Смещенные двойные звездные системы — фабрики планет-изгоев

Большинство планет во Вселенной вращаются вокруг звезды. Они являются частью системы планет, похожей на нашу Солнечную систему. Но несколько планет дрейфуют в космосе в одиночку. По какой-то причине, будь то близкое столкновение или медленные гравитационные возмущения, дестабилизирующие ее орбиту, эти планеты выбрасываются из своей звездной системы и отправляются по течению. Эти планеты-изгои, как известно, сложно найти, но когда мы начинаем их обнаруживать, мы выясняем, что они встречаются немного чаще, чем мы думали. Теперь новое исследование объясняет причину.

 

Для планетарной системы с одной звездой, такой как наша, планете потребуется либо почти столкновение, чтобы выбросить ее из системы, либо должно быть тесное скопление планет, чтобы постепенно дестабилизировать мир. Из эволюции нашей Солнечной системы мы знаем, что планеты значительно сместились на своих орбитах, и мы знаем, что Земля и Луна образовались, когда мир размером с Марс столкнулся с Землей в ее молодости, поэтому планеты-изгои могли возникнуть из систем, подобных нашей. Но моделирование показывает, что количество планет-изгоев, которые производит однозвездная система, относительно невелико.

 

Поэтому в этом новом исследовании команда сосредоточилась на двойных звездных системах. В частности, они сосредоточились на наклонных двойных системах, где плоскость орбиты планетной системы каждой звезды смещена относительно другой. Они провели компьютерное моделирование систем такого типа, как когда двойные звезды вращаются вокруг друг друга по довольно круговой траектории, так и когда они имеют сильно эллиптическую траекторию. Затем они сравнили результаты этого моделирования с результатами систем одиночной звезды.

 

Они обнаружили, что в то время как в однозвездных системах планеты должны располагаться близко друг к другу, чтобы создать планету-изгой, в двойных системах планеты могут быть расположены на большом расстоянии друг от друга и все равно порождать изгоев. Комбинации гравитационного воздействия звезд и других планет достаточно, чтобы дестабилизировать орбиты некоторых планет. В целом крупнейшая планета системы остается стабильной и может дестабилизировать орбиты планет меньшего размера. Судя по их моделированию, если две звезды имеют круговую орбиту, то присутствия мира размером с Нептун достаточно для создания миров-изгоев. Если двойные звезды вращаются друг вокруг друга по эллиптической орбите, то присутствия суперземли достаточно для образования планет-изгоев.

 

Большинство планет-изгоев, которые мы обнаружили до сих пор, были очень большими газовыми планетами. Если эта модель верна, то в галактике дрейфует гораздо больше меньших миров. Учитывая, насколько часто вокруг красных карликов встречаются суперземли, Млечный Путь может быть заполнен маленькими каменистыми планетами-изгоями. Задача будет заключаться в том, чтобы найти их в холодной темноте межзвездного пространства.