Фото © NASA/JPL-Caltech
Звёзды типа Солнца в процессе формирования своей планетной системы выкидывают в межзвёздное пространство в среднем по восемь твёрдых планет.
Астрономы из США смоделировали процессы выброса молодых землеподобных планет из их систем и пришли к выводу, что это очень частое событие. На одну звезду может приходиться в среднем две-три "потерянных" ею планеты, скитающихся в межзвёздном пространстве. Они практически невидимы из-за отсутствия заметного собственного излучения. Если это так, планеты-бродяги являются самым многочисленным классом крупных объектов в нашей Галактике, а их общее число может превышать полтора триллиона. Соответствующая статья направлена на публикацию в The Astrophysical Journal, а с её текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета.
Каждая звезда теряет в среднем две-три планеты размером с Марс. Они становятся невидимыми бродягами, летящими через межзвёздное пространство
Фото © NASA/JPL-Caltech
Учёные провели моделирование процесса образования планетной системы у звёзд типа Солнечной. У симулируемых систем были те же параметры, что и у нашей — включая планеты-гиганты и ту же массу землеподобных планет. Во время моделируемого формирования за счёт взаимодействия протопланет и крупных планет средняя система выбрасывает примерно треть массы протопланетного диска. Из неё 0,79 массы Земли вылетает из системы в виде планет средним размером примерно с Марс, и ещё столько же — в виде тел размером с крупный астероид или карликовую планету.

Среднее количество таких планет составило 7,9 на одну звезду типа Солнца, а их средняя масса — 0,1 земной. Это сравнительно небольшие тела, с силой тяжести, соответствующей примерно 0,4 g. Правда, звёзды, у которых нет планет-гигантов, выбрасывали вовне только астероиды. Без крупных планет мелкие было некому "выпихивать" из системы.

Исследователи исходили из предположения, что лишь меньшинство светил Галактики имеет крупные планеты, поскольку считается, что красные карлики (самый массовый тип звёзд) их лишены. Исходя из этого, среднее число планет-бродяг размером с Марс составляет 2,5 на одну звезду. Всего в Галактике около 200 миллиардов звёзд, на которые может приходиться полтриллиона "свободных планет".

Авторы работы попробовали выяснить, насколько реально найти их телескопами, и пришли к неутешительным выводам. В общем случае они будут незаметны. В межзвёздном пространстве почти нет света, который они могли бы отразить, а их собственное тепловое излучение ничтожно мало. Замёрзшая атмосфера и океаны сформируют ледяную корку, играющую роль теплоизолирующего материала.

Даже девятая планета Солнечной системы, в десятки раз более массивная и, возможно, с не полностью замёрзшей атмосферой до сих пор не обнаруживается в телескопы, хотя находится всего в 100 миллиардах километрах от Солнца. Планеты-бродяги в среднем удалены от ближайших звёзд на триллионы километров, к тому же они куда меньше.

Это означает, что в телескопы их можно будет увидеть, лишь если они случайно проходят между Землёй и удалённой звездой. Но подтвердить такой транзит будет сложно. В большинстве случаев он будет разовым, поскольку планета-бродяга не вращается вокруг такой "подсвечивающей" звезды, а просто пролетает мимо.