«Нам не нужно искать иголку в стоге сена»
Согласно новому исследованию, межзвездный гость, возможно, исказил нашу Солнечную систему миллиарды лет назад. Ученые предположили, что огромный объект изменил орбиты Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, что могло бы объяснить особенности траекторий этих четырех планет.
тестовый баннер под заглавное изображение
Преобладающие теории формирования Солнечной системы указывают на то, что эти планеты, по крайней мере, изначально должны были двигаться по идеально круглой орбите и находиться на одной орбите, пишет Daily Mail, но сегодня их траектории немного расходятся, что заставляет астрономов задуматься о том, что же их отбросило.
Команда выдвинула возможный ответ на этот вопрос: некий таинственный объект пролетел через нашу солнечную систему около четырех миллиардов лет назад и вывел планеты-гиганты на новые орбиты.
Исследователи провели обширное компьютерное моделирование, проанализировав 50 000 различных сценариев, каждый из которых охватывал период в 20 миллионов лет. Моделирование, которое дало наиболее реалистичные результаты, включало объект в восемь раз массивнее Юпитера, который приблизился к Солнцу почти так же близко, как Марс. Этот объект должен был находиться на расстоянии 1,69 астрономической единицы от Солнца, что лишь немного превышает расстояние между Солнцем и Марсом.
Ученые считают, что, поскольку во Вселенной существуют десятки миллиардов солнцеподобных звезд, и эти звезды обычно формируются в рассеянных скоплениях, вполне возможно, что звезда с нужными параметрами столкнулась с нашей Солнечной системой и привела к появлению сегодняшних орбит.
«Другими словами, нам не нужно искать иголку в стоге сена, чтобы найти подходящую встречу», — пишут исследователи.
Согласно общепринятой теории формирования нашей солнечной системы, орбиты каждой планеты должны быть расположены в виде концентрических кругов вокруг Солнца, которые лежат в одной плоскости. Но, продолжает Daily Mail, на самом деле ни одна из восьми планет не движется по идеально круглым орбитам, и не все они лежат в одной плоскости. Например, орбита Земли имеет овальную форму, и между плоскостью ее орбиты и плоскостью орбиты Меркурия разница в семь градусов. Эти отклонения от «идеальной» орбиты особенно удивительны, когда речь заходит о четырех планетах-гигантах.
«Загадка для теоретической астрофизики долгое время заключалась в том, чтобы выяснить, как орбиты позже стали некруглыми и отклонились от своей средней плоскости не слишком сильно и не слишком мало», — отмечает соавтор исследования и планетолог Рену Малхотра в интервью Live Science.
Это заключение нового исследования, подготовленного к печати, которое еще предстоит изучить другим ученым. В настоящее время их исследование доступно на сервере подготовки к печати arXiv.
По словам Малхотры, предыдущие исследования были сосредоточены на том, как взаимодействия между самими планетами изменяли их орбиты, но «эти гипотезы не согласуются с некоторыми важными деталями наблюдаемых орбит», — добавила она.
Чтобы проверить гипотезу о наличии посторонних объектов, Малхотра и ее коллеги использовали компьютерные модели четырех планет-гигантов для проведения 50 000 симуляций таких полетов, каждый из которых длился более 20 миллионов лет. Для каждого моделирования исследователи корректировали параметры объекта, включая его массу, скорость и то, насколько близко он приблизился к Солнцу. После выполнения каждого сценария моделирование дало бы теоретические орбиты для четырех планет-гигантов, которые должны были появиться в результате столкновения с этим объектом.
Большинство симуляций создавали орбитальные условия, которые не соответствовали орбитам планет-гигантов на сегодняшний день, но примерно один процент из них соответствовал.
Посещаемые объекты, которые привели к этим почти совпадающим сценариям, были размером от двух до 50 раз больше Юпитера и проникали глубоко во внутреннюю часть Солнечной системы, выходя далеко за пределы орбиты Урана и иногда даже пересекая траекторию Меркурия, пишет Daily Mail.
Во многих из этих почти совпадающих сценариев объект перемещался по внутренней части Солнечной системы, что побудило исследователей добавить планеты земной группы — Меркурий, Венеру, Землю и Марс — в моделирование, чтобы посмотреть, как они могут повлиять на результаты.
Но даже с учетом добавления этих четырех планет, сценарии, почти совпадающие с текущими орбитами планет, по-прежнему воспроизводят их текущие орбиты. Результаты исследования показывают, что одно событие могло быть причиной слегка несовершенных орбит, по которым сегодня движутся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Хотя вероятность того, что именно такой сценарий действительно имел место, невелика — примерно один к 1000 из 10 000, — это не невозможно, заключает Daily Mail.