Большая часть известных нам планет вращается вокруг Солнца и других звезд. Эти планеты, в том числе Земля, получают огромную пользу от звездного тепла и света — именно благодаря им на нашей планете происходит фотосинтез и мы можем дышать. И именно свет, излучаемый этими звездами, позволяет нам разглядеть планеты рядом с ними (вот как ученые находят экзопланеты).

Но есть и «невидимые» планеты, скрытые от нашего взора, которые одиноко летят в космическом холоде. У этих темных заледенелых миров нет собственной звезды, вокруг которой они могут вращаться, поэтому им не откуда взять тепло, из-за чего температура их поверхности может быть ниже -200 градусов, так что говорить о жидкой воде не приходится. Это так называемые планеты-изгои, и астрономы недавно обнаружили новую, примерно такого же размера, как и Земля. Но как они это сделали? Для полного понимания обратимся сначала к процессу образования планет.

Планеты образуются из обломков, оставшихся после рождения звезды, в газопылевом диске. Со временем частицы вещества в нем начинают притягиваться и слипаться под воздействием гравитационных сил, образуя планетезимали — зародыши планет. В этом мире царит хаос, и столкновения между такими протопланетами — обычное дело. Усугубляет ситуацию и то, что звезды, как правило, формируются не в одиночку, а в скоплениях из сотен или тысяч одновременно, и столкновения между их зарождающимися планетными системами вызывают дальнейший хаос и разрушения.

По одной из ведущих теорий считается, что молодая Земля столкнулась с телом размером с Марс, и в результате катаклизма поистине планетарного масштаба на орбиту было выкинуто огромное количество материала, из которого в дальнейшем образовалась Луна. И нашей планете еще повезло — нередко в таком «космическом боулинге» одна из планет получает достаточное ускорение, чтобы вылететь за пределы родной звездной системы. На этом их светлая жизнь заканчивается, и они начинают свое путешествие в холодные глубины космоса, становясь темными планетами-изгоями.



В первое время такие выкинутые миры ощущают себя вполне неплохо: они очень молоды, им обычно не больше нескольких миллионов лет (напомним, Земле 4.5 млрд лет), поэтому они все еще достаточно теплые из-за столкновения, которое выделяет огромное количество энергии, а также из-за продолжающегося гравитационного сжатия и протекающих в недрах ядерных реакций.

Поэтому нередко такие молодые большие светящиеся планеты-изгои (представьте себе Юпитер во младенчестве) находят непосредственно в регионах, где происходит активный процесс звездообразования. И временами таким мирам удается найти новый дом. Но так везет далеко не всем, и выброшенные планеты еще некоторое время остывают, после чего становятся совершенными невидимками. Поэтому обнаружить планету-изгой размером с Землю казалось абсолютной фантастикой до того момента, пока астрономы не стали использовать для этого интересный способ под названием «линзирование».

Гравитационное линзирование

Как завещал нам великий Эйнштейн, в известной Вселенной все, что имеет массу, искривляет 4-мерное пространство-время и заставляет свет отклоняться от прямого пути. В результате любой объект, обладающий массой, фокусирует перед собой свет от источника позади себя, усиливая его, как огромное увеличительное стекло. Этот процесс называется гравитационным линзированием и был предсказан общей теорией относительности.



Разумеется, линза — это громко сказано, этот эффект настолько слаб, что впервые был подтвержден лишь в 1919 году, когда было замечено, что звезды смещаются со своих обычных положений, находясь рядом с диском Солнца, закрытым Луной для снижения яркости. И даже для такого достаточно массивного объекта, как наша звезда, смещение было лишь на несколько угловых секунд.

Более явно эффект гравитационного линзирования наблюдается с куда более тяжелыми объектами, такими как сверхмассивные черные дыры. Нередко то, как они искажают свет от объектов за собой — единственный способ их обнаружить. Но общий принцип действия этого необычного физического эффекта таков, что даже «невидимая» и легкая планета-изгой может действовать как гравитационная линза — хотя, скорее, как микролинза.

Одно такое «микролинзирование» было приписано новой планете-изгою под названием OGLE-2016-BLG-1928. Наблюдение за усилением света от неприметной звезды в плотных внутренних областях галактики Млечный Путь длилось всего 42 минуты. Это означает, что вызвать его мог лишь очень небольшой объект, и предполагаемая масса не оставляла сомнений в том, что это должна была быть планета, не сильно отличающаяся по размеру от Земли. При этом не удалось связать линзирующую планету с какой-либо звездой рядом, что делает ее изгоем. Науке известно очень мало линзирующих планет-изгоев, но это один из самых убедительных случаев и вообще единственный, связанный с миром, сравнимым с нашей планетой.



Может ли Земля стать изгоем?

Все, что мы знаем о планетах-изгоях, а также тот факт, что мы обнаруживаем их без специального поиска, намекает на то, что их во Вселенной достаточно много — а это поднимает интригующие вопросы. Могут ли они выступать переносчиками жизни, перевозя ее из одной звездной системы в другую? И, совсем уходя в фантастику — могут ли их использовать другие технологически развитые цивилизация для путешествий по галактике? Ведь даже мы, используя ядерную энергетику и теплицы, перестаем быть полностью зависимы от Солнца.

Также возникает вопрос — а может ли Земля стать планетой-изгоем? Уже нет: Солнечная система сформировалась более 4 млрд лет назад, и все планеты уже давно имеют четкие орбиты. Разумеется, есть фантастический сценарий, когда планета-изгой, залетевшая к нам, «выбивает» Землю с привычного пути, но, думаю, не стоит говорить, насколько мала вероятность такого исхода событий.

Но в будущем все может измениться, когда Солнце, постарев и переработав большую часть топлива, начнет разбухать и сжиматься, создавая сильные гравитационные помехи. Они будут вполне способны выкинуть Землю из Солнечной системы, но переживать не стоит — наша звезда находится в самом расцвете лет, и до разворачивания такого апокалиптического сценария еще как минимум 4 млрд лет. 




iGuides в Telegram — t.me/igmedia
iGuides в Яндекс.Дзен — zen.yandex.ru/iguides.ru