У безкрайніх просторах космосу міжзоряним простором блукає унікальний клас небесних мандрівників. Вони відомі як планети-ізгої, планети, що дрейфують без власного гравітаційного якоря.
Більшість з них покинули свої зоряні системи, але продовжують існувати й не звертають особливої уваги на космічне випромінювання та чисельні гравітаційні пастки.
Нещодавній сплеск астрономічних досліджень пролив світло на цей клас астрономічних об'єктів. У 2021 році було зроблено важливе відкриття у сузір'ях Верхнього Скорпіона та Офіуха, де астрономи виявили 70 потенційних космічних волоцюг. Можливо, науковцям вдалося знайти велику та незвідану популяцію планет-ізгоїв.
А відтак постає питання, чи всі вони утворились всередині зоряних систем. Чи може вони з'явились внаслідок інших причин, не пов'язаних з зоряною діяльністю? Гравітаційний колапс не обов'язково призводить до виникнення центрального світила.
Тому астрономи запропонували 2 моделі формування планет-изгоїв:
- всередині протопланетних дисків молодих зоряних систем завдяки поступовому накопиченню пилу та газу;
- через колапс газопилової хмари, подібній до народження зірок.
Для тих мандрівників, які зароджуються навколо зірок, їхнє викидання в галактичні нетрі відбувалося завдяки гравітаційному танцю подвійних зоряних систем. Не виключається також сценарій зіткнення з іншими зорями, що пролітають повз, або бурхливого розсіювання планет.
От, наприклад, Юпітер і легенда про Фаетон. Ми точно знаємо, що мільярди років тому гігант Сонячної системи перемістився ближче до зірки. Чи могло це спровокувати викидання маленької планети? Цілком. Як і до виникнення поясу астероїдів.
Гевін Коулман з Лондонської школи фізики та астрономії спробував відрізнити планети-волоцюги, викинуті подвійними зоряними системами, від тих, що сформувались в результаті планетарних взаємодій.
Моделювання Коулмана засноване на дослідженні подвійної зоряної системи TOI 1338 та її навколозоряної планети BEBOP-1. Науковець виділяє різноманітні фактори, які впливають на формування та викид планет. Його висновок вражає: кожна система потенційно може викинути до семи планет земної маси!
А вся справа у швидкості. Планети, що викидаються з бінарних систем, мають швидкості втричі більші, ніж ті, що викидаються в результаті розсіювання між планетами. А це вже потенційно новий метод для відстеження планет-ізгоїв.
Крім того, моделювання припускає, що турбулентність диска відіграє вирішальну роль у процесі викидання, до того ж слабша турбулентність призводить до вигнання більшої кількості, але менш масивних планет.
Хоча дослідження Коулмана дає цінну інформацію про популяцію незвичних планет, дослідник визнає, що сучасні технології не дозволяють отримати повну картину циркумбінарних систем.
Вочевидь, майбутні технології дозволять більш точно порівняти змодельовані та спостережувані популяції, - адже питання про їх походження залишається відкритим.
Наприклад: чи повязані планети-ізгої з коричневими карликами?
Або іншим, невідомим нам класом малих зірок?
