Компьютерное моделирование показало возможность существования двойных планет. Астрономам известно много экстравагантных примеров взаимодействия небесных тел друг с другом. В одной только Солнечной системе имеются спутники, которые больше планет — например, спутник Юпитера Ганимед больше Меркурия в диаметре. А за пределами нашей планетной системы учёные уже давно наблюдают за так называемыми двойными звёздами: системы, где два светила обращаются друг вокруг друга, очень распространены в Млечном Пути.
Известно, что двойные звёзды вполне способны иметь экзопланеты, вокруг них обращающиеся. Однако существуют ли экзопланеты, которые обращаются друг вокруг друга и одновременно вокруг какой-нибудь звезды, до сих пор было неизвестно.
Команда американских планетологов из Калифорнийского технологического института совместно с коллегами из других университетов провела компьютерное моделирование. В своей работе они стремились проверить, могут ли существовать во Вселенной двойные скалистые планеты.
Одним из возможных способов формирования бинарных планет является ситуация, когда два небесных тела расположены достаточно близко друг к другу, чтобы взаимодействовать гравитационно. Учёные смоделировали сценарий, при котором имеются две планеты размером с Землю, состоящие из 1000 частиц каждая. В различных сеансах моделирования исследователи изменяли скорость движения небесных тел и углы, под которыми они расположены относительно друг друга.
Всего планетологи провели около двух десятков сеансов моделирования. В большинстве случаев планеты сталкивались друг с другом, сливались в единый объект или стягивались на ближайшее крупное небесное тело, оставляя за собой кольцо мусора, из которого затем формировался спутник того самого тела. Кроме того, в некоторых сценариях моделирования планеты сталкивались друг с другом на высоких скоростях, после чего разлетались в разные стороны.
Около трети от общего числа сеансов моделирования привело к возникновению искомой ситуации: из двух планет формировалась бинарная система. Такая картина наблюдалась лишь в том случае, если скорость движения небесных тел была небольшой, а угол расположения их относительно друг друга малым.
«Прежде учёные полагали, что два тела таких размеров могут либо слиться в одно, либо оттолкнуться друг от друга и разлететься в разные стороны. Наши результаты демонстрируют, что бинарные планеты всё-таки возможны», — рассказывает соавтор исследования Киган Райан (Keegan Ryan) из Калифорнийского технологического института.
Согласно результатам моделирования, расстояние между двумя планетами такой бинарной системы будет очень маленьким — около половины диаметра каждого из миров. При этом со временем планеты выстроятся таким образом, что каждая из них будет смотреть «лицом» на своего партнёра.
Также выяснилось, что если бинарная планета расположена по крайней мере на расстоянии половины астрономической единицы или более от своей родительской звезды, то такая система может оставаться стабильной на протяжении миллиардов лет. Об этих и других выводах из своего исследования Райан и его коллеги рассказали в докладе на собрании Отдела планетологии Американского астрономического сообщества, которое прошло 11 ноября 2014 года в Тусоне, штат Аризона.