Kto деформировал zewnętrzny układ Słoneczny: gwiazda-вторженец lub "dziewiąta planeta"?

W najdalszych zakątkach naszego układu Słonecznego czai się zagadka. Przez długi czas astronomowie uważali, że osiem planet obracają się na prawie idealnych kołowych orbitach, bo kiedyś powstały w pokrętny dysku pyłu i gazu, otaczającym młode słońce. Ale w 2003 roku naukowcy odkryli coś dziwnego: planeta karłowata Sedna ma dziwna orbita, zmieniając położenie od dwóch odległości do Plutona do ponad dwudziestu odległości do Słońca. I to nie jeden taki. Za lata po tym, astronomowie odkryli prawie dwa tuziny odległych lodowych obiektów, których orbity продолговаты i dziwne jest nachylona w stosunku do płaszczyzny układu Słonecznego.

Aby wyjaśnić takie dziwactwa, naukowcy sugerują, że być może te światy — blizny brutalnej przeszłości. Może kiedyś w młodości układu Słonecznego obok przeszła gwiazda i potrącił z kursu te światy. Lub daleki dziewiąta planeta swoją grawitacją naruszyła porządek w naszym systemie.

Najnowsza hipoteza na wadze w ciągu ostatnich kilku lat, zmuszając przede wciągać kurz, mówi Suzanne Пфальцнер, astronom z Instytutu радиоастрономии im. Maxa Plancka w Niemczech. Anomalie na orbitach kilka małych obiektów zewnętrznych układu Słonecznego zgromadził dowody na to, że "dziewiąta planeta" około 10 razy więcej Ziemi na masie. Tymczasem gwiazda вторженец uznano za mało prawdopodobne — do tej pory. Пфальцнер i jej koledzy niedawno opublikowali pracę na serwerze препринта arXiv, która została przyjęta The Astrophysical Journal", w którym wykazały, że gwiazdy mogą latać w pobliżu naszego układu Słonecznego znacznie częściej, niż myśleli. Wyniki te nie tylko nadają wagi teorii gwiezdnej przęseł, ale również mogą wyjaśnić, jak "dziewiąta planeta" w ogóle znalazła się na swojej dziwnej orbicie.

Dziwna orbita Седны

Astronomowie wiedzą, że Słońce nie zawsze był samotny. To narodziło się w grupie setek lub dziesiątek tysięcy gwiazd, które rozsypały się po całej galaktyce zaledwie 10 milionów lat. Dlatego, gdy Słońce znajdowało się wewnątrz tej gromady, gwiazdy poruszały się tam i tu w zawrotnym tańcu, który łatwo może doprowadzić do залету do naszego rodzącego się systemu słonecznego. Ale po zerwaniu skupiska na części prawdopodobieństwo takiej inwazji spadła prawie do zera. W każdym razie, tak uważali. Ale Пфальцнер i jego koledzy teraz twierdzą, że szanse na inwazję były stosunkowo wysokie, po tym, jak gromada zaczynał blaknąć. Po wielu długich komputerowych symulacji okazało się, że gwiazda o masie z nasze Słońce z prawdopodobieństwem 20-30% mogła latać w 50 — 150 a.e. od Plutona (1 a.e. — to odległość od Ziemi do Słońca, około 150 milionów kilometrów). Z pewnością taka najbliższej podejście pokręcił by naszą młodą system Słoneczny.

Chociaż duże planety pozostały by w stanie nienaruszonym (Słońce, na przykład, prawie nie czuje słabej grawitacji ośmiu planet), inwazja mogłaby pchnąć siebie małe obiekty, umieszczając je na dziwne orbity na granicach układu Słonecznego. Ponadto: modelowanie także воссоздало drugą tendencję, którą astronomowie obserwowali w układzie Słonecznym, — skłonność do zewnętrznych obiektów być grupowane. Poruszają się razem w ciasnych grupach. W prostych słowach, gwiazda-вторженец doskonale wpisuje się w model, utworzone na podstawie obserwacji.

"Ale czy przeżyją oni na ponad 4,5 miliarda lat, czyli tak długo jak istnieje układ Słoneczny, "to jest pytanie za milion dolarów", mówi Scott Kenyon, astronom z Harvard-Smithsonian centrum astrofizyki, nie brał udziału w badaniu. I Пфальцнер z nim zgadzam. Chciała by wymodelować długotrwałe zachowanie, aby zrozumieć, zostaną zachowane, czy zmiany spowodowane rozgwieżdżonym naruszenie, przez cały okres istnienia naszego systemu.

Naukowcy chętnie szukają nowych danych za pomocą wielu różnych nadzorczych kampanii. Kilka poleceń, na przykład, już przejęli duże kawałki nieba w poszukiwaniu dziwnych rzeczy w zewnętrznym układzie Słonecznym. Scott Sheppard, astronom z instytutu Naukowego Carnegie, który nie brał udziału w badaniu, nie może powstrzymać swoich emocji w przeddzień rozpoczęcia Wielkiego синоптического teleskopu — 8,4-metrowej talerze, która otworzy setki nowych systemów słonecznych.

Kenyon, tymczasem oczekuje się, że statek kosmiczny Gaia, który jest w trakcie ustalenia położenia miliard gwiazd z niespotykaną dokładnością, pomoże znaleźć braci i sióstr naszej gwiazdy. To pozwoli naukowcom lepiej zrozumieć gromada, w którym powstała nasza młoda układ Słoneczny, a także prawdopodobieństwo, że druga gwiazda podejdzie zbyt blisko. "Gaia" — nasz nowy zbawiciel", mówi. Niedawny badanie Gaia pozwoliło śledzić drodze pobliskich gwiazd w przeszłości i wyświetlać je w przyszłość, tylko po to, aby odkryć, że 25 gwiazdek mogą zbliżyć się niebezpiecznie blisko naszego domu w ciągu 10 milionów lat. I, oczywiście, wszyscy chcą znaleźć "dziewiątą planetę".

Ale Пфальцнер twierdzi, że otwarcie kolejnego dużego członka układu Słonecznego nie wyklucza gwiezdnej przęseł. "To nie scenariusz albo/albo", mówi ona. "Jeśli dziewiąta planeta istnieje, nie wyklucza model przęsła, raczej przemawia na jej korzyść". Przewiduje się, że orbita dziewiątej planety, ekscentryczna i nachylona powierzchnia (w stosunku do płaszczyzny układu Słonecznego) również mogła powstać pod wpływem gwiazd na sam dół. Otwarcie dziewiątej planety wprowadzi wiele kropki nad i.