В облаке Оорта может скрываться планета
У нашей Солнечной системы было хаотичное прошлое. Земля и другие планеты сейчас находятся на стабильных орбитах, но во время их формирования происходили резкие изменения. Юпитер, вероятно, был гораздо ближе к Солнцу, чем сейчас, и его смещение не только сдвинуло другие планеты, но и очистило Солнечную систему от мусора, выбросив большую его часть в облако Оорта.
Облако Оорта находится на гравитационном краю Солнечной системы. Хотя большая часть обломков облака Оорта, вероятно, относительно невелика, вполне возможно, что там скрываются объекты размером с планету, даже более удаленные, чем гипотетическая планета X.
Часть обломков, выброшенных из внутренней части Солнечной системы, вероятно, была отброшена еще дальше. Они избежали солнечной гравитации и были брошены дрейфовать в межзвездном пространстве. Мы знаем, что это возможно, потому что у нас было по крайней мере два кометных гостя из других звездных систем. Мы также наблюдали планеты-изгои, которые разорвали гравитационные связи со своей родительской звездой. В галактике множество небесных сирот.
Но это также поднимает интересный вопрос. Если молодая планетная система может отбрасывать кометы и планеты, могут ли другие звездные системы захватить некоторые из этих миров? Этому посвящена новая статья, принятая к публикации в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества» и доступная на сервере предварительной печати arXiv.
Команда ученых провела серию компьютерных симуляций, изучая, как планетные системы отбрасывают большие планеты и как планетная система может поймать одну из них. Для того, чтобы быть отброшенной, планета должна набрать достаточно кинетической энергии, чтобы выйти из-под воздействия притяжения своей звезды. Но это также означает, что у планеты так много кинетической энергии, что другой звездной системе будет трудно ее удержать. Как и в случае с визитами Оумуамуа и Борисова, большинство небесных встреч с планетой-изгоем были бы мимолетными.
Но команда обнаружила, что гравитационное притяжение самой галактики может ослабить движение планеты-изгоя, и, таким образом, в небольшой части небесных столкновений звезда может поймать планету. Наилучший шанс для этого не тогда, когда планета проходит близко к звезде, а скорее тогда, когда она дрейфует непосредственно внутри облака Оорта. Большинство планет, захваченных звездой, будут находиться на внешнем краю системы.
Согласно расчетам, до 10% первоначальных планет звезды могли быть выброшены в глубокий космос. Учитывая динамику галактики и ранней Солнечной системы, существует примерно 7%-ная вероятность того, что в Солнечной системе есть захваченная ледяная планета-гигант в облаке Оорта. А вот вероятность того, что ледяной гигант, образовавшийся в Солнечной системе, был вытеснен в облако Оорта, составляет примерно 1 шанс из 200.
Таким образом, если на краю Солнечной системы есть планета, то, скорее всего, это приемный ребенок, а не один из отпрысков Солнца. Конечно, наиболее вероятно то, что в облаке Оорта нет крупных миров, но это исследование показывает, что планетные системы не всегда формируются изолированно, и существует множество звездных систем, которые, вероятно, представляют собой смешанные семейства.