Исследователи изучали, что может ожидать планеты, не связанные с какой-либо звездой, и их спутники, которые были изгнаны из своих звездных систем. Полученные данные свидетельствуют о том, что на спутниках таких одиноких планет потенциально могут сохраняться пригодные для возникновения жизни условия на протяжении миллиардов лет.
На сегодня известны сотни свободноплавающих планет — миров, которые не обращаются вокруг звезды, а летают по Галактике сами по себе. В основном это газовые гиганты в несколько раз массивнее Юпитера, и находят их в областях звездообразования — там, где в плотных газопылевых скоплениях формируются целые системы. Поэтому ученые предполагают, что большинство этих миров родились уже одинокими: они могли бы стать звездами, но не «доросли».
Тем не менее, астрономы уже идентифицировали планеты-изгои, размеры которых в несколько раз превышают размеры Земли. По оценкам специалистов, такие объекты могут покидать свои звездные системы по различным причинам, например, вследствие активных перемещений планет в молодых звездных системах, или если планете «удалось» сформироваться вблизи массивной звезды, такой как Беллатрикс, масса которой составляет около восьми с половиной солнечных масс.
Эти небесные тела характеризуются относительно коротким периодом существования в космических масштабах – всего 10–20 миллионов лет. После исчерпания запасов водорода для термоядерных реакций они взрываются как сверхновые, выбрасывая в окружающее пространство внешние слои своей массы при яркой вспышке. Легко предположить, что планеты, расположенные неподалеку, столкнутся с печальными последствиями: ударная волна от взрыва выбросит их в космос, лишив их привычного места обитания».
Тем не менее, ситуация может быть не столь трагичной, как может показаться. Это особенно верно, если у планеты, лишившейся своей звездной системы, есть спутник. Именно к такому заключению пришли венгерские астрофизики, опубликовавшие свои результаты в недавней статье опубликованной на сервере препринтов arXiv.org. По мнению ученых, для имитации эволюции подобных планет и их спутников было рассмотрено свыше четырех тысяч различных сценариев.
Во всех изученных случаях спутники не прекращают своё существование и остаются на орбите своих планет. При этом их удалённость от планеты существенно не изменяется. Действительно, незначительно возрастает эксцентриситет орбиты, что, вероятно, является положительным фактором.
Орбиты четырёх самых крупных спутников Юпитера не являются идеально замкнутыми. В связи с этим Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, вращаясь вокруг газового гиганта, периодически меняют расстояние до него, приближаясь и удаляясь. Гравитационное воздействие Юпитера на них меняется: при сближении спутники испытывают эффект «растяжения», а на большем удалении – «сжатия». Эти изменения невидимы снаружи, однако внутри спутников постоянно возникает трение, которое приводит к нагреву.
По этой причине внутри Европы, Ганимеды, Каллисто и ряда других спутников в Солнечной системе предполагают наличие океанов жидкой воды, не замерзающих из-за внутреннего тепла. Существует также предположение, что в этих океанах может существовать жизнь.
Согласно проведенным расчетам, если гипотетическая копия Юпитера с ледяным спутником, подобным Европе, будет выброшена из звездной системы в результате взрыва сверхновой, то луна получит за счет приливного разогрева больше внутреннего тепла, чем получала от своего родного светила в прежних условиях. В 12–15% смоделированных сценариев луна нагревалась до температуры, достаточной для возникновения жизни, и такие условия могли бы сохраняться на протяжении миллиардов лет.
Для реализации задуманного необходимо выполнение определенных, весьма строгих требований. Прежде всего, расстояние от планеты до спутника не должно превышать 15 ее радиусов. Кроме того, сама планета должна находиться на значительном удалении от своей «взрывоопасной» звезды – на расстоянии 383 астрономических единиц, что равно 383-кратному расстоянию от Земли до Солнца. В противном случае вода на луне начнет испаряться.
Планеты, вращающиеся по столь протяжённым орбитам, – явление нечастое, однако суть проблемы этих расчетов кроется в другом. Согласно мнению планетологов, планеты, находящиеся поблизости от массивных звёзд, зачастую не имеют возможности сформироваться – интенсивное излучение такого светила разрушает протопланетный диск. Тем не менее, поскольку большинство звёзд входят в многозвёздные системы, нельзя отвергать возможность образования планет у менее массивного партнёра.