Антон Павлович Чехов однажды заметил: «Если боитесь одиночества, то не женитесь». Казалось бы, при чём здесь астрономия? Но когда двое учёных предлагают новую гипотезу образования планет, в которой звезда и её будущие спутники ведут себя как партнёры в сложных, порой драматичных отношениях, аналогия напрашивается сама собой. Звезда-«родитель» не просто даёт жизнь планетам, но и способна отнимать у них материю — этакий космический перетягивание каната, где исход зависит от расстояния и времени.

Две старые гипотезы и их слабые места

На сегодняшний день в науке соперничают два основных сценария рождения планет. Первый — модель аккреции, или «сборки снизу»: в газопылевом диске вокруг молодой звезды микроскопические частицы слипаются при столкновениях, постепенно наращивая массу до размеров планетезималей, а затем и полноценных планет. Второй — гипотеза гравитационной неустойчивости: массивное газовое облако под действием собственной гравитации распадается на отдельные сгустки, которые сразу становятся зачатками будущих планет. Обе модели неплохо работают в определённых условиях, но, столкнувшись с разнообразием открытых экзопланет — а их уже известно свыше 1200, — начинают пробуксовывать. Некоторые типы миров не вписываются ни в один из классических сценариев.

Комбинированный подход: от сгустка к аккреции

Двое астрономов решили объединить сильные стороны обеих гипотез. По их версии, всё начинается с гравитационной неустойчивости: в газовом облаке, окружающем звезду, возникают плотные сгустки. Но на этом сходство с классикой заканчивается. Внутри такого сгустка газ постепенно смещается к центру, формируя твёрдое ядро. Как только сердцевина готова, в дело вступает механизм аккреции — зародыш планеты начинает собирать на себя дополнительное вещество из окружающего диска. Таким образом, планета наследует тот же химический состав, что и звезда-«родитель», ведь строительный материал у них общий.

Космическое перетягивание: когда звезда отнимает газ

Дальнейшая судьба планеты зависит от того, насколько быстро она приближается к звезде. Если расстояние между ними сокращается слишком резко и становится меньше критического порога, гравитация звезды начинает «стягивать» газ с поверхности планеты. Это похоже на то, как более массивный компаньон перетягивает вещество у соседа в тесных двойных системах. Но если планета мигрирует медленно, её вещество успевает уплотниться настолько, что эффективно сопротивляется звёздному притяжению. Именно из таких «устоявших» объектов впоследствии вырастают крупные планеты-гиганты. Впрочем, даже они не застрахованы от потери части материи, если в какой-то момент подойдут слишком близко к светилу.

Почему это объясняет разнообразие экзопланет

Предложенный механизм даёт правдоподобное описание для тех типов планет, которые не укладываются в рамки прежних гипотез. Варьируя скорость миграции и начальную массу сгустка, можно получить и каменистые миры, и газовые гиганты, и промежуточные варианты. Именно такое разнообразие и наблюдают астрономы в других звёздных системах. Например, недавно CoRoT нашёл планету плотнее Марса и двойную систему. Однако коллеги-учёные встретили новую идею скептически: весомых доказательств её справедливости пока нет, и гипотеза остаётся лишь теоретической конструкцией.

Свидетельство из туманности: планета на глазах у телескопов

Тем временем наблюдения подбрасывают аргументы в пользу того, что планеты действительно могут формироваться прямо сейчас. Не так давно астрономы, изучая звезду Т Хамелеон, обнаружили в окружающем её газопылевом облаке характерную кольцевую «проплешину». Такие просветы, согласно моделям, оставляют именно зарождающиеся планеты, расчищающие себе орбиту. Это не прямое подтверждение новой гипотезы, но наглядное напоминание о том, что процесс планетообразования — не абстракция, а зрелище, которое можно поймать в телескоп.

Скепсис научного сообщества понятен: без наблюдательных данных любая, даже самая изящная теория остаётся лишь игрой ума. Но если будущие исследования подтвердят, что планеты действительно начинаются с гравитационных сгустков, а затем доращивают массу аккрецией, астрономам придётся пересмотреть многие сценарии эволюции планетных систем. И тогда чеховская фраза про одиночество и женитьбу заиграет новыми — космическими — смыслами.}