Орбиты планет – это ровные круги, движущиеся по одному и тому же плоскому диску. Большинство современных теорий планетообразования предсказывают, что планеты должны двигаться по концентрическим, круговым орбитам, лежащим в одной плоскости. Однако в реальности всё обстоит иначе. Ни одна планета нашей Солнечной системы не движется по идеально круговой орбите, и их траектории не лежат в одной плоскости. Особенно заметны отклонения у внешних гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
Традиционные объяснения аномалий орбит внешних планет связывали эти отклонения с взаимодействием между самими планетами. Но, как показывают новые исследования, эти взаимодействия не могут объяснить все нюансы наблюдаемых орбит. Недавно представленная работа планетолога Рену Малхотра из Университета Аризоны в Тусоне предлагает смелую гипотезу: виновником «кривых» орбит внешних планет мог стать межзвездный «странник» – массивный объект, посетивший нашу Солнечную систему в далеком прошлом.
Исследователи провели десятки тысяч компьютерных симуляций, имитирующих пролет массивных объектов через Солнечную систему. Параметры «странников» варьировались: от размеров Юпитера до объектов, в 50 раз массивнее этой планеты и также скорость и близость их прохождения к Солнцу. Рассматривались варианты, когда объект проходил на расстоянии 20 астрономических единиц (а. е.) от Солнца (одна а. е. – это приблизительно 150 миллионов километров, среднее расстояние от Земли до Солнца).
В итоге, лишь 1% симуляций привел к конфигурации орбит, схожей с наблюдаемой в нашей Солнечной системе. «Успешные» сценарии включали в себя прохождение объекта прямо через центр Солнечной системы, причем некоторые из них «задевали» даже орбиту Меркурия. Эти «незваные гости» были от 2 до 50 раз массивнее Юпитера. Самый реалистичный сценарий показал пролет объекта с массой в 8 раз больше Юпитера на расстоянии всего 1,69 а. е. от Солнца – немного дальше орбиты Марса.
Удивительно, но оказалось, что одного пролета подобного объекта достаточно, чтобы существенно изменить траектории гигантских планет. Это объясняется тем, что даже относительно небольшое гравитационное воздействие на протяжении миллионов лет может привести к значительным изменениям в орбитах.
Результаты исследования предполагают, что подобные межзвездные объекты, возможно, не такая уж и редкость во Вселенной. Массивные «неудавшиеся звезды», так называемые коричневые карлики, являются распространенными космическими телами. Их пролеты через различные планетные системы могут быть вполне обычным явлением.
Моделирование проводилось на временном масштабе в 20 миллионов лет, а события, которые, по мнению исследователей, привели к нынешней конфигурации Солнечной системы, произошли примерно 4 миллиарда лет назад. Этот результат подкрепляет теорию о том, что ранние этапы эволюции планетных систем могут быть весьма хаотичными и подверженными влиянию различных космических факторов.
Примечательно, что Меркурий, самая близкая к Солнцу планета, имеет самую вытянутую и наклонную орбиту в Солнечной системе. Это, возможно, также является следствием того самого гравитационного воздействия, когда-то давным-давно.
Работа, представленная в виде препринта на сайте arXiv, пока не прошла рецензирование, однако она уже вызвала живой интерес среди астрономов. Исследование дополняет ряд других работ, посвященных влиянию пролетающих звезд на орбиты планет, включая воздействие на орбиту Земли и формирование необычных спутников планет. Подобные исследования позволяют взглянуть по-новому на процесс формирования и эволюции Солнечной системы и дают пищу для дальнейших открытий.
Эта гипотеза поднимает множество вопросов и стимулирует дальнейшие исследования в области планетологии. Если подтвердится, что межзвездные «странники» оказывают такое сильное влияние на планетные системы, это изменит наше понимание о формировании и эволюции космоса.
Изображение носит иллюстративный характер
Традиционные объяснения аномалий орбит внешних планет связывали эти отклонения с взаимодействием между самими планетами. Но, как показывают новые исследования, эти взаимодействия не могут объяснить все нюансы наблюдаемых орбит. Недавно представленная работа планетолога Рену Малхотра из Университета Аризоны в Тусоне предлагает смелую гипотезу: виновником «кривых» орбит внешних планет мог стать межзвездный «странник» – массивный объект, посетивший нашу Солнечную систему в далеком прошлом.
Исследователи провели десятки тысяч компьютерных симуляций, имитирующих пролет массивных объектов через Солнечную систему. Параметры «странников» варьировались: от размеров Юпитера до объектов, в 50 раз массивнее этой планеты и также скорость и близость их прохождения к Солнцу. Рассматривались варианты, когда объект проходил на расстоянии 20 астрономических единиц (а. е.) от Солнца (одна а. е. – это приблизительно 150 миллионов километров, среднее расстояние от Земли до Солнца).
В итоге, лишь 1% симуляций привел к конфигурации орбит, схожей с наблюдаемой в нашей Солнечной системе. «Успешные» сценарии включали в себя прохождение объекта прямо через центр Солнечной системы, причем некоторые из них «задевали» даже орбиту Меркурия. Эти «незваные гости» были от 2 до 50 раз массивнее Юпитера. Самый реалистичный сценарий показал пролет объекта с массой в 8 раз больше Юпитера на расстоянии всего 1,69 а. е. от Солнца – немного дальше орбиты Марса.
Удивительно, но оказалось, что одного пролета подобного объекта достаточно, чтобы существенно изменить траектории гигантских планет. Это объясняется тем, что даже относительно небольшое гравитационное воздействие на протяжении миллионов лет может привести к значительным изменениям в орбитах.
Результаты исследования предполагают, что подобные межзвездные объекты, возможно, не такая уж и редкость во Вселенной. Массивные «неудавшиеся звезды», так называемые коричневые карлики, являются распространенными космическими телами. Их пролеты через различные планетные системы могут быть вполне обычным явлением.
Моделирование проводилось на временном масштабе в 20 миллионов лет, а события, которые, по мнению исследователей, привели к нынешней конфигурации Солнечной системы, произошли примерно 4 миллиарда лет назад. Этот результат подкрепляет теорию о том, что ранние этапы эволюции планетных систем могут быть весьма хаотичными и подверженными влиянию различных космических факторов.
Примечательно, что Меркурий, самая близкая к Солнцу планета, имеет самую вытянутую и наклонную орбиту в Солнечной системе. Это, возможно, также является следствием того самого гравитационного воздействия, когда-то давным-давно.
Работа, представленная в виде препринта на сайте arXiv, пока не прошла рецензирование, однако она уже вызвала живой интерес среди астрономов. Исследование дополняет ряд других работ, посвященных влиянию пролетающих звезд на орбиты планет, включая воздействие на орбиту Земли и формирование необычных спутников планет. Подобные исследования позволяют взглянуть по-новому на процесс формирования и эволюции Солнечной системы и дают пищу для дальнейших открытий.
Эта гипотеза поднимает множество вопросов и стимулирует дальнейшие исследования в области планетологии. Если подтвердится, что межзвездные «странники» оказывают такое сильное влияние на планетные системы, это изменит наше понимание о формировании и эволюции космоса.
