Астрофизики из Лейденской обсерватории выяснили, что блуждающие планеты, выбитые из родных систем пролетающими мимо звездами, далеко не всегда путешествуют по Галактике в одиночестве. Раньше считалось, что колоссальный гравитационный удар при выселении из системы неизбежно срывает с орбит любые спутники, превращая небесное тело в одинокого скитальца. Однако новые модели показала, что гигантские миры забирают с собой целые свиты лун.
Компьютерные симуляции 34 тысяч звездных пролетов показали, что ключевой фактор выживания луны — это ее изначальная дистанция до планеты-хозяина. До этого исследования у астрономов не было понимания того, насколько разрушительным становится гравитационный хаос для спутниковых систем. Ученые установили, что пролетающая чужая звезда способна оторвать планету от родного светила, но удержать собственные луны планете помогает ее собственное притяжение.
Новая физическая модель опирается на понятие сферы Хилла — зоны вокруг планеты, где ее собственное притяжение преобладает над гравитацией родной звезды. Расчеты показали, что если луна находится на расстоянии в пределах сорока процентов от радиуса этой сферы, она гарантированно удержится на орбите и улетит вместе с планетой. В качестве бытовой аналогии можно представить собаку на поводке: чем короче поводок, тем сложнее вырвать питомца из рук хозяина. В нашей Солнечной системе спутник Юпитера Ио вращается на дистанции менее одного процента от радиуса Хилла. Если бы гипотетическая звезда выбила Юпитер в межзвездное пространство, Ио, Европа, Ганимед и Каллисто без проблем продолжили бы вращаться вокруг своего газового гиганта.
Анализ орбит показал, что такие блуждающие планеты и их выжившие луны хранят уникальные признаки выселения из родного дома. Спутники с близкими орбитами переносят катастрофу почти безболезненно, сохраняя ровные круговые траектории. А вот далекие спутники, едва удержавшиеся на грани срыва, приобретают сильно вытянутые и наклоненные орбиты. Поскольку почти в девяноста процентах случаев расстояние между планетой и луной практически не меняется, астрономы смогут по орбитам спутников точно восстанавливать прошлую историю и параметры давно погибшей звездной системы.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Исследование опубликовано в на сервере Arxiv.
Читайте также: Как выглядит первая экзолуна и почему она сломала классификацию астрономов