Орбита девятой планеты нашей системы указала на то, что это небесное тело с высокой вероятностью не образовалось на месте, а было захвачено гравитацией Солнца из межзвёздного пространства.
Расчёты показали, что это довольно вероятный сценарий, способный объяснить, что столь крупное тело делает в 100 миллиардах километров от Солнца, где оно явно не могло образоваться.
Соответствующий доклад был представлен на заседании Американского астрономического общества.
Сразу после того, как Батыгин и Браун в 2016 году выяснили, что на тела пояса Койпера влияет какая-то массивная планета, удалённая от Солнца примерно на 100 миллиардов километров, это подняло вопрос о её происхождении.
Из наблюдений за другими системами астрономы знают, что размер протопланетного диска даже у самых массивных звёзд не достигает 100 миллиардов километров. Значит, планета не могла сформироваться так далеко от светила.
В теории её могло “вышвырнуть” из более близких к Солнцу частей системы.
По современным представлениям, в прошлом в нашей планетарной системе случилось нечто подобное: одна или даже две крупные планеты были выкинуты из неё во время миграций Юпитера. Однако тогда у девятой планеты должна быть весьма специфическая и сильно вытянутая орбита.
Чтобы понять, откуда взялось необычное тело, исследователи решили выяснить, не является ли оно бродячей планетой. Так называют объекты, которые в ходе миграций по своей родной системе были выброшены из неё вовне.
Они дрейфуют в космическом пространстве очень долго, если только не встретят другую звезду, которая смогла бы захватить их своей гравитацией.
Для прояснения вопроса авторы работы провели моделирование того, что будет с бродячей планетой массой примерно в 10 земных, если она пройдёт рядом с Солнечной системой на расстоянии в сотни астрономических единиц (близко к тому, которое сейчас отделяет девятую планету от Солнца).
Оказалось, что в 60 процентах случаев бродяга не сможет “встроиться” в систему и просто пролетит мимо. Что интересно, в ряде случаев она способна “похитить” одну из небольших планет Солнечной системы.
Однако в остальных 40 процентах случаев гравитация нашей системы захватит бродячее тело, и оно останется внутри и будет устойчиво занимать орбиту, близкую к круговой.
Сегодня Солнце в окружающей его межзвёздной среде вряд ли может захватить планету-бродягу. Вокруг слишком мала плотность звёзд и иных тел. Однако в молодости Солнечная система находилась в плотном скоплении молодых звёзд.
Теоретически там плотность планет-бродяг может быть в десятки и более раз выше, чем обычно. Таким образом, вариант “бродячего” происхождения девятой планеты выглядит довольно достоверным и удачно объясняет, как такая большая планета оказалась в столь неподходящем месте, далеко за орбитой Нептуна и Плутона.
