פרופ' חגי פרץ וד"ר חריש בהאשקר מהפקולטה לפיזיקה בטכניון חושפים במחקר חדש כיצד כוכבי לכת הופכים ל"נוודים"—גופים פלנטריים המשייטים בחלל ללא כוכב אם.
המחקר, שכותרתו "Properties of Free Floating Planets Ejected Through Planet-Planet Scattering", בוחן את התהליך הדינמי שבאמצעותו כוכבי לכת נזרקים ממערכות האם שלהם בשל אינטראקציות כבידתיות עם כוכבי לכת שכנים.
גורל המערכות הפלנטריות
באמצעות סימולציות מתקדמות של 100 מערכות פלנטריות שונות, מצאו החוקרים כי בין 40% ל-80% מכוכבי הלכת עשויים להיפלט ממערכות השמש שלהם. המחקר מצביע על כך שמרבית המקרים הללו מתרחשים במהלך 100 מיליון השנים הראשונות לקיומה של המערכת, אך חלקן עשויות להתרחש גם מאוחר יותר—עד כמיליארד שנים מהיווצרות המערכת.
הסימולציות הראו כי כוכבי הלכת הנפלטים נעים לרוב במהירויות של 2 עד 6 ק"מ לשנייה ביחס למערכת שממנה יצאו, מהירות נמוכה יחסית (כדור הארץ מקיף את השמש במהירות של יותר מ-30 ק"מ לשנייה).
אחד הממצאים המעניינים במיוחד הוא שמערכות עם מספר רב יותר של כוכבי לכת (עד 10 במחקר) נוטות להיות בלתי יציבות לאורך זמן, אפילו לאחר מיליארד שנים. במערכות עשירות אלה, כ-70% מכוכבי הלכת נפלטים בסופו של דבר החוצה.
לעומת זאת, מערכות עם פחות כוכבי לכת נוטות להתייצב לאחר כ-100 מיליון שנים. כמו כן, כוכבי לכת קטני מסה נזרקים בקלות רבה יותר מאלו הגדולים יותר, כך שכוכבי לכת ה"נוודים" הם, בממוצע, קטנים יותר.
יותר נוודים מאשר כוכבי לכת רגילים
ממצאי המחקר מעלים שאלות מרתקות לגבי מערכת השמש שלנו, אשר מונה 8 כוכבי לכת עיקריים והיא קיימת כבר יותר מארבעה מיליארד שנים. האם ייתכן שמערכת השמש שלנו איבדה כוכבי לכת נוספים במהלך ההיסטוריה הארוכה שלה? האם אנחנו פשוט בני מזל שכדור הארץ נותר יציב במסלול סביב השמש?
על פי החוקרים, כדי להסביר את מספר כוכבי הלכת החופשיים שנצפו על ידי אסטרונומים, כל כוכב בגלקסיה צריך ליצור בממוצע בין חמישה לעשרה כוכבי לכת. הממצאים מצביעים על האפשרות המפתיעה שבגלקסיית שביל החלב יש יותר כוכבי לכת המשוטטים בחלל לבדם מאשר כוכבי לכת המקיפים כוכבים.
המאמר המדעי נשלח לפרסום בכתב העת היוקרתי Astrophysical Journal. בשנים האחרונות מדובר בתחום מחקר חם בעל פוטנציאל לחשוף את הדינמיקה הנסתרת שמאחורי היווצרות וגורל מערכות פלנטריות, כולל מערכת השמש שלנו.