Съществуват планети, които не се движат в орбита около звезди, а се скитат из галактиката. В тази статия ще разберете за евентуалния им произход и защо се смята, че могат да разпръснат живот из Вселената.
Древногръцките астрономи забелязали обекти, които прекосяват нощното небе и им дали специално име. Нарекли ги "планети", което означава блуждаещи звезди. Докато другите звезди в небосклона изглеждат неподвижни, планетите се преместват всяка нощ. По-късно става ясно защо - те обикалят около Слънцето.
В доста по-нови времена - от средата на 1990-те, астрономите откриват планети извън Слънчевата система. Към днешна дата те са попаднали на повече от 550 така наречените "екзопланети". Смятало се е, че тези планети се движат в орбита около далечни звезди, подобно на структурата на Слънчевата система. Новите астрономически наблюдения обаче разкриват нещо малко по-различно - скитащи планети, които не обикалят около звезди. Тези небесни тела се носят свободно из галактиката.
Според изчисленията, направени на базата на нови открития, в дълбините на галактическото междузвездно пространство може да има толкова планети, колкото и звезди - това означава около 600 милиарда междузвездни планети, както още се наричат. Има важна информация за формирането на тези тела, която дори може да предложи хипотеза за зараждането на живота на Земята.
В своя проект, японския астрофизик професор Такахиро Суми ( Takahiro Sumi - Astronomy, Astrophysics, Milky Way ), ръководи екип, който идентифицира 10 планети в дълбокия Космос, които изглежда нямат връзка със звездна система приемник. Всички планети, забелязани в центъра на Млечния път, са приблизително с масата на Юпитер, което ги прави "газови гиганти".
Тъй като планетите не излъчват светлина, откриването им се оказва истинско предизвикателство.
Как да засечеш междузвездна планета
Тъй като планетите не излъчват светлина, откриването им се оказва истинско предизвикателство за астрономите. Преди, екзопланети са засичани, като се е търсело преместване на звезда от едната страна на орбитата ѝ до другата, породено от гравитацията на планетите, притеглящи я насам-натам. При търсенето на междузвездни планети обаче това е безполезно, тъй като те си нямат звезда. Вместо това Такахиро Суми и екипът му използват метод, наречен микроленсинг ( microlensing ), при който гравитацията на планетата може да подейства като оптична леща и вследствие звездата зад нея за момент да стане по-ярка, докато планетата преминава в лъча на зрение от Земята до въпросната звезда.
Екипът на Суми прави микроленсинг наблюдения с телескопа MOA-II в Mt Observatory в Нова Зеландия и в обсерваторията "Лас Кампанас" в Чили. Астрономите знаят, че са намерили обекти, достатъчно малки, за да бъдат планети според продължителността на микроленсинг събитията - те са кратки, а това означава неголям размер.
И наистина причината тези наблюдения да са направени едва сега е, че тъй като планетите са относително малки тела , микроленсинг събитията, които пораждат, траят само ден-два, което в астрономическо отношение е кратко. Едва сега разполагаме с технологията, която ни позволява да "уловим" въпросните "кратки" събития.
От микроленсинга има и втора полза - той дава възможност на астрономите да проверят дали откритите планети наистина са сами в Космоса. Ако някоя от засечените планети обикаляше около звезда родител, и при положение че звездата се намира на разстояние, не по-голямо от 10 х разстоянието от Слънцето до Земята ( или научно казано, на 10 астрономически единици - AU ), то гравитацията ѝ щеше да изкривява микроленсинг сигнала. А засега не е забелязано подобно изкривяване.
Това обаче се оказва източник на противоречия, понеже някои астрономи твърдят, че е абсолютно нормално газовите гиганти да се намират на повече от 10AU от звездата си. "Ако погледнем Слънчевата система ще видим, че Нептун е в орбита на 30AU, казва д-р Саша Кванц от швейцарския Федерален технологичен институт в Цюрих. - Смятам, че са засекли планети, но не съм убеден, че всички се носят свободно из Космоса".
Но независимо какъв е броят им, откъде идват междузвездните планети? Този въпрос се оказва извор на спорове сред астрономите.
Раждане на междузвездна планета
Теориите отдавна са предсказали съществуването на свободно носещи се планети, но се смяташе, че са се формирали подобно на звездите - от облак газ в междузвездното пространство, който се свива под собственото си гравитационно притегляне. Една от основните обосновки на тази хипотеза е, че планети като тези в нашата Слънчева система се формират от останки от звездно формиране - диск от газ и прах, който се върти около екватора на новородената звезда.
Проблемът е, че ранните компютърни модели на процеса на формиране на планетите не успяват да предложат механизъм, който да обясни как след това планетите биват изхвърлени от този диск в дълбокия Космос. Налице е и фактът, че определени космически тела на име кафяви субджуджета, които са по-тежки от гигантски планети като Юпитер, но по-леки от звезди наистина се формират като звезди.
Първоначално не беше изключено свободно носещите се планети да са създадени по този начин.
След това обаче усъвършенствани компютърни модели в комбинация с мощна изчислителна способност започнаха да разкриват процеси, които биха могли да протекат при формирането на планетите. При прекомерно доближаване на планети например е възможно млада планета да бъде изхвърлена от космическия инкубатор в студените и неприветливи космически дълбини.
Междувременно наблюдаващите астрономи започват да откриват екзопланети в широка орбита около звездата родител, които вследствие могат да бъдат изхвърлени по-лесно.
"Планетите в широка орбита не са стабилно свързани със звездата родител", казва д-р Филип Лукас, астрофизик и специалист по звездно формиране и екзопланети от университета на Херфордшир.
''Не мисля, че формите на живот задължително изискват "твърда земя под краката си''
Работата на астрономите достига кулминацията си, когато Такахиро Суми и екипът му откриват междузвездни планети с масата на Юпитер.
"Новооткритите обекти се вписват в теорията за формиране в дискове около млади звезди, обяснява Йоахим Вамбстанс, астроном от Хайделбергския университет, Германия. - На по-късен етап някои от тях са изритани от орбитите си или при взаимодействие с друга планета, или при среща с намираща се наблизо звезда."
Ако в първите си години междузвездните планети наистина са се радвали на топлината на млада звезда, то има вероятност някои от тях да са приютявали живот, преди да са били изхвърлени. Ако е така, възможно ли е да са съхранили този живот и все още да го носят, докато се движат из междузвездната пустош?
Колкото и да е невероятно, според някои учени такъв сценарий не е изключен. Далеч от живителната топлина на звездата, повърхността на блуждаещата планета скоро би се превърнала в негостоприемна ледена маса. Но според специалистите дадени части от планетите могат да останат топли благодарение на геотермална енергия - остатъчната топлина от формирането на планетата заедно с топлината, генерирана от разпада на радиоактивни химически елементи.
"Във вътрешността на Юпитер температурите са чудовищни - 20 000°C при ядрото", казва професор Дейвид Стивънсън. Между центъра и повърхността на планетата температурата е като на междузвездното пространство. Но някъде между тези крайности има умерена зона. "В момента в атмосферата на Юпитер има място, където температурата е като тази на земната повърхност и където има вода в течно състояние, казва Стивънсън.- По този въпрос няма спор."
Проблемът обаче е, че няма твърда повърхност - нито на Юпитер, нито на Юпитероподобните газови гиганти, открити от Суми и колегите му. Но Стивънсън не намира това за проблем. "Не мисля, че формите на живот задължително изискват "твърда земя под краката си ", казва той. Според него върху частиците в атмосферата на газовите гиганти могат да съществуват микроорганизми.
Възможно е живот да възникне и на твърда луна в орбита около Юпитероподобна междузвездна планета.
А как стои въпросът със скалистите междузвездни планети, подобни на Земята? Все пак, ако тежки и трудноподвижни планети с масата на Юпитер могат да бъдат изхвърлени от млади звездни системи, какво остава за по-леките "Земи"? Всъщност из междузвездното пространство би трябвало да се скитат много повече такива планети, отколкото големи газови гиганти.
Стивънсън вярва, че при определени обстоятелства на тези планети може да има живот. Изчислил е, че ако атмосферата на земеподобна планета е богата на водород - газ, който ще изобилства в млада звездна система, то ще е възможно повърхността на планетата да се поддържа топла заради парниковия ефект. На Земята парниковият ефект задържа топлината от Слънцето, а на междузвездна планета ще задържа геотермална топлина от вътрешността на планетата. "При това положение температурата на повърхността там може да е подобна на температурата на Земята, казва той. - А покриващата атмосфера представлява изолиращо одеяло, през което температурата постепенно ще спада."
Този механизъм може да поддържа планетата вечно топла. Може да се стигне до охлаждане едва след като се изчерпи запасът от радиоактивни елементи, а най-дълголетният от тях е радиоизотопът торий-232, чийто период на полуразпад е 14 милиарда години.
Кой знае - небесата може да изобилстват от независими земеподобни планети. В такъв случай тези уж отритнати планети ще се окажат всичко друго, но не и самотни.
