepcją tylko ilość dostępnego materiału zapobiegnie przekształceniu się planety w gwiazdę. Zgodnie z tą hipotezą naukowcy zwykle używają terminu „brązowy karzeł” w odniesieniu do tych planet nomadów. Druga hipoteza sugeruje, że łaziki utworzą się wewnątrz dysku protoplanetarnego, podobnie jak inne „klasyczne” planety, zanim zostaną z niego wyrzucone. Zgodnie z tą koncepcją możliwe jest również, że nasz Układ Słoneczny zawiera obecnie więcej planet, niż zostałby wyrzucony na początku swojej historii. Tak czy inaczej, te wędrujące planety mogą powodować interakcje z gwiazdami lub planetami, które mogą napotkać podczas swojej podróży przez przestrzeń międzygwiezdną. Choć zjawiska tego nie udało się jeszcze zaobserwować, astronomowie wskazują na możliwość uchwycenia wędrujących planet w obrębie układów planetarnych, które mogą napotkać.

Wędrująca planeta przechwycona przez nasz Układ Słoneczny?

Motywacją stojącą za tym pomysłem jest to, że badacz z Uniwersytetu Princeton zastanawiał się, czy nasz Układ Słoneczny mógł przechwycić takie planety w ciągu 4,5 miliarda lat swojego istnienia. Swoją twórczość prezentuje w czasopiśmie Listy do dzienników astrofizycznych. Według setek milionów przeprowadzonych symulacji numerycznych możliwe jest, że nasz Układ Słoneczny schwytał jedną lub nawet kilka wędrujących planet. Autor wskazuje, zgodnie z przeprowadzonymi przez niego symulacjami, że jedna lub więcej planet skalistych o masie większej niż masa Marsa mogła wpaść w uścisk grawitacji naszego Słońca i osiąść na orbicie mieszczącej się w przedziale od 600 do 3500 stopni astronomicznych. jednostek od słońca. (Dla porównania odległość między Ziemią a Słońcem wynosi jedną jednostkę astronomiczną, a Pluton krąży wokół naszej gwiazdy w odległości około 39 jednostek astronomicznych.)

Jeśli istnienie wędrujących planet w naszym Układzie Słonecznym jest nadal teoretyczne, nowe prace wykazują, że jest ono nadal bardzo prawdopodobne. Badanie takiej planety może być prawdziwą kopalnią złota dla naukowców pragnących lepiej zrozumieć procesy powstawania planet (niezależnie od hipotezy). Ponadto, jeśli w naszym Układzie Słonecznym znajduje się planeta skalista, badanie jej powierzchni może pomóc nam dowiedzieć się więcej o możliwości zamieszkania na egzoplanetach ziemskich w ogóle. Dopóki taka planeta nie zostanie odkryta w naszym Układzie Słonecznym, autor sugeruje przyszłe badania mające na celu zbadanie procesów, które umożliwiłyby schwytanie wędrującej planety w układzie gwiezdnym.