Согласно результатам нового исследования, моделирование движения планет в двойных звёздных системах показало, что объектам легче покинуть такие системы.
Большая часть экзопланет, которые нам удалось обнаружить, вращается вокруг звезд. Однако это не позволяет судить об общем количестве планет во Вселенной. Дело в том, что мы выявляем планеты, основываясь на их влиянии на звезду или изменениях в ее светимости.
В межзвездном пространстве, лишенном света, вероятно, бродят бесчисленные планеты-сироты, которые были сбиты с их орбит под воздействием гравитационных сил или в результате мощного столкновения с другим небесным телом в их родной системе.
Для того чтобы планета отделилась от звездной системы и других планет, требуются весьма жесткие условия: система должна быть достаточно «компактной». Однако, согласно некоторым оценкам, количество таких «планет-сирот» превышает число планет, вращающихся вокруг звезд. Это говорит о том, что механизм их отделения, вероятно, гораздо проще, а необходимые условия не столь требовательны.
Авторы новой работы использовали компьютерное моделирование показали, по мнению ученых, источником планет-сирот могут быть двойные звездные системы с «кривыми» орбитами, где плоскости орбит звезд расположены под углом друг к другу.
В звездных системах с единственной звездой планеты вынуждены занимать орбиты, расположенные относительно близко, чтобы одна из них смогла «вырваться». Новые исследования показывают, что в системах с двумя звездами планеты могут находиться на значительно более удаленных друг от друга орбитах и при этом покинуть ее. Это объясняется тем, что гравитационного влияния двух звезд и других планет в подобных системах достаточно для дестабилизации траекторий некоторых планет.
Ключевую роль здесь играет крупнейшая планета, не оказывающая прямого влияния на изменение положения других тел. В двойных звёздных системах с круговыми орбитами для формирования «сирот» достаточно гравитационного воздействия объекта, сопоставимого по размеру с Нептуном. В системах с эллиптическими орбитами требуется один суперземля, масса которого в десять раз превышает массу Земли. Авторы нового исследования моделировали исключительно системы, состоящие из двух планет.
Согласно результатам исследований, большинство планет-сирот, вероятно, представляют собой небольшие тела. Обнаружить их в межзвездной среде непросто. Именно это, скорее всего, объясняет, почему астрономы в основном фиксируют газовых гигантов-сирот.