Астрономи не припиняють обговорення визначення планети. Але ясно напевно ― є багато об’єктів, що лежать на межі з двома типами космічних тіл (ідеться про планети та карликові планети — Ред.). Тепер науковці доповнюють цю «мішанину» новим об’єктом. У дослідженні, результати якого оприлюднить журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society («Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства»), астрономи з теоретичних міркувань визначили новий клас небесних об’єктів, що спочатку існують як супутники планет, але зрештою стають «вільними» й існують самостійно. Їх назвали «плоонетами». Науковці вважають, що такі об’єкти мають існувати на орбітах навколо материнських зірок і їх навіть можна буде виявити в спостережених даних як минулих, так і теперішніх, місій з пошуку екзопланет, зокрема таких як «Кеплер» і TESS.
І щоб викласти вишню на вершину торта: оскільки Місяць — супутник Землі — повільно відходить від нашої планети, науковці кажуть, що наш єдиний природний супутник також може стати плооонетом приблизно через 5 мільярдів років. На жаль, це буде тоді, коли Сонце спалить Місяць, бо наша зоря стане червоним гігантом, досягаючи в діаметрі приблизно розмірів орбіти Землі.
Як виникає плоонет?
За останні кілька десятиліть астрономи виявили понад 4000 підтверджених екзопланет і майже стільки ж кандидатів екзопланет. І одне з того, про що астрономи дізналися з цього значного перепису, навдивовиж велика кількість масивних екзопланет ― так званих «гарячих Юпітерів» ― містяться близько до своїх материнських зірок. Хоча часткове пояснення причини, через яку ми виявили стільки гарячих Юпітерів, зводиться до особливостей спостережень, така велика кількість цих об’єктів все ще викликає питання про те, як формуються планети.
Очікується, що плоонети даватимуть унікальні та ідентифіковані сигнали, коли вони пройдуть перед диском зорі, як показано на цьому малюнку. Фото з сайту http://astronomy.com.
Одне незрозуміло: чому гарячі Юпітери лежать так близько до своїх зір? Класична теорія формування планет ― заснована на наших знаннях про Сонячну систему ― передбачає, що планети формуються головно в тому ж місці, де вони потім перебувають протягом усього життя. Але зважаючи на велику кількість гарячих юпітерів, які ми нині бачили навколо інших зір, сучасні моделі формування планет настійливо вказують на те, що великі планети зазнають великих міграцій. Це дає їм змогу з часом наблизитися до своїх материнських зір.
Протягом періоду міграції існує багато гравітаційних взаємодій. І вони тільки посилюються, коли планета досягає кінцевого пункту призначення біля зорі. Згідно з новим дослідженням, коли планета наближається до своєї зорі, її гравітація може відірвати кілька супутників від планети й перемістити їх на орбіти навколо зорі. Тобто, об’єкти, яких раніше називали супутниками планети, внаслідок цього стають плоонетами.
Це, звісно, в тому разі, якщо супутники не падають на свою планету чи зорю. Однак науковці, на основі нових комп’ютерних моделей, з’ясували, що майже 50 відсотків викинутих супутників можуть опинитися на стабільних орбітах навколо материнських зір після того, як вони покинули орбіти навколо своїх планет. Крім того, якщо новоутворені плоонети встигнуть наростити трохи маси з диска газу та пилу, що оточує їхню зорю, то можуть згодом перетворитися на «повноцінні невеликі планети», ― пишуть автори.
Хоча, здається, плоонети не існують тривалий час, моделювання показує, що невеликий відсоток цих небесних тіл може зберігатися протягом сотень мільйонів років. Отже, оскільки принаймні деякі плоонети можуть існувати протягом деякого часу, дослідники вважають, що минулі й поточні пошуки екзопланет мають бути в змозі їх виявляти. «Оскільки шкала часу нашої феноменологічної моделі, ймовірно, не зовсім відповідає фактичній шкалі часу», — пишуть автори, ― ці результати означають, що ймовірність виявлення плоонетів під час цих перехідних процесів є відносно високою.
Ми вже знайшли плоонети?
Незважаючи на те, що досі немає підтвердженого виявлення плоонетів, що обертаються навколо зір, існує принаймні кілька прикладів, які можуть відповідати запропонованій гіпотезі. Докази існування цих потенційних плоонетів виникають внаслідок отримання спостережних даних про екзопланети, які досі належним чином не пояснені.
Наприклад, автори дослідження в статті пишуть про те, що «зіткнення зорі й супутника планети могли б пояснити аномальні спектроскопічні особливості зір Кронос і Кріос (HD 240430 і HD 240429), які показують глибокі сліди важких елементів». Це пояснюється тим, що плоонети, ймовірно, значною мірою складаються з летючих матеріалів, тобто з легких елементів і сполук, таких як водень і вода, які швидко випаровуються. Сильне зоряне випромінювання «висушує» плоонети, які містяться близько до своїх зір.
На думку авторів, це означає, що протягом мільйонів років плоонет втратить значний запас легких елементів й буде складатися з важких елементів, зокрема металів. Якщо ці металомісткі плоонети потім поглине їхня зоря, то це може спричинити появу спостережних сигналів, які свідчать про те, що зоря «з’їла» не планети з твердою поверхнею, а плоонети. Цим можна пояснити особливості зорі Кронос.
Так само розпадом плоонети можна пояснити інші дивні особливості, виявлені при спостереженні екзопланет. На думку авторів, до таких спостережень належать «загадкова поведінка кривих блиску KIC-8462852 (зоря Таббі)… чи гіпотетичні екзометричні сигнатури навколо KIC 12557548 і KIC 3542116. Всі ці процеси, разом з основними фізичними механізмами, все ще чекають на належне розуміння в контексті теорії формування планет, супутників та кілець планет.
Хоча нове дослідження було спрямоване на пояснення того, що плоонети відповідають за деякі не пояснені досі криві блиску від екзопланет, автори зазначають: треба більше досліджень, щоб точно визначити, яким є сигнал від плоонета. Коли це буде з’ясовано, інші дослідники зможуть шукати дані від «Кеплер», TESS та майбутнього космічного телескопа Джеймса Вебба, щоб визначити можливі спостереження плоонетів.
Тільки тоді ми будемо точно знати, чи є плоонети цікавими гіпотетичними небесними тілами, чи раніше недооціненим класом реальних космічних об’єктів ― тих, до яких може приєднатися наша Місяць через мільярди років.
За інф. з сайту http://astronomy.com підготував Іван Крячко
