|
Межзвездные странники с Альфы Центавра уже здесь
|
|
|
|
Появление межзвездных объектов (ISO's) Оумуамуа и кометы Борисова в 2017 и 2019 годах, соответственно, вызвало всплеск интереса. Что это были за объекты? Откуда они взялись? К сожалению, они не задержались поблизости и не захотели участвовать в наших усилиях по их детальному изучению. Тем не менее, они показали нам кое-что: объекты Млечного Пути движутся по галактике. Мы не знаем, откуда взялись эти ISO, но их должно быть больше — гораздо больше. Сколько еще объектов из соседних звездных систем могут посещать нашу Солнечную систему?
|
|
|
|
Звездная система Альфа Центавра (AC) является нашим ближайшим звездным соседом и состоит из трех звезд: Альфы Центавра A и Альфы Центавра B, которые находятся в двойной системе, и Проксимы Центавра, тусклого красного карлика. Вся система переменного тока движется к нам, и это дает прекрасную возможность изучить, как материал может перемещаться между звездными системами.
|
|
|
|
Новое исследование, которое будет опубликовано в журнале Planetary Science, посвящено изучению того, какое количество вещества из Солнечной системы может достичь нашей солнечной системы и сколько его уже может быть здесь. Оно называется "Пример доставки межзвездного материала: Альфа Центавра". Авторы - Коул Грег и Пол Вигерт из департамента физики и астрономии и Института исследования Земли и космоса Университета Западного Онтарио, Канада. Он доступен на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
|
|
|
"В нашей Солнечной системе был обнаружен межзвездный материал, однако его происхождение и детали его транспортировки неизвестны", - пишут авторы. "Здесь мы представляем Альфу Центавра в качестве примера доставки межзвездного материала в нашу солнечную систему". Переменный ток, вероятно, содержит планеты и движется к нам со скоростью 22 км/с, или около 79 000 км в час. Примерно через 28 000 лет она достигнет своей ближайшей точки и будет находиться на расстоянии около 200 000 астрономических единиц (а.е.) от Солнца. По словам Грега и Вигерта, вещество, выброшенное из солнечной системы, может достичь нас и достигнет скоро, а часть его уже находится здесь.
|
|
|
|
AC считается зрелой звездной системой, возраст которой составляет около 5 миллиардов лет, и в которой есть планеты. Ожидается, что зрелые системы выбрасывают меньше вещества, но, поскольку AC состоит из трех звезд и множества планет, вероятно, что она выбрасывает значительное количество материала. "Хотя зрелые звездные системы, вероятно, выбрасывают меньше вещества, чем в период формирования планет, наличие множества звезд и планет увеличивает вероятность гравитационного рассеяния элементов из любых оставшихся планетезимальных скоплений, подобно тому, как астероиды или кометы в настоящее время выбрасываются из нашей Солнечной системы", - пишут авторы.
|
|
|
|
Мы знаем, что такие макрообъекты, как Борисов и Умуамуа, достигли нашей Солнечной системы, и мы также знаем, что межзвездная пыль достигла нашей системы. Зонд "Кассини" обнаружил некоторые из них, и исследователи сообщили об этом в 2003 году. Существующие модели выброса вещества из звездных систем частично основаны на том, что мы знаем о нашей солнечной системе и о том, как она выбрасывает вещество, и Грег и Вигерт основывали свою работу на этих моделях.
|
|
|
|
Исследование показывает, что в АС потенциально содержится большое количество вещества. Авторы пишут, что "в настоящее время количество частиц Альфа Центавра диаметром более 100 м в нашем облаке Оорта составляет 106", или 1 миллион. Однако эти объекты чрезвычайно трудно обнаружить. Большинство из них, вероятно, находятся в облаке Оорта, на большом расстоянии от Солнца. Пара исследователей объясняют, что "наблюдаемая доля таких объектов остается низкой" и что существует лишь один шанс из миллиона, что один из них находится в пределах 10 а.е. от Солнца.
|
|
|
|
Исследователи провели моделирование, чтобы определить, сколько материала может попасть к нам из Солнечной системы. Моделирование проводилось в течение 110 миллионов лет, с t= -100 млн до t= 10 млн лет назад. За это время Переменный ток выбросил 1 090 000 частиц. Они были выброшены в произвольных направлениях с разной скоростью, и лишь незначительное их количество приблизилось к Солнцу. "Лишь небольшая часть выбросов переменного тока попадает на расстояние CA (близкого сближения) с Солнцем. В общей сложности 350 частиц достигли Солнечной системы, что составляет ~0,03% от общего количества выбросов", - объясняют авторы.
|
|
|
|
Исследование показывает, что существуют вероятные пути, по которым частицы из Солнечной системы достигают нашей солнечной системы. Насколько большими они могут быть?
|
|
|
|
По мнению авторов, мелкие частицы, которые в атмосфере Земли выглядят как метеоры, вряд ли достигнут нас. На своем пути они подвергаются воздействию слишком большого количества сил, включая магнитные поля, сопротивление межзвездной среды и разрушение в результате распыления или столкновений. "Мелкие частицы, перемещающиеся в межзвездной среде (ISM), подвержены ряду эффектов, которые здесь не моделировались", - объясняют они.
|
|
|
|
Они вычислили минимальный размер частиц, которые могли бы совершить это путешествие. "Мы извлекли соответствующие параметры для каждого из 350 частиц CAs из нашего моделирования и вычислили минимальный размер, необходимый для того, чтобы крупинка, движущаяся по этой траектории, выдержала все три воздействия", - пишут авторы. Они обнаружили, что частица со средним размером 3,30 микрометра может пережить это путешествие.
|
|
|
|
"При таком размере и скорости частица может пройти 125 км/ч в ISM, прежде чем разрушение зерен станет актуальным, 4200 км/ч для сопротивления ISM и только 1,5 км для магнитных сил, и, таким образом, наши типичные частицы эффективно ограничены магнитным полем", - объясняют исследователи. "На самом деле, все наши частицы ограничены магнитными силами". Авторы также отмечают, что эти крошечные частицы не обнаруживаются метеорными радарами, такими как сеть метеорных радаров Zephyr.
|
|
|
|
Этим результатам мешает наше слабое понимание скорости выброса вещества из нашей Солнечной системы, на которой частично основано исследование. "К сожалению, скорость выброса вещества из Альфа-центра слабо ограничена", - пишут Грег и Вигерт.
|
|
|
|
Однако, учитывая это, исследования показывают, что некоторые материалы могут попасть к нам и уже находятся здесь. Большинству из них потребовалось менее 10 миллионов лет, чтобы добраться до нас, но их размер должен превышать примерно 10 микрон, чтобы пережить это путешествие. Он также подсчитал, что в настоящее время около 10 частиц с Альфы Центавра становятся обнаруживаемыми метеорами в атмосфере Земли, и в ближайшие 28 000 лет это число увеличится в 10 раз.
|
|
|
|
Это исследование представляет собой конкретный пример того, что наша солнечная система отнюдь не изолирована. Если вещество из звездных систем может свободно перемещаться друг к другу и из одной системы в другую, это открывает еще одно окно в процесс формирования планет. Если в Солнечной системе действительно есть экзопланеты, то часть поступающего к нам материала может быть из того же источника, из которого сформировались эти планеты. Возможно, удастся узнать что-то об этих планетах напрямую, без необходимости преодолевать огромное расстояние между нами и Альфой Центавра.
|
|
|
|
"Глубокое понимание механизмов, с помощью которых материал может быть перенесен с Альфы Центавра в Солнечную систему, не только углубляет наши знания о межзвездном транспорте, но и открывает новые пути для изучения взаимосвязанности звездных систем и потенциала обмена материалами по всей галактике", - заключают авторы.
|
|
|
|
Источник
|
