Астрономы говорят, что близкое столкновение с загадочным гигантским межзвездным объектом в начале истории Солнечной системы могло бы объяснить нынешние орбиты нескольких крупнейших соседних с Землей планет.
Новое исследование детализирует результаты, которые предполагают, что субзвездный объект посетил Солнечную систему в начале ее истории, что может объяснить эксцентриситет и наклон орбит планет-гигантов, таких как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Если эти выводы подтвердятся, они дадут новое представление о динамике формирования планет.
В частности, исследование предполагает, что гиперболический пролет субзвездного объекта размером с гигантского коричневого карлика в какой-то момент в древние времена мог объяснить наблюдаемое поведение некоторых из крупнейших планет Солнечной системы.
Новая теория о планетах-гигантах нашей Солнечной системы
Теория, предложенная исследователями Ханно Рейном и Гаретом Брауном из Университета Торонто Скарборо и Рену Малхотрой из Лунной и Планетарной лаборатории Университета Аризоны, бросает вызов предположениям о характеристиках планет-гигантов Солнечной системы. Существуют ведущие теории, которые в основном верят что характеристики планет-гигантов Солнечной системы являются результатом внутренних взаимодействий между планетами внутри Солнечной системы.
«Умеренно эксцентричные и некомпланарные орбиты планет-гигантов бросают вызов теориям формирования Солнечной системы», — написала команда в новой статье, размещенной на сервере препринтов , - «Это вообще указывает на то, что планеты-гиганты вышли из протопланетного диска на почти идеально круговых и компланарных орбитах».
Новое исследование Брауна, Малхотры и Рейна использует подход, радикально отличающийся от традиционных моделей протопланетного диска, показывая, что «единственное столкновение с объектом массой от 2 до 50 масс Юпитера» может объяснить то, что астрономы наблюдали в течение длительного периода времени. Они говорят, что такой объект мог бы «возбудить эксцентриситеты и взаимные наклоны планет-гигантов до значений, сравнимых с наблюдаемыми».
С помощью численного моделирования команда обнаружила правдоподобный сценарий этой встречи, раскрыв динамику планетных систем внутри и за пределами нашей планеты.
Параметры близкого столкновения
В своем исследовании команда определила гипотетический межзвездный объект, обладающий рядом специфических параметров.
Обратите внимание: Астрономы обнаружили необычный пульсар.
В частности, этот загадочный древний гость имел массу примерно 8,27 массы Юпитера, и при максимальном приближении он двигался со скоростью 2,69 км/с в пределах 1,69 астрономических единиц (а.е.) от нашей ранней Солнечной системы (2,69 км/с). Угол наклона составляет 131 градус.Команда заявила, что такие встречи редки, но не невозможны. Они приводят свои аргументы, ссылаясь на условия, существовавшие в рассеянных звездных скоплениях — другими словами, на среду, в которой могла начать формироваться наша ранняя Солнечная система.
Вероятность того, что такое событие произойдет, по-прежнему низка, примерно одна на 10 000, но исследователи говорят, что вероятность достаточно высока, чтобы вызывать беспокойство.
Примечательно, что подход команды отличается от предыдущих подходов тем, что он предлагает взгляд на эволюцию Солнечной системы, учитывающий внешние воздействия. В прошлом большинство исследований было сосредоточено на изолированных взаимодействиях между местными материалами, из которых с течением времени формировались планеты, и все это помогает объяснить мирскую структуру Солнечной системы.
Напротив, новый метод команды предполагает введение гипотетического объекта субзвездной массы, другими словами, объекта, который менее массивен, чем звезда, но все же имеет достаточную массу, чтобы существенно повлиять на орбиты главных планет Солнечной системы.
Моделируя взаимодействие между таким гипотетическим объектом и планетами Солнечной системы, исследователи полагают, что они обеспечивают эффективный механизм для создания наблюдаемой орбитальной структуры планет-гигантов.
Выживание при встрече с межзвездным объектом
Кроме того, важным выводом моделирования является то, что, хотя последствия такого близкого столкновения будут огромными, планеты земного типа, скорее всего, выживут, если не сказать больше.
Выводы команды подчеркивают потенциальную обоснованность гипотезы облета, которая, по их мнению, должна стимулировать дальнейшее исследование подобных возможностей.
«Наши результаты показывают, что межзвездные пролеты следует учитывать при изучении формирования и эволюции пояса Койпера, транснептуновых объектов (ТНО) и Седноидов», — написали авторы исследования, — добавил он, что «может также быть проведен статистический анализ всех результатов пролетов». Возможно выявление новых сведений об истории формирования внесолнечных планетных систем, имеющих иное по сравнению с Солнечной системой строение».
Хотя авторы признают потенциальную роль внутренних возмущений в явлениях, связанных с резонансными взаимодействиями между планетами, и влияние, которое это может оказать на структуру Солнечной системы, они по-прежнему считают, что гибридный подход, сочетающий эти факторы с внешними воздействиями, может быть разумным.
«Учитывая сильные статистические данные по сценариям субзвездных пролетов, обнаруженные в нашем исследовании», — заключают авторы, — «кажется вероятным, что комбинация внутренних и внешних возмущений была частью истории Солнечной системы».
Все последние новости астрономии читайте на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
- Загадка быстрых радиовсплесков (FRB), долгие годы озадачивавшая астрономов, более многогранна, чем предполагалось ранее, утверждают ученые Северо-Западного университета и Университета Макгилла, обнаружившие быстрые радиовсплески, исходящие из неожиданной
- Короткие видео типа TikTok убивают ваш мозг и вызывают зависимость — это доказали ученые (Нет)