|
Что происходит с луной, когда её планету 'крадут'
|
|
|
|
Мы уже давно знаем, что Млечный Путь полон миров, лишённых своего места. Планеты-изгои, свободно плавающие планеты — называйте их как хотите, — это планеты, сформировавшиеся в упорядоченных системах вокруг обычных звёзд, а затем выброшенные либо гравитационным толчком от планеты-близнеца, либо звездой, которая приблизилась слишком близко. Гораздо менее ясно, что происходит с лунами, которые они несли в тот момент. Изгнание — это жестокий процесс, и можно было бы ожидать, что луна будет первой потерянной вещью.
|
|
|
|
Янник Баду и Саймон Портегис Цварт из Лейденской обсерватории провели необходимые расчёты, смоделировав почти 34 000 столкновений звёзд, в которых звезда пролетает мимо планетной системы под всеми возможными углами и на всех возможных расстояниях, отслеживая судьбу как планеты, так и луны до самого конца. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Всё вращается вокруг границы, называемой радиусом Хилла, и её важно понимать, потому что из неё вытекает весь результат. Вокруг каждой планеты существует область, где её собственная гравитация превосходит притяжение звезды, и любой спутник должен находиться внутри этой области.
|
|
|
|
Представьте это как длину поводка. То, где спутник находится на этом поводке, определяет его судьбу. Примерно до 40% пути спутники держатся и улетают вместе со своей планетой. За этим пределом хватка быстро ослабевает, и к середине пути всё безнадёжно: планета и спутник расходятся в середине выброса и дрейфуют по отдельности.
|
|
|
|
|
|
|
Это очень хорошая новость для таких спутников, как те, которые мы знаем. Ио вращается на расстоянии менее 1% от радиуса Хилла Юпитера. Представьте себе ситуацию: если бы пролетающая мимо звезда вырвала Юпитер из Солнечной системы, Ио, Европа, Ганимед и Каллисто всё ещё были бы там, когда Юпитер покинул бы её.
|
|
|
|
Есть ещё одно, более тонкое открытие, которое мне нравится ещё больше. Луны, сохранившиеся на близком расстоянии, имеют аккуратные, почти круговые орбиты, в то время как те, которые едва удерживаются, заметно деформированы, растянуты и наклонены в результате столкновения. Толчок со стороны планеты-соперника оставляет ещё более грубые следы. Это означает, что орбита блуждающей луны несёт в себе отпечатки пальцев того, как произошло её удаление, и поскольку почти 90% выбросов практически не меняют расстояние между планетой и луной, можно отследить, что было раньше, исходя из того, что мы видим.
|
|
|
|
Команда попыталась сделать именно это на реальном кандидате. Обнаруженное в результате микролинзирования явление, каталогизированное как MOA-2011-BLG-262L, может представлять собой блуждающую планету с луной массой меньше земной, хотя данные упорно допускают и другие варианты. Если это так, команда считает, что она, скорее всего, зародилась примерно в 5,2 астрономических единицах от своей звезды, что, к счастью, точно совпадает с положением Юпитера относительно Солнца.
|
|
|
|
К этому открытию прилагается интересная мысль. Луна, сжатая и деформированная гравитацией своей планеты, генерирует тепло изнутри, без необходимости в солнечном свете. Европа — один из таких миров, и у неё есть погребенный таким образом океан. Выбросьте всю эту систему в межзвездное пространство, и приливы продолжат свою работу. Где-то в темноте Юпитер может падать сквозь галактику, таща за собой тёплую, влажную луну и, кто знает, может быть, даже инопланетных путешественников, обитающих в воде.
|
|
|
|
Источник
|
