W najdalszych zakątkach naszego Układu Słonecznego czai się tajemnica. Przez długi czas astronomowie wierzyli, że osiem planet krąży po prawie doskonałych orbitach kołowych, ponieważ kiedyś uformowały się w wirujący dysk pyłu i gazu otaczający młode słońce. Ale w 2003 roku naukowcy odkryli coś dziwnego: planeta karłowata Sedna ma dziwną orbitę, zmieniając pozycję z dwóch odległości od Plutona do ponad dwudziestu odległości od Słońca. I nie jest sama. Od tego czasu astronomowie odkryli prawie dwa tuziny odległych lodowych obiektów, których orbity są podłużne i dziwnie nachylone w porównaniu do płaszczyzny Układu Słonecznego.
Aby wyjaśnić te dziwactwa, naukowcy zasugerowali, że być może te światy są bliznami brutalnej przeszłości. Być może kiedyś w młodości Układu Słonecznego gwiazda przeszła w pobliżu i zepchnęła te światy z kursu. Albo odległa dziewiąta planeta przez swoją grawitację zakłóciła porządek w naszym systemie.
Ta ostatnia hipoteza przybrała na wadze w ciągu ostatnich kilku lat, powodując, że ta pierwsza wąchała kurz - mówi Suzanne Pfalzner, astronom z Instytutu Radioastronomii. Max Planck w Niemczech. Anomalie na orbitach kilku małych obiektów w zewnętrznym Układzie Słonecznym zgromadziły dowody na to, że masa „dziewiątej planety” jest około 10 razy większa od masy Ziemi. Tymczasem gwiezdny najeźdźca był uważany za mało prawdopodobny - aż do teraz. Pfalzner i jej koledzy opublikowali niedawno artykuł o serwerze preprint arXiv, który został zaakceptowany przez The Astrophysical Journal, w którym wykazali, że gwiazdy mogą latać w pobliżu naszego Układu Słonecznego znacznie częściej, niż sądzili. Wyniki te nie tylko podkreślają wagę teorii przelotu gwiazd, ale mogą również wyjaśniać, w jaki sposób „dziewiąta planeta” w ogóle znalazła się na swojej dziwnej orbicie.
Dziwna orbita Sedny
Astronomowie wiedzą, że słońce nie zawsze było tak samotne. Narodził się w gromadzie setek lub dziesiątek tysięcy gwiazd, które rozproszyły się po całej galaktyce zaledwie 10 milionów lat później. Dlatego, gdy nasze Słońce znajdowało się wewnątrz tej gromady, gwiazdy biegały tam iz powrotem w oszałamiającym tańcu, który z łatwością może doprowadzić do lotu do naszego rodzącego się Układu Słonecznego. Ale po rozerwaniu gromady prawdopodobieństwo takiej inwazji spadło prawie do zera. W każdym razie tak uważali. Ale Pfalzner i jej koledzy argumentują teraz, że szanse na inwazję pozostały stosunkowo wysokie po tym, jak gromada zaczęła się rozpadać. Po wielu długotrwałych symulacjach komputerowych odkryli, że gwiazda o masie naszego Słońca z prawdopodobieństwem 20-30% może latać w odległości 50-150 AU. od Plutona (1 AU to odległość od Ziemi do Słońca,około 150 milionów kilometrów). Z pewnością takie bliskie podejście wstrząsnęłoby naszym młodym Układem Słonecznym.
Chociaż duże planety pozostałyby nietknięte (na przykład Słońce prawie nie ma poczucia słabej grawitacji ośmiu planet), inwazja mogłaby rozdzielić małe obiekty, umieszczając je na dziwnych orbitach wokół Układu Słonecznego. Co więcej, symulacje odtworzyły również drugi trend, który astronomowie zaobserwowali w Układzie Słonecznym - tendencję do skupiania się zewnętrznych obiektów. Poruszają się razem w zwartych grupach. Mówiąc najprościej, gwiazda najeźdźcy doskonale pasuje do modeli obserwacyjnych.
„Ale to, czy przetrwają 4,5 miliarda lat”, to znaczy dopóki istnieje Układ Słoneczny, „to kwestia warta miliony dolarów” - mówi Scott Kenyon, astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, który nie brał udziału w badaniu. Pfalzner się z nim zgadza. Chciałaby modelować długoterminowe zachowanie, aby zrozumieć, czy zmiany spowodowane inwazją gwiazd utrzymają się przez całe życie naszego systemu.
Film promocyjny:
Naukowcy z zapałem poszukują nowych danych w ramach szeregu różnych kampanii obserwacyjnych. Na przykład kilka zespołów już przeczesuje duże fragmenty nieba w poszukiwaniu dziwactw w zewnętrznym Układzie Słonecznym. Scott Sheppard, astronom z Carnegie Institute of Science, który nie brał udziału w badaniach, nie może powstrzymać podekscytowania przed wystrzeleniem Wielkiego Teleskopu Synoptycznego, 8,4-metrowego talerza, które otworzy setki nowych układów słonecznych.
W międzyczasie Kenyon ma nadzieję, że sonda kosmiczna Gaia, która jest w trakcie udoskonalania pozycji miliarda gwiazd z niespotykaną dotąd precyzją, pomoże odnaleźć rodzeństwo naszej gwiazdy. Pozwoli to naukowcom lepiej zrozumieć gromadę gwiazd, w której uformował się nasz młody Układ Słoneczny, a także prawdopodobieństwo, że inna gwiazda zbliży się zbyt blisko. Gaja jest naszym nowym wybawcą”- mówi. Ostatnie badania Gaia pozwoliły nam prześledzić ścieżki pobliskich gwiazd w przeszłości i rzutować je w przyszłość, tylko po to, aby odkryć, że 25 gwiazd może zbliżyć się niebezpiecznie blisko naszego domu w ciągu 10 milionów lat. I oczywiście każdy chce znaleźć „dziewiątą planetę”.
Ale Pfalzner twierdzi, że odkrycie innego ważnego członka Układu Słonecznego nie wyklucza lotu gwiazd. „To nie jest scenariusz ani / lub” - mówi. „Jeśli dziewiąta planeta istnieje, nie wyklucza to modelu przelotu, a raczej przemawia na jego korzyść”. Przewidywana orbita dziewiątej planety, ekscentryczna i nachylona (w stosunku do płaszczyzny Układu Słonecznego), mogła również powstać pod wpływem przelotu gwiazd. Odkrycie dziewiątej planety dotknie i.
Ilya Khel