Молодые планетные системы похожи на оркестр, который только что начал репетицию: все музыканты стараются играть в одном ритме. Астрономы, наблюдая за ними через телескоп TESS, заметили, что планеты у молодых звёзд часто движутся синхронно — их орбиты выстроены так, что на каждые два оборота одной планеты приходится ровно один оборот другой. Но к возрасту в сто миллионов лет этот строй распадается, и орбиты начинают напоминать разнобой после долгого перерыва в репетициях. Почему так происходит?
Учёные предложили объяснение в два этапа. Сначала что-то слегка «толкает» планеты, придавая их орбитам небольшой перекос — как если бы кто-то тихонько подтолкнул пюпитр, и ноты сбились. Этого хватает, чтобы запустить второй этап: взаимное притяжение планет начинает раскачивать их орбиты всё сильнее, и за сто миллионов лет порядок окончательно рушится. Таким «толчком» могут быть удары небольших тел размером с Меркурий, которые падают на планеты. Суммарная масса этих тел — лишь несколько процентов от массы всей системы, но этого достаточно.
Эти удары объясняют и другую странность: у некоторых молодых систем орбиты планет чуть-чуть не дотягивают до точного резонанса — будто музыкант на полтона не дотянул ноту. Астрономы также заметили, что со временем в системах становится меньше планет: часть из них, возможно, выбрасывается или падает на звезду. Это похоже на то, как оркестр теряет музыкантов, если репетиция затягивается.
Так рождается картина: планетные системы не застывают сразу, а проходят через бурную молодость. Хаос, который мы видим у взрослых звёзд, — не случайность, а след давних столкновений. И, возможно, наша собственная Солнечная система когда-то тоже пережила такую встряску.
Удар тела размером с Меркурий по планете выделяет столько энергии, что её хватило бы, чтобы вскипятить океан.
В романе Айзека Азимова «Космические течения» планеты сходят с орбит из-за внешнего воздействия — похоже на сценарий из этой статьи.