Какое максимальное количество планет может вращаться вокруг Солнца?

Из-за сильного гравитационного притяжения вокруг Солнца вращаются восемь небесных тел. Это знакомый нам максимум. Но может ли он вырасти? Шон Рэймонд, астроном из Астрофизической лаборатории Бордо во Франции, провел теоретический эксперимент, чтобы посчитать абсолютное количество возможных планет в Солнечной системе.

По сравнению с другими известными планетными системами пространство вокруг Солнца содержит необычайно большое количество небесных тел. В общей сложности известно всего 812 систем с тремя или более подтвержденными планетами, и только одна известная система, Кеплер-90, содержит столько же космических жильцов, сколько Солнечная.

Чтобы вычислить максимальное количество планет, способных вращаться вокруг Солнца, перейдем в область теории. Один из лучших способов сделать это — спроектировать совершенно новую систему с нуля.

По словам астронома Шона Рэймонда, структура планетного пространства включает множество сложных факторов. Требуются сотни миллионов лет интенсивных столкновений и гравитационных перетягиваний между космическими телами, чтобы система установила стабильную конфигурацию.

Однако, если бы мы были сверхразвитой цивилизацией с технологиями и ресурсами, которые намного превышают наши нынешние возможности, можно было бы обойти многие из этих ограничений и спроектировать систему с максимальным количеством планет.

Предположим, что у нас нет предела космическим материалам и что их можно производить искусственно и располагать где угодно по желанию. Также представим, что у нас есть некая сила удалить лишние луны, астероиды, кометы и другие препятствия, которые могут усложнить ситуацию моделирования. Единственное ограничение: гравитация, создаваемая планетами и Солнцем, должна оставаться такой, как обычно, и планеты должны вращаться вокруг Солнца в стабильной конфигурации, не мешая друг другу.

В спроектированной системе максимальное количество планет ограничено количеством орбит.

Когда планетная система становится нестабильной, орбиты начинают пересекаться друг с другом, а это означает, что они могут столкнуться или просто разлететься под действием силы тяжести. Минимальное безопасное расстояние между орбитами в стабильной системе зависит от размера каждой планеты.

Более массивные космические тела обладают более сильной гравитационной силой, а это значит, что они имеют больший размер. Вот почему расстояние между орбитами Земли и Марса, составляющее около 78,3 млн км, примерно в семь раз меньше, чем расстояние между орбитами Марса и Юпитера, которое составляет около 550,7 млн км.

По этой причине количество орбит, которые могут поместиться внутри Солнечной системы, зависит преимущественно от размера космических тел. Следовательно, чтобы максимизировать их количество, нужно сделать планеты как можно меньше.

Есть еще один хитрый трюк, который мы могли бы провернуть, чтобы добавить несколько дополнительных орбит: изменить направление, в котором планеты движутся вокруг Солнца.

В нынешней системе каждая планета вращается вокруг звезды в одном направлении. Однако в нашей спроектированной модели возможны планеты, которые вращаются по противоположному (ретроградному) курсу.

Эта идея несколько фантастична: ретроградные орбиты, скорее всего, не существуют в природе вовсе из-за характера формирования планет.

Если бы мы сделали каждую вторую орбиту в нашей инженерной системе ретроградной, как карусель, где соседние люди движутся в противоположных направлениях, мы могли бы минимизировать пространство, необходимое между каждой орбитой, и тем самым втиснуть дополнительные планеты.

В исследовании, опубликованном в 2010 году, пара астрономов определила, сколько планет может иметь общую орбиту. Они обнаружили, что на одной линии может находиться до 42 тел размером с Землю. Но чем меньше планеты, тем больше их может поместиться на одну и ту же орбиту.

Конечно, шансы на то, что такое количество планет естественным образом разделит одну орбиту, практически равны нулю, потому что каждое тело должно быть точно такого же размера и формироваться в одно и то же время, чтобы сохранять стабильность. Но в созданной нами модели это вполне возможно.

Теперь, когда мы понимаем ключевые переменные, необходимые для проектирования Солнечной системы, наконец-то пришло время обработать цифры и посмотреть, сколько планет мы можем в нее поместить.

Получается, если использовать планеты размером с Землю, в системе можно уместить 57 орбит, каждая из которых содержит 42 планеты. В общей сложности это дает нам 2394 небесных тела. Однако, если использовать меньшие планеты, составляющие одну десятую размера Земли (примерно как Марс), можно создать 121 орбиту, каждая из которых содержит 89 планет. Итого получается уже 10769 планет. А если бы планеты были размером с маленькую Луну, у нас могла бы выйти 341 орбита, каждая из которых содержит 193 планеты. Это дает в общей сложности почти 66 тыс. планет.

Конечно, способность создавать такие сложные системы находится далеко за пределами человеческих сил. Но этот забавный мысленный эксперимент показывает, что для планет в Солнечном пространстве гораздо больше места, чем те скудные восемь сфер, которые мы видим сегодня.

Важно отметить, что эти расчеты основаны на теориях, которые астрономы используют для создания симуляций. Подобные модели не рецензируются экспертами, поэтому к ним следует относиться с долей игривого скептицизма.

━━━━━

Анастасия Дегтярева