"Пинг-понг": кто играет планетами?

Общепризнано, что планеты могут быть полностью выброшены из солнечной системы, особенно в динамично хаотический период на раннем этапе жизни системы, где планеты борются за самые устойчивые орбиты. В последнее время экзопланеты были найдены в двух и даже трех-звездных системах, и в новом исследовании Николая Моекел и Димитрия Вераса из Института астрономии в Кембридже, демонстрируется, что планета, выброшенная из орбиты вокруг одной звезды, может стать ее бинарным компаньоном. Кроме того, планета может "проскочить" между звездами, обеспечивая одно из возможных объяснений для эксцентричной орбиты некоторых планет.

Моекел объясняет, что есть два ключевых элемента, необходимых для этого явления. "Во-первых, звезды должны быть на достаточно широкой орбите так, что они не вмешивались в формирование других планет вокруг", говорит он, подчеркнув, что эти заметно отличаются от недавно объявленных Татуино-подобных планет, где планеты находятся на орбите вокруг двоичных звезды. "Во-вторых, должны быть несколько планет вокруг одной из звезд. Орбитальная неустойчивость, которая приводит к явлению «подпрыгивания», требует, чтобы две планеты находились в непосредственной близости друг от друга. Это происходит легче и быстрее с несколькими близко расположенными планетами".

В новых компьютерных моделях, подпрыгивание, как правило, возникает для звезд, разделенных на расстояние в 6-25 раз превышающее расстояние между Солнцем и Плутоном. До 85 процентов выброшенных планет сделает, по крайней мере, одно путешествие в космосе звезды-компаньона, и между 45 и 75 процентами будет отражаться многократно, в зависимости от начальных параметров орбиты обеих систем.

 "Редко планеты, который начинаются подпрыгивать, возвращаются в исходную планетную систему, но это будет сделано за счет одной из других планет, которая сама выбросится или столкнется с планетой или звездой", говорит Моекел. "После того, как начинается подпрыгивание, как правило, планеты в конечном итоге остаются в двоичной системе".

Этот планетарный пинг-понг продолжается до одного миллиона лет, и может привести к замене планет у их звезд. С такой дико неустойчивой орбитой о жизнедеятельности на этих планетах не может быть и речи, из-за жгуче высоких температур, благодаря колебаниям вокруг звезды, а также замораживания до низких температур, когда их бросает обратно в космос.

Что касается примеров происходящего в постоянно растущей базе данных экзопланет, "мы еще не имеем достаточно наблюдений различных систем в природе, которые соответствуют нашему моделированию, чтобы дать хорошую оценку", говорит Мокель. "Мы могли бы увидеть планету в процессе подпрыгивания, если бы смогли точно измерить все части двоичной системы, особенно когда замечаем планеты, размещающиеся между двух звезд".