Niezwykłe właściwości Urana i Neptuna, a także anomalie w położeniu planet karłowatych sugerują, że Układ Słoneczny „zderzył się” z inną gwiazdą w pierwszych chwilach swojego życia. Do takiego wniosku doszli astronomowie, którzy opublikowali artykuł w Astrophysical Journal.
„Lot gwiazdy przez Układ Słoneczny jest bardziej realistyczną alternatywą dla zestawu hipotez, które teraz wyjaśniają niezwykłe cechy naszej rodziny planetarnej. W przeciwieństwie do tego, dodaliśmy tylko jeden nowy czynnik do klasycznego modelu jej powstawania, drugą gwiazdę i jej mechanizm działania, który prowadzi do pojawienia się wszystkich znanych anomalii”- wyjaśnia Susanne Pfalzner z Instytutu Radioastronomii w Bonn w Niemczech.
Cztery lata temu astronom amator Ralph-Dieter Scholz odkrył coś, co wydawało mu się dość zwyczajną gwiazdą - czerwonego karła WISE J0720. Teraz znajduje się w konstelacji Jednorożca, w odległości około 20 lat świetlnych, czyli jest jedną z gwiazd najbliżej Ziemi.
Dwa lata temu amerykańscy astronomowie odkryli, że gwiazda Scholza stosunkowo niedawno, około 70 tysięcy lat temu, przeleciała przez Układ Słoneczny. Przybyła do Słońca z rekordowo bliskiej odległości, około dwóch lat świetlnych, zmieniając orbity wielu komet i małych ciał niebieskich w odległej części chmury Oorta.
To odkrycie, jak zauważył Pfalzner, skłoniło wielu planetologów do zastanowienia się, jak taka zbieżność między Słońcem a innymi gwiazdami może wpływać na wygląd Układu Słonecznego. Takie spotkania, zdaniem wielu badaczy, zdarzały się często w pierwszych chwilach życia gwiazdy, kiedy jeszcze nie opuściła ona „gwiezdnego żłobka”, gdzie narodziła się w towarzystwie kilkudziesięciu innych gwiazd.
Na przykład zbieżność Słońca i innej gwiazdy może wyjaśniać, dlaczego orbity Sedny, Biden i wielu innych planet karłowatych są niezwykle wydłużone i nachylone w specjalny sposób w stosunku do naleśników reszty Układu Słonecznego. Jednocześnie znajdują się one niedaleko Słońca, na wystarczająco dużą odległość, aby można je było uznać za część chmury Oorta, gdzie takie zachowanie jest „dopuszczalne” z teoretycznego punktu widzenia.
Pfalzner i jej koledzy sprawdzili, czy rzeczywiście tak jest, obliczając kilkadziesiąt wariantów podobnego „spotkania” Słońca i jego sąsiadów. Aby to zrobić, stworzyli wirtualny model chmury gazu i pyłu, w którym pierwotnie znajdował się nowonarodzony układ słoneczny, i zaczęli naciskać go na luminarze o różnych masach i rozmiarach.
Jak te obliczenia nieoczekiwanie pokazały, „zderzenie” Układu Słonecznego z inną gwiazdą, której masa jest w przybliżeniu równa masie Słońca lub była nieco niższa od niego, wyjaśnia nie tylko dziwactwa w położeniu orbit planet karłowatych, ale także ujawnia prawie wszystkie inne tajemnice „kolebki ludzkości”.
Film promocyjny:
W szczególności przejście innej gwiazdy w odległości około 15 miliardów kilometrów od Słońca spowoduje „kradzież” około dwóch trzecich dysku protoplanetarnego. To dobrze wyjaśnia, dlaczego pas Kuipera gwałtownie opada i staje się zauważalnie mniej gęsty wokół tego samego miejsca co orbita Neptuna.
Podobnie zderzenie to wyjaśnia, dlaczego Neptun jest cięższy od Urana, mimo że znajduje się dalej od Słońca i krąży po nietypowej orbicie. Ponadto idea ta pozwala rozwiązać inną sprzeczność - w jaki sposób obie te planety były w stanie uformować się na odległych podejściach do Układu Słonecznego, gdzie dysk protoplanetarny nie był wystarczająco gęsty, aby narodzić się gazowych gigantów.
Jakie jest prawdopodobieństwo takiego zdarzenia? Obliczenia naukowców pokazują, że coś podobnego może się przytrafić każdej nowonarodzonej gwieździe z prawdopodobieństwem około 20-30% w ciągu pierwszych kilkudziesięciu milionów lat jej życia.
Zdaniem Pfalzner wypada to korzystnie w porównaniu z pomysłem jej zespołu z innych hipotez opisujących powstawanie Układu Słonecznego, ponieważ obejmują one kilka losowych czynników jednocześnie, które mogą wystąpić jednocześnie ze znacznie mniejszymi szansami.