На окраинах Солнечной системы, вдали от света и тепла Солнца, все может стать немного... странным. Там скопления камней вращаются по странным орбитам, которые некоторые астрономы связывают с присутствием большой невидимой планеты, скрывающейся на окраинах Солнечной системы.
До сих пор поиски гипотетической Планеты Девять не дали никаких результатов. Для этого есть много возможных причин, одним из весомых аргументов которых является то, что Планеты Девять нет и никогда не было.
Но если это так, как мы объясним орбиты? Что ж, в новой статье есть потенциальное решение: инопланетная звезда. Исследование было опубликовано в двух статьях в журналах Nature Astronomy и The Astrophysical Journal Letters.
Нет, конечно, сейчас ее там нет. Но когда-то, миллиарды лет назад, массивный объект мог пройти достаточно близко, чтобы гравитационно встряхнуть орбиты объектов внешней Солнечной системы, вызвав странные орбиты. Некоторые из этих внешних объектов могли даже оказаться гораздо ближе к Солнцу, теперь их можно увидеть как странные луны, захваченные гигантскими планетами.
К такому выводу пришла группа астрофизиков под руководством Сюзанны Пфальцнер из Исследовательского центра Юлиха в Германии, которая провела компьютерное моделирование, чтобы пронаблюдать влияние звезд разной массы и расстояния на внешнюю часть Солнечной системы по мере их приближения.
«Наиболее подходящим аналогом сегодняшней внешней части Солнечной системы, который мы обнаружили с помощью наших симуляций, является звезда, которая была немного легче нашего Солнца — около 0,8 солнечных масс», — объясняет астрофизик Амит Говинд из Исследовательского центра Юлиха. «Эта звезда пролетела мимо нашего Солнца на расстоянии около 16,5 миллиардов километров. Это примерно в 110 раз больше расстояния между Землей и Солнцем, и чуть меньше четырех раз больше расстояния до самой дальней планеты Нептун».
Большая часть вещества внутри Солнечной системы вращается по орбите в более или менее плоской дисковой конфигурации. Это реликт того, как формировалась Солнечная система; когда Солнце было вращающейся молодой звездой около 4,6 миллиарда лет назад, материал из облака вокруг него закручивался вокруг него и питал его рост. Со временем этот закручивающийся материал сплющился в диск — во многом как шарик теста для пиццы сплющивается по мере вращения.
То, что не поглотило Солнце, затем превратилось в Солнечную систему со всеми планетами, астероидами и лунами. И поскольку ничего серьезного не произошло с Солнечной системой, этот диск — то место, где все эти планеты, астероиды и луны остались, более или менее.
Но внешняя часть Солнечной системы отличается. Существуют рои камней, которые вращаются вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна – транснептуновые объекты, или ТНО – под удивительно наклонными углами. Некоторые из этих углов настолько наклонены, что объект вращается почти вокруг полюсов Солнца, а не вокруг его экватора.
Некоторые ученые отмечают, что эти орбиты соответствуют гравитационному влиянию планеты, масса которой в пять раз больше массы Земли. Но космос далеко не пуст, и хотя сейчас нет звезд, находящихся очень близко к Солнцу, когда-то их, вероятно, было больше. Звезды обычно рождаются в облаках, где рождается много других звезд , и начинают свою жизнь в довольно переполненных средах.
Пфальцнер и ее коллеги провели более 3000 симуляций, подстраивая различные звезды и то, насколько близко они проходят мимо Солнечной системы, наблюдая результаты и сравнивая их с известными эксцентрическими орбитами скоплений ТНО. И они обнаружили, что звезда, которая немного меньше Солнца, пролетая мимо внешней Солнечной системы, могла бы создать сегодняшние запутанные махинации.
Пролет мог даже создать странные орбиты таких объектов, как 2008 KV42 и 2011 KT19, которые вращаются в противоположном направлении по отношению к планетам, с почти перпендикулярным наклоном. Эти объекты также ранее привлекались в исследованиях, ищущих доказательства существования Девятой планеты .
И, согласно расчетам команды, до 7,2 процента первоначальной популяции ТНО могло быть выброшено внутрь, к Солнцу.
«Некоторые из этих объектов могли быть захвачены гигантскими планетами в качестве лун», — говорит Саймон Портегис Цварт из Лейденского университета в Нидерландах. «Это объяснило бы, почему внешние планеты нашей Солнечной системы имеют два разных типа лун».
Исследование далеко от окончательного. Существует довольно много причин, по которым мы могли не заметить Девятую планету, включая тот факт, что она очень тусклая и очень далекая. И также возможно, что мы не оперируем достаточным количеством данных — все , что находится так далеко от Солнца, трудно увидеть, поэтому данные, которые мы могли бы получить, могут быть результатом смещения отбора , ограниченного только тем, что мы можем видеть с помощью наших современных технологий.
Тем не менее, идея пролета звезды не является неправдоподобной и представляет собой довольно изящное решение.
«Прелесть этой модели в ее простоте», — говорит Пфальцнер. «Она отвечает на несколько открытых вопросов о нашей Солнечной системе, имея всего одну причину».
