Czym są samotne planety? Czy może istnieć na nich obca cywilizacja?
Czy nasza galaktyka skrywa biliony samotnych planet, które nie poruszają się wokół żadnej gwiazdy?
Większość osób na myśl o planecie, wyobrazi sobie ciało niebieskie krążące wokół Słońca. Jest to oczywiście prawdziwa wizja, jednak w kosmosie istnieje coś jeszcze – planety samotne. Czym są? Dlaczego są tak interesujące i ciekawią badaczy?
Te tajemnicze obiekty nie tylko czasem przypominają Ziemię, ale również mogą być miejscem, gdzie rozwija się obca cywilizacja.
Samotne planety – czym są?
Planety, które nie krążą wokół żadnej gwiazdy, nazywane są planetami samotnymi. To swobodnie poruszające się obiekty w naszej galaktyce, dryfujące w przestrzeni międzygwiezdnej.
Nowe badania sugerują, że istnieje o wiele więcej takich niezależnych ciał niebieskich niż planet związanych z gwiazdami. Mowa więc nie o miliardach, ale o bilionach możliwych planet zbłąkanych w macierzystej galaktyce.
19 lipca 2023 roku naukowcy z NASA i japońskiego Uniwersytetu w Osace określili, ile planet swobodnych może znaleźć nadchodząca misja Nancy Grace Roman Space Telescope. Stwierdzili, że teleskop – którego wystrzelenie zaplanowano na maj 2027 roku – może odkryć nawet 400 planet pozasłonecznych o masie Ziemi.
Swobodne planety nie są planetami?
Według oficjalnej definicji Working Group on Extrasolar Planets (WGESP), planeta to „obiekt o masie poniżej minimalnej masy, wymaganej do rozpoczęcia reakcji termojądrowej, który orbituje wokół gwiazdy„. Według tej definicji swobodne obiekty o masie planetarnej, powstające w młodych gromadach gwiazd, nie są planetami, ale brązowymi podkarłami.
Niezależnie od definicji WGESP, termin „samotna planeta” (lub też „swobodna planeta”) jest powszechnie używany także do określania swobodnie podróżujących obiektów o masie planetarnej, powstałych poza systemami słonecznymi.
Które planety z Układu Słonecznego przypominają?
Większość znanych planet pozasłonecznych przypomina Jowisza. Ponad 2 lata temu astronomowie donosili o odkryciu od 70 do 170 planet pozasłonecznych, z których wszystkie miały masę zbliżoną do największej planety naszego Układu Słonecznego, czyli właśnie Jowisza.
Pierwsze doniesienia o istnieniu takich ciał pojawiły się w 2000 roku. Jednak odkrycia, a także planetarna natura tych ciał budziła wątpliwości.
Badanie z 2023 roku sugeruje, że jest ich znacznie, znacznie więcej – mowa o bilionach planet samotnych w naszej galaktyce. To znacznie więcej niż wcześniej sądzono. Współautor David Bennett, starszy naukowiec w Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard, powiedział:
Szacujemy, że nasza galaktyka jest domem dla 20 razy większej liczby planet swobodnych niż gwiazd.
Ale jest to pierwszy pomiar liczby planet swobodnych w galaktyce, który jest wrażliwy na planety mniej masywne niż Ziemia.
Skąd wzięły się planety swobodne?
Nie ma pewności, jak dokładnie powstały wspomniane samodzielne obiekty. Naukowcy sugerują, że mogło dojść do tego na dwa sposoby.
Najbardziej prawdopodobne jest, że powstały one w normalnych układach planetarnych, ale w wyniku przypadkowej kolizji zostały wyrzucone z ich orbit i rozpoczęły samotną podróż.
Inna teoria mówi o powstaniu planet swobodnych z zagęszczonych obłoków pyłowych z dala od jakichkolwiek gwiazd. Co za tym idzie – obiekty te mogły nigdy nie krążyć po orbicie.
Nowe badanie sugeruje, że powinno istnieć znacznie więcej planet pozasłonecznych o masie Ziemi niż wcześniej sądzono. Mówi się, że mniejsze planety swobodne mogą być bardziej powszechne niż ich duże wersje.
Odkryliśmy, że planety zbłąkane wielkości Ziemi są bardziej powszechne niż te bardziej masywne. Różnica w średnich masach planet związanych z gwiazdami i tymi swobodnymi jest kluczem do zrozumienia mechanizmów formowania się planet.
Naukowcy stwierdzili, że ponieważ planety te są mniejsze i lżejsze, mogą łatwiej zostać wyrzucone w przestrzeń kosmiczną w wyniku oddziaływań grawitacyjnych w ich pierwotnych układach słonecznych.
Nancy Grace Roman
Nadchodzący teleskop kosmiczny NASA Nancy Grace Roman, który ma zostać uruchomiony w maju 2027 roku, będzie potężnym nowym narzędziem do znajdowania większej liczby tych swobodnie poruszających się obiektów. Naoki Koshimoto z Uniwersytetu w Osace, powiedział:
Roman będzie wrażliwy nawet na planety swobodne o niższej masie, ponieważ będzie obserwował z kosmosu. Połączenie szerokiego i ostrego pola widzenia Romana pozwoli nam badać znalezione obiekty bardziej szczegółowo niż możemy to zrobić przy użyciu tylko naziemnych teleskopów, co jest ekscytującą perspektywą.
Istnienie samotnych planet było przedmiotem kontrowersji w środowisku naukowym do roku 2011, kiedy znalezienie dziesięciu obiektów tego typu ogłosił zespół astronomów z japońsko-nowozelandzkiej grupy MOA oraz współpracujących z nimi polskich naukowców z projektu wielkoskalowego przeglądu nieba OGLE.
W kolejnych latach odkrywano coraz więcej swobodnych planet oraz poznawano ich interesujące cechy.
W 2018 roku astronomowie odkryli dowody na istnienie dużej planety pozasłonecznej z dzikimi zorzami polarnymi.
Inne badanie z 2021 roku sugerowało, że księżyce planet samotnych mogą być dobrymi miejscami do poszukiwania życia.
Co więcej, w ubiegłym roku Irina K. Romanovskaya, profesor fizyki i astronomii w Houston Community College System, zasugerowała, że obce planety mogą być idealnym miejscem dla obcych kolonizujących galaktykę.
