Есть ли в Солнечной системе «чужие» планеты?

Вероятность того, что в облаке Оорта находится газовый гигант, сравнимый по размерам с Сатурном, не так и мала.

Солнечную систему обычно изображают, как большое Солнце в центре и восемь планет на круговых орбитах вокруг него. В этой области, конечно, сосредоточена бОльшая часть массы всей системы и масса всего интересного, однако, бОльшая – не значит вся. Области, до которых наше Солнце «дотягивает» свои цепкие гравитационные лапы, находятся гораздо дальше, чем орбита Нептуна или даже граница гелиосферной мантии, до которой спустя три десятка лет добрались «Вояджеры». Если нарисовать воображаемую сферу (её ещё называют сферой Хилла), за пределами которой гравитационное воздействие Солнца окажется меньше, чем гравитационные силы Галактики, то радиус этой сферы составит около двух световых лет. Это примерно, как половина пути до ближайшей к нам звезды – Проксимы Центавра. И в этой огромном по размерам холодном и тёмном участке космического пространства существует много объектов, привлекающих внимание астрономов.

Область, расположенную от Солнца в пределах от 0,03 до примерно 0,8 световых лет (или от 2 000 до 50 000 а.е., т.е. расстояний «Солнце-Земля»), называют облаком Оорта. Считается, что основное «население» облака – небольшие ледяные объекты размером не больше нескольких километров. Хотя не исключено, что там есть и мелкие скалистые тела. Но может ли где-то на просторах облака «прозябать» целая неизвестная нам планета?

Теоретически это вполне возможно. Например, крупную планету могло «вытолкнуть» на периферию на ранних этапах эволюции Солнечной системы. В период своей «бурной молодости» планеты могли не только менять свои орбиты, приближаться и удаляться от Солнца, но и вовсе покидать свою звезду навсегда, становясь планетами-сиротами. Точно также как и Солнечная система могла «приютить» планету-сироту, когда-то покинувшую другую звёздную систему. Астрономам возможно и хотелось бы «отмотать назад» орбиты планет вплоть до их появления, чтобы узнать, как всё было на самом деле, однако это, увы, не получится – подобная задача не имеет строгого математического решения. Остаётся лишь попытаться оценить вероятность того или иного сценария.

Как пишут исследователи из Университета Бордо, Университета Райса, Оклахомского университета и Планетологического интститута в статье в Monthly Notices of the Royal Astronomy Society (препринт статьи опубликован на сайте arxiv.org), вероятность того, что на просторах облака Оорта «приютился» крупный чужак из другой звёздной системы не так и мала и составляет примерно 7%. Для сравнения, шансы того, что крупная планета размером с Сатурн была когда-то вытолкнута из внутренней области Солнечной системы в область облака Оорта, в десять раз меньше. Любопытно, что планета-сирота с большей вероятностью может поселиться именно в облаке Оорта, чем в области, более близкой к центру системы. Связано это с тем, что для того, чтобы покинуть свою систему, планета должна обладать большой скоростью. Но большая скорость как помогает покинуть одну звезду, точно также она мешает и «зацепиться» за другую. Поэтому очень «быстрые» планеты-сироты, скорее всего, так и продолжат свободно путешествовать по просторам Галактики, тогда как их более медленные «сородичи» имеют больше шансов приютиться на холодных окраинах какой-нибудь звезды.

К сожалению, разглядеть в телескоп такую планету, даже если бы она была по размерам, как целый Сатурн, будет чрезвычайно сложно. Собственного света планеты не испускают, а количество света, дошедшего до неё от Солнца, будет столь мало, что мы, скорее всего, всё равно ничего не увидим, даже если будем знать, куда точно смотреть. Поэтому пока астрономам остаётся только гадать, то есть высчитывать вероятность того, что нас может ждать на просторах не столь близкого космоса.