Бездомных планет во Вселенной больше, чем обычных

Планеты для нас — газовые гиганты или твердые миры, вращающиеся на орбите родительской звезды. И покуда уходят звезды, Млечный Путь усеян сотнями миллиардов таких планет, включая и нашу собственную, единственную и пока неповторимую Землю. И у каждой планеты, в принципе, собственная и тоже уникальная история рождения и жизни. Некоторые из них массивные и яркие, другие маленькие и тусклые; некоторые родились пару миллионов лет назад, другие могут потягаться возрастом с самой Вселенной. Но есть одна общая черта, которой мы наделяем все эти планеты: солнечная система. Как показала миссия Кеплера и прочие поиски экзопланет, если хочешь найти планеты — просто ткни пальцем в звезду и огляди ее: вокруг нее ты найдешь на одну, а целую систему планет.

И все же — в дополнение к звездам и всем телам, которые вокруг них вращаются, — должно быть великое множество планет, не привязанных к центральной звезде вообще: планет-изгоев. Ученые считают, что это справедливо для любого места Вселенной, от небольших звездных скоплений и межзвездного пространства до ядер гигантских галактик. Насколько нам известно, в космосе беззвездных планет не меньше, чем самих звезд — а может, и больше. Из этого следует, что на каждую точку света, который вы видите, есть намного больше массивных точек, которые вы не видите, потому что они не испускают видимого света.

Благодаря наблюдениям, мы обнаружили целый ряд возможных кандидатов в блуждающие планеты. «Кандидат» — это важное слово; мы не можем быть уверены, что эти планеты истинны, поскольку у нас нет хорошей техники подтверждения данного факта. Даже с нашим лучшим современным оборудованием их так сложно обнаружить, что мы должны подразумевать наличие гораздо большего числа миров, чем мы уже нашли. Но мы кое-что уже нашли и можем делать выводы. Откуда же берутся эти планеты-странники?

Один из убедительных источников всех этих планет находится рядом с нами, и мы им очень дорожим.

Мы знаем, как образуются солнечные системы: после того как гравитационный коллапс создает регион космоса, в котором зажигается синтез, вокруг центральной звезды собирается протопланетарный диск. Гравитационные пертурбации регулярно появляются в этом диске, привлекая больше и больше вещества из своего окружения, в то время как тепло новообразованной центральной звезды медленно выдувает самый легкий газ в межзвездную среду. Со временем гравитационные возмущения перерастают в астероиды, твердые планеты и газовые гиганты.

Но дело в том, что эти миры не только вращаются вокруг своей звезды, но и гравитационно стягивают друг друга. Со временем эти планеты мигрируют в наиболее стабильные конфигурации, которых могут достичь: самые массивные миры занимают свои самые стабильные места, часто жертвуя другими мирами поменьше. Что происходит с «проигравшими» в космической битве за планетарное преимущество? Они поглощаются в процессе слияния, падают на Солнце или выбрасываются из солнечной системы в межзвездное пространство.

Недавнее моделирование показало, что на каждую богатую планетами солнечной системы, вроде нашей собственной (с газовыми гигантами), будет выброшен как минимум один газовый гигант — в межзвездную среду, где будет обречен блуждать по галактике странствующей планетой-изгоем. При этом число твердых миров поменьше, выброшенных из системы, может достигать 5-10. Это, в принципе, и есть крупнейший источник планет-изгоев, и в нашей собственной галактике наверняка имеются сотни миллиардов таких.

Особо забавно то, что когда ученые проводят теоретические расчеты, выброшенных планет из юных солнечных систем оказывается в два раза меньше, чем ожидаемое число блуждающих планет. Откуда же тогда они берутся? Чтобы понять, откуда берется большинство беззвездных планет, нам нужно взглянуть пошире на одно время: не только когда образовалась наша Солнечная система, но и на скопление звезд (и звездных систем), которые образовались в одно время.

Звездные скопления образуются в процессе медленного коллапса холодного газа, по большей части водорода, и, как правило, берут начало в уже существующей галактике. Глубоко в коллапсирующих облаках образуются гравитационные нестабильности и первые, самые массивные нестабильности, притягивают все больше и больше материи. Когда достаточно материи собирается в небольшой области пространства и плотность с температурой в ядре становятся достаточно высокими, начинается ядерный синтез и образуются звезды.

Но рождается не одна звезда и звездная система, а множество их, поскольку каждое облако, которое коллапсирует с образованием новой звезды, содержит достаточно вещества, чтобы образовать много звезд. Вместе с этим происходит кое-что. Крупнейшая образованная звезда также самая горячая и самая голубая, то есть излучает самое ионизирующее, ультрафиолетовое излучение. И эта звезда начинает одну из самых активных гонок, чтобы занять свое место в космосе.

Если заглянуть в звездообразующую туманность, можно увидеть два процесса, протекающих одновременное:

* Гравитация пытается стянуть материю в направлении этой юной, растущей гравитационной сверхплотности
* Излучение выжигает нейтральный газ и выталкивает его обратно в межзвездную среду
Кто победит?

Ответ зависит от того, что считать победой. Самые большие гравитационные сверхплотности образуют самые большие, горячие и голубые звезды — но такие звезды чрезвычайно редкие. Сверхплотности поменьше (все еще большие) образуют другие звезды, но по мере уменьшения массы их становится все больше и больше. Именно поэтому, когда мы заглядываем глубоко в скопление юных звезд, легко увидеть самые яркие (голубые или другие) звезды, но их значительно превышают в числе желтые (и красные) звезды с массой поменьше.

Если бы не радиация, которую излучают юные звезды, эти тусклые, красные и желтые звезды продолжали бы расти, становились бы массивнее и ярче, разгорались бы сильнее. Звезды (в главной последовательности) бывают разных типов, от O-звезд (самые горячие, большие и голубые) до M-звезд (самые маленькие, холодные, красные и маломассивные). И хотя большинство звезд — ¾ — приходится на звезды M-класса, и меньше 1% всех звезд приходится на звезды O- или B-типа, общая масса двух последних типов звезд сопоставима с общей массой звезд M-типа. Нужно около 250 звезд M-класса, чтобы сравниться по массе с O-звездой.

Как оказалось, порядка 90% оригинального газа и пыли, которые были в этой звездообразующей туманности, выдувается в межзвездную среду и не идет в образование звезд. Самые массивные звезды образуются быстрее и начинают выдувать материал из туманности. Всего за пару миллионов лет материала остается все меньше, и новые звезды прекращают формироваться. Оставшийся газ с пылью полностью выгорают.

И теперь самое интересное. Не только звезды M-класса — с массой между 8% и 40% солнечной — представляют собой самый распространенный во Вселенной тип звезд. Есть много больше того, что могло быть звездами M-класса, если бы звезды с большой массой не выжгли лишний материал.

Другими словами, на каждую образовавшуюся звезду есть намного больше неудавшихся звезд, которые просто не набрали критическую массу: и таких звезд может быть от десятков до сотен тысяч на каждую образовавшуюся звезду.

Только представьте: наша собственная Солнечная система содержит сотни или даже тысячи объектов, которые потенциально удовлетворяют геофизическому определению планеты, но были астрономически исключены лишь в силу своей орбитальной позиции. А теперь представьте, что на каждую звезду вроде нашего Солнца приходятся сотни неудавшихся звезд, которые просто не набрали достаточно массы, чтобы запустить синтез в ядре. Это и есть бездомные планеты — или блуждающие планеты — которых намного больше, чем планет вроде нашей, вращающихся вокруг звезд. Планеты-сироты могут быть с атмосферой или без, и обнаружить их чрезвычайно трудно, особенно самые мелкие. Но вдумайтесь: на каждую планету вроде нашей в галактике может быть до 100 000 планет, которые не только не вращаются вокруг звезды сейчас, но и никогда не вращались. Найти их весьма сложно.

Так что, хоть у нас может быть несколько планет, выброшенных из юных солнечных систем, и даже горстка таких миров в галактике родом из Солнечной системы, подавляющее большинство всех планет в галактике никогда не держались за звезды. Планеты-изгои бороздят галактику, обреченные на вечное блуждание в темноте, и никогда не узнают тепла родительской звезды. Их потенциальные родители, возможно, даже и звездами никогда не стали. В галактике может быть квадриллион таких странствующих миров, которые мы еще даже открывать толком не начали.

Источник

На этом ВСЁ! Спасибо за внимание

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 5.04.2016 - 15:57

Перерасход фондов и распыл производственных материалов!
Я всем расскажу, до чего довели Галактику!

PS Спасибо за рассказ.)

За космос всегда большой +
Вопрос почти в тему: возникла у нас небольшая научная дискуссия. На 6 фото изображены эти самые столбы. Если передвигаться со скоростью 1 км. в секунду, сколько времени понадобиться что бы из точки А долететь в точку Б (от начала до конца) ?
P.S. Что то искал в нете не нашел

Это сообщение отредактировал gelo71 - 5.04.2016 - 16:07

Если это правда тогда эти планеты неплохой способ пополнить запасы топлива и других необходимых веществ для межзвездного корабля.так как пока возможен только корабль поколений то встреча с такой планетой дает восможность доя осьановки и постройки еще кораблей для разросшейся популяции если можно так выразица.

Добавлено в 16:09

Они могут достигать размера в тысячи световых лет.

Не очень на самом деле способ, мы ориентируемся на свои ресурсы, те что добываем у нас. Но кто сказал что нефть, из которой мы делаем топливо на других планетах так же распространена. И даже если она там есть, кораблю с экипажем придется с собой не только буровую установку возить но еще и нехилые ретификационные сооружения.

По моему такой корабль себя никогда не оправдает. Например если сейчас (через 50, 70 ,120 лет) сделают что то подобное и запустят, то все равно через 250, 300 придумают что то более скоростное и второй со временем обгонит первый, а потом 5 обгонит 3 и т.д.

Хуясе Мне даже мысль такая в голову не приходила, что в межзвёздном пространстве могу болтаться планеты-одиночки

Кто тебе говорит про нефть.в качестве топлива подойдет любое вещество в виде плазмы вытекающей с огромной скоростью, на традиционном химическом топливе достичь других звезд невозможно.тут такая хрень что чем дальше лететь тем больше топлива чем больше топлива ьем больше ракета чем больше ракета тем для нее надо больше топлива.тут тока ядерная энергия поможет.и то чтобы двигаца нужно какая нибудь масса рабочего тела расхрдуемого для реактивного движения.вот эту рабочее ткло я и пркдлвгвю там восполнять.образно говоря реактор выделяет энергию с помощью которой рабочее тело например вода или камень да что угодно нагреваеца то миллионов градусов и выбрасываеца в противоположную от цели путешествия сторону.да и кствти запасы урана тоже надо пополнять.

Добавлено в 16:22

Вот из за таких и не летим никуда.а так уже можно было аж до плутона долететь там еще лет 80 и проксима центавра

согласно известным данным размер Столпов Творения 70х55 световых лет. Надо полагать, что 70 - это по вертикали (на картинке). Считаем:

70*365(дней в году)*24(часа в сутках)*60(минут в часе)*60(секунд в минуте)=2207520000 секунд в 70 годах.

Далее, считаем расстояние Столпов в километрах:
300000(скорость света в км/с)*2207520000 (секунд)=662256*10^9 км.

Далее, рассчитываем время, которое потребуется на пролет Столпов со скоростью 1 км/с:
время=расстояние*скорость=662256*10^9 секунд.

Для лучшего понимания переведем в года:
662256000000000/60/60/24/365=21.000.000 лет, то есть 21 миллион лет!

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 5.04.2016 - 16:28

На ютубе столько всего увлекательного про космос смотри и расширяй кругозор.я обожаю все просветительские материалы и не только про космос.это лучше чем полицейский с рублевки и прочая подобная ебола.

Ну извините, действительно что то я своим умозаключением притормозил развитие межпланетных полетов.

Обожаю твои посты. Но самое убийственно в них это цифры расстояния и времени, как подумаешь так жутко становится. Но все равно космос это прекрасно, и звездное небо завораживает.
Вопрос к тебе: там на картинке есть М звезды и О звезды, к какой категории относится наше Солнце

Вот уж: век живи, век учись А у меня еще в свое время и по математике и по астрономии 5 было
Спасибо за информацию

Не удивлюсь, если когда-нибудь речи будут о бездомных Вселенных

Нахарар

к категории G, если точнее, то G2V, где 2 - место внутри класса (от 0 (самые горячие) до 9 (самые холодные)), а V - относит Солнце к звездам главной последовательности по Йеркской классификации с учётом светимости

gelo71

да на здоровье!

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 5.04.2016 - 16:34

Блин вот читаю тебя, отвечаешь на вопросы ты, а я все думаю как же нас учили астрономии и у меня была 5 а я такой профан
Спасибо за ответ.

Но ведь планета не на месте стоит. То есть нужно тратить лишнее топливо для торможения, потом опять топливо для разгона, дальше к звезде. Лучше потратить это топливо для большего ускорения чтоб быстрее долететь к той звезде.

Помните, что космичесие корабли (в отличии от самолётов и автомобилей) не используют топливо для поддержания полёта, только для разгона и торможения!