|
Солнце может постоянно захватывать планеты-изгои
|
|
|
|
Интерес к межзвездным объектам (МИО) возник в 2017 году, когда Оумуамуа пролетел через нашу солнечную систему и совершил облет Земли. Примерно два года спустя через нашу солнечную систему прошла еще одна комета ISO — межзвездная комета 2I/Борисов.
|
|
|
|
Эти встречи подтвердили, что кометы ISO не только очень распространены, но и регулярно проходят через нашу солнечную систему — то, о чем астрономы подозревали уже давно. Еще более интригующим является то, что некоторые из этих объектов были запечатлены и все еще могут быть обнаружены на орбите нашего Солнца.
|
|
|
|
В недавнем исследовании группа исследователей описала область в Солнечной системе, где объекты могут быть постоянно захвачены из межзвездного пространства. Их анализ показал, что как только объекты будут захвачены гравитационным притяжением нашего солнца и попадут в эту область, к которой могут относиться кометы, астероиды и даже планеты—изгои, они останутся на орбите вокруг Солнца и не столкнутся с ним. Эти выводы могут иметь серьезные последствия для исследований ISO и предлагаемых миссий по сближению с некоторыми из этих объектов в ближайшем будущем.
|
|
|
|
Исследование было проведено Эдвардом Белруно, профессором математики из Школы науки и здравоохранения имени Каца при Университете Иешива в Нью-Йорке, и Джеймсом Грином, директором отдела планетарных наук в штаб-квартире НАСА. Их выводы были представлены в статье, размещенной на сервере препринтов arXiv под названием "Постоянный захват Солнечной системы", которая была недавно представлена в Гейдельбергском университете и группе динамики траекторий в Оперативном центре Европейского космического агентства (ESOC).
|
|
|
Как уже отмечалось, предыдущие исследования показали, что ИСО регулярно посещают нашу солнечную систему и даже могут быть ответственны за засев Земли строительными блоками для жизни. Кроме того, исследователи попытались смоделировать, сколько таких объектов попадает в нашу солнечную систему с течением времени, что дало результаты, исчисляемые тысячами.
|
|
|
|
И последнее, но не менее важное: появление 'Oumuamua и 2I/Borisov также привело к появлению многочисленных предложений по созданию космических аппаратов, которые могли бы встретиться с будущими ISO'ами и изучить их вблизи — например, концепция межзвездного исследователя объектов (IOE) — или полететь к тем, которые были захвачены нашей системой.
|
|
|
|
Для своего исследования Бельбрундо и Грин провели моделирование, используя упрощенную модель, включающую три массы — захваченный ISO, солнце и Млечный путь, — что позволило им воссоздать движение захваченного объекта. Как они описывают в своей статье, когда ИСО попадают под действие гравитационного притяжения Солнца, они могут перейти в состояние, известное как "постоянный захват", когда захваченные объекты будут оставаться на орбите вокруг Солнца неопределенное время. Кроме того, эти объекты также войдут в состояние, известное как "слабый захват", когда они медленно втягиваются на стабильную орбиту вокруг Солнца, но никогда не сталкиваются с ним.
|
|
|
|
Их моделирование показало, что захваченные объекты в этой области могут демонстрировать хаотическое движение, из-за чего их орбиты кажутся крайне непредсказуемыми. Однако они также отметили, что область демонстрирует сложный, повторяющийся узор, похожий на фрактал (или на узоры, наблюдаемые в математическом множестве Мандельброта), который способствует стабильности орбиты захваченного объекта. Как объяснил Бельбруно автору статьи по астробиологии Киту Коуингу:
|
|
|
|
"Объединенные гравитационные силы Солнца и Млечного Пути играют решающую роль в этом процессе. Гравитационное поле галактики, включая воздействие темной материи, существенно влияет на то, как фиксируются объекты. Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на захватах комет, которые не всегда были постоянными. Однако это новое исследование описывает механизм, который обеспечивает постоянный захват".
|
|
|
|
Их исследование также предполагает, что в дополнение к астероидам и кометам Солнце может захватывать планеты-изгои на протяжении многих эпох. Недавние исследования показали, что в Млечном Пути могут быть триллионы планет-изгоев, которые со временем были выброшены из своих солнечных систем. Гравитационное воздействие захваченных планет-изгоев и других объектов могло бы вызвать возмущения на орбитах других тел Солнечной системы.
|
|
|
|
Аналогично тому, как астрономы использовали орбиты объектов пояса Койпера для поиска свидетельств существования планеты 9 (она же. Планета X), астрономы могли бы использовать эти возмущения, чтобы сделать вывод о присутствии захваченных тел. Сказал Бельбруно:
|
|
|
|
"Это открытие не только расширяет наше понимание гравитационной динамики, но и открывает новые возможности для обнаружения и изучения этих удивительных небесных тел. Поскольку мы продолжаем исследовать космос, кто знает, какие еще секреты хранит Вселенная об объектах, которые присоединились к нашей солнечной системе?"
|
|
|
|
Источник
|
