Образующиеся планеты часто перемещаются по молодой звездной системе, взаимодействуя между собой. Если большая планета удаляется слишком далеко, ей приходится покинуть систему. Тем не менее, в нашей системе есть гипотетический гигант на дальней орбите. Ученые в новой работе показали, что помогает таким планетам удерживаться на своих траекториях.
В 2016 году ученые заметили В области системы за орбитой Нептуна, называемой Пояс Койпера, обнаружены аномалии в орбитах объектов. Распределение тел там указывает на гравитационное влияние массивного тела — гипотетической Девятой планеты. Поиск этого гиганта затруднен из-за недостатка солнечного света. Весной 2025 года ученые нашли Медленно скользящая точка может оказаться желанным объектом. Как массивный небесный объект мог обрести такую траекторию и сохраниться в системе, не покинув её пределы?
Обнаружение экзопланет на удалённых орбитах затруднено из-за недостаточно чувствительных инструментов. Большинство известных экзопланет (4,4 тысячи) найдены по падению яркости звезды при затмении её светом планетой. Ещё 1,5 тысячи обнаружены по колебаниям светила под воздействием гравитационного притяжения планет. Оба метода эффективны для поиска крупных и массивных объектов на близких к звезде орбитах, меньших чем орбита Меркурия в Солнечной системе.
Несмотря ни на что, астрономам удалось обнаружить несколько удаленных экзопланет. К примеру, газовый гигант GU Рыбы b «летает» как минимум в двух тысячах астрономических единиц от своей звезды (астрономическая единица — среднее расстояние от Солнца до Земли). В сравнении: Плутон отклоняется максимум на 49 астрономических единиц, а гипотетическая Девятая планета, по предположениям, находится в 700 астрономических единиц от центра системы.
Новое исследование свидетельствует, что экзопланеты-гиганты на огромных расстояниях от звезд — не исключение, а обычное следствие эволюции звёздных систем. опубликованы в журнале Nature AstronomyВ моделировании поведения тысяч планетных систем в условиях «звездных яслей» учтены системы у двойных звезд и системы с различным соотношением газовых и ледяных гигантов.
Планеты-гиганты, взаимодействуя гравитационно, могут разбрасывать друг друга. Некоторые отлетают от звезды далеко. В определенных временных рамках и при подходящих условиях космоса эти планеты не покидают систему, а остаются на очень широких орбитах. объяснил Главное автором исследования является Андре Изидоро, исследователь из Университета Райса.
Ученые называют орбиту широкой, если ее дальняя точка расположена в диапазоне от ста до десяти тысяч астрономических единиц от звезды. В отсутствие других звезд вблизи система не смогла бы удержать планету, удалившись на такое расстояние. Гравитационное воздействие «соседей» по «звездным яслям» способствует стабилизации орбиты такого «беглеца».
Результаты моделирования показывают, что эффективность захвата убегающего гиганта составляет от одного до пяти процентов. В системах, похожих на Солнечную, этот показатель варьируется от пяти до десяти процентов.
Младшая Солнечная система прошла два важных этапа неустойчивости: рост Урана и Нептуна, а затем рассеяние газовых гигантов. Если бы система в эти периоды оставалась в «звездных яслях», то с вероятностью до 40% могла отбросить и удержать объект вроде Девятой планеты.
Ожидается, что на каждую тысячу звёзд приходится примерно одна планета на широкой орбите. Число может показаться небольшим, но у Галактики миллиарды звёзд, поэтому в итоге получается немало, — пояснил Андре Изидоро.
Моделирование упростило отбор систем-кандидатов для поиска удаленных планет.
Необходимо изучить звезды с высокой металличностью, рядом с которыми уже обнаружены газовые гиганты. Наблюдения начнутся после запуска обсерватории Веры Рубин, которая также поможет подтвердить или опровергнуть наличие гипотетической Девятой планеты в Солнечной системе.
