Фото ТАСС
По мнению ученых, практически все астероиды и прочие космические тела, направляющиеся мимо нашей планеты, имеют происхождение в пределах Солнечной системы. Об этом сообщает БЕЛТА со ссылкой на Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. Среди них есть объекты, совершающие регулярные орбитальные движения, а некоторые прибывают из знаменитого пояса Койпера.
Эта обширная область располагается за орбитой Нептуна и представляет собой огромное кольцо, состоящее из множества ледяных тел, астероидов и карликовых планет. Протяженность пояса начинается с 30 астрономических единиц (АЕ) от Солнца и достигает 55 АЕ (одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до нашей звезды). Пояс Койпера можно сравнить с хранилищем древних объектов, сохранившихся в своей первоначальной форме на протяжении 4,6 млрд лет, со времен формирования Солнечной системы. Наиболее известные его представители — карликовые планеты Плутон, Эрида, Хаумеа, Макемаке, а также кометы и другие замороженные объекты.
Иногда, однако, наша Солнечная система сталкивается с по-настоящему уникальными гостями, происхождение которых вызывает немалый интерес среди ученых.
В 2017 году астрономам впервые удалось зафиксировать межзвездного гостя — загадочный объект под названием Оумуамуа, который посетил нашу систему. Его появление породило множество вопросов о его природе. А спустя два года, в 2019-м, была обнаружена межзвездная комета 2I/Борисов, что доказало: такие гости могут встречаться гораздо чаще, чем считалось ранее. Эти межзвездные странники подтверждают тот факт, что объекты из других звездных систем «захаживают» к нам уже миллиарды лет и, вероятно, продолжат это делать.
И вот перед нами возникает вопрос: что произойдет, если один из таких межзвездных гостей задержится в пределах Солнечной системы на длительное время? Может ли наша звезда, например, захватить целую странствующую планету? Если так, то как это отразится на работе всей системы?
В публикации Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy исследование было посвящено вопросам, каким образом межзвездный объект способен стать постоянным присутствующим в нашей системе.
Ученые детально проанализировали так называемое фазовое пространство — сложную математическую модель, описывающую возможные состояния и орбитальные взаимоотношения объектов вокруг Солнца.
Они выделили две основные области в фазовом пространстве, где возможно гравитационное захватывание объекта: временные и постоянные зоны захвата. Временные зоны представляют собой своего рода гравитационные ловушки, где объект может ненадолго задержаться, но затем покинуть систему.
Такие явления скорее напоминают случайные визиты. Постоянные зоны, напротив, удерживают объект в пределах Солнечной системы на миллионы или миллиарды лет.
Особо интересен феномен, известный как «слабый постоянный захват». Это состояние, при котором межзвездный объект остается внутри гравитационного поля Солнца, но не приобретает стабильную орбиту. Такой странник не покидает систему, но и не взаимодействует активно с другими телами. Он словно бесконечно дрейфует внутри зоны влияния Солнца.
Что, если однажды крупный межзвездный объект, например блуждающая планета, попадет в нашу систему? Ученые предполагают, что ее массивная гравитация может нарушить орбитальные траектории планет, вызвав хаос. Такие изменения способны повлиять на климат, устойчивость орбит и даже жизнь на Земле. Хотя подобный сценарий маловероятен, он все же возможен. Его реализация зависит от массы объекта, его скорости и траектории.
Блуждающие планеты, по сути, являются космическими скитальцами, выброшенными из своих родных систем из-за гравитационных коллапсов. Они чаще всего формируются в молодых звездных системах, где хаотичные взаимодействия могут вытолкнуть такие планеты в межзвездное пространство. Ученые предполагают, что этих объектов в космосе может быть больше, чем звезд, и их общая численность достигает сотен миллиардов.
Если такая блуждающая планета окажется неподалеку от границ Солнечной системы, она может быть притянута гравитацией нашей звезды через определенные «проходы» в сфере Холма. Эта зона представляет собой область, где гравитационное влияние Солнца становится доминирующим, перекрывая воздействие других небесных объектов.
Важно помнить, что наша Солнечная система не является полной изоляцией. На расстоянии шести парсеков от нее расположены 131 звезда и коричневый карлик, причем многие из этих светил имеют собственные планетные системы. Раз в миллион лет одна из звезд проходит на сравнительно близком расстоянии в несколько световых лет от нас. Прогнозы показывают, что очередное такое сближение произойдет уже через 50 тыс. лет. В масштабах вселенной это практически мгновение. В такие моменты вероятность того, что наша система захватит блуждающую планету, значительно возрастает.
Подобные близкие встречи также могут оказывать серьезное влияние на Облако Оорта — гигантский регион, заполненный ледяными объектами, из которого происходят многие кометы. В результате гравитационного взаимодействия с ближайшей звездой может происходить резкий выброс тел из Облака Оорта глубже в Солнечную систему. Более того, возможен захват гравитацией Солнца крупных небесных объектов, включая планеты.
Ученые также напоминают, что в скором времени начнет функционировать обсерватория имени Веры Рубин, которая станет важным центром для наблюдения за тусклыми объектами как внутри Солнечной системы, так и за ее пределами. Благодаря ее уникальным технологиям ученые смогут значительно расширить свои знания о межзвездных странниках и блуждающих планетах.
Возможно, уже в ближайшие годы мы узнаем, сколько подобных объектов существует в нашем космическом окружении и кто же станет следующим необычным гостем, посетившим нашу звездную систему.
