Wiele obiektów międzygwiezdnych weszło do naszego Układu Słonecznego, wynika z badania: ScienceAlert

Kiedy „Oumuamua podróżował przez nasz Układ Słoneczny w 2017 roku, ludzie na całym świecie to zauważyli. był pierwszy będąc wśród gwiazd (ISO) Astronomowie kiedykolwiek odkryci.

Następnie w sierpniu 2019 roku kometa 2I Borysow przeleciała przez nasz Układ Słoneczny, stając się drugim ISO, które wędruje z wizytą. Wspólne wizyty ISO wywołały falę dociekań i spekulacji.

Musi być więcej ISO tylko tych dwóch typów, a nowe badanie mówi, że nasz Układ Słoneczny mógł schwytać niektórych z tych międzygwiezdnych gości, chociaż nie pozostają oni długo.

Chociaż ISO są rzadkie, Układ Słoneczny jest starożytny i prawdopodobnie odwiedzany przez wielu. Astronomowie uważają, że niektóre z tych obiektów można uchwycić na orbitach Słońca.

W tym badaniu przyjrzymy się bliżej przechwytywaniu ISO i sprawdzimy pomysł, że niektóre ISO można uchwycić na orbitach bliskich Ziemi, a nie na orbitach słonecznych. Naukowcy stojący za tą pracą twierdzą, że na orbicie bliskiej Ziemi może znajdować się stała liczba ISO.

Więc to dobrze, że inne układy słoneczne wysyłają mimowolnego emisariusza obcych w naszą stronę. Badanie tych ISO jest jednym ze sposobów uzyskania wglądu w inne układy słoneczne oraz w to, jak się tworzą i ewoluują.

Autorzy tego artykułu twierdzą, że normy ISO zapewniają wyjątkową okazję do „…badania powstawania i ewolucji układów planetarnych, w tym naszego własnego”.

Wskazują również, że obecność któregokolwiek z nich w naszym Układzie Słonecznym jest obecnie głównym punktem zainteresowania astronomów.

Napisali: „Choć rzadkie, ISO można uchwycić na orbitach ograniczonych przez różne planety w Układzie Słonecznym”.

papier „Bliskie spotkania międzygwiazdowego rodzaju: badanie obecności obiektów międzygwiazdowych na orbicie bliskiej Ziemi .Pierwszym autorem jest Deptajyoti Mukherjee, absolwent astrofizyki obliczeniowej na Wydziale Fizyki Carnegie Mellon University.Inni autorzy to High Track, Amir Siraj i Avi Loeb.Artykuł nie został jeszcze zrecenzowany.

Ostatnie badania pokazują nam, że zbliżające się Obserwatorium Vera Rubin może znaleźć do Pięć ISO rocznie i że Obłok Oorta, jeśli istnieje, może go zawierać Więcej ISO oryginalnych obiektów Układu Słonecznego. Inne badania sugerują, że promienie kosmiczne mogą być Większość ISO jest skorodowana Nic. Inne artykuły wykazały, że wiele norm ISO będzie takich samych Przyciągnięty do Jowisza i zniszczyć go.

Ale żaden z nich nie zbadał szczegółowo plików ISO przechwyconych na orbicie okołoziemskiej.

Badanie opiera się na symulacjach numerycznych, gdzie każda cząsteczka w symulacji reprezentuje potencjalne ISO na innej trajektorii pochodzącej spoza Układu Słonecznego. Symulacje opierają się w dużej mierze na efektach rozpraszania, w których cząstki nadchodzące na różne sposoby z Ziemi, Księżyca, Słońca i Jowisza są przeplatane na różne sposoby.

Badania obejmują przekroje poprzeczne przestrzeni i prędkości, które prowadzą do przechwycenia ISO na orbitach bliskich Ziemi. Naukowcy nazywają je przekrojami poprzecznymi i po dużej liczbie symulacji rozpraszania N-ciał zidentyfikowali kierunki.

Ich wyniki pokazują, że masywny Jowisz odgrywa dominującą rolę. Przekrój przechwytywania Ziemia-Księżyc-Jowisz „… dominuje w przechwytywaniu obiektów międzygwiazdowych na orbitach bliskich Ziemi o współczynnik 104 w porównaniu z przechwytywaniem Ziemi-Księżyca”.

Kiedy autorzy porównali swoje odkrycia z rzeczywistym rozmieszczeniem znanych małych ciał w naszym Układzie Słonecznym, wyłoniło się coś niezwykłego. Jeśli ISO zostanie przechwycone, prawdopodobnie skończy się na średniej odległości od słońca większej niż 10 jednostek astronomicznych. Wskazują, że jest to miejsce, w którym znajduje się plik Centaury Na zewnątrz.

Centaury to małe ciała w Układzie Słonecznym o niestabilnych orbitach z powodu interakcji z gigantycznymi planetami. Czy ISO mogą ukrywać się wśród centaurów?

„ISO ukrywające się wśród centaurów zostały zbadane przez Siraj i Loeb (2019), ale żadne znane centaury nie mają międzygwiezdnego pochodzenia” – napisali. „Jednak nasze badanie sugeruje, że bliższe zbadanie może być warte zachodu”.

Przechwycone pliki ISO prawdopodobnie nie będą miały bardzo stabilnych orbit. Dane zespołu pokazują, w jaki sposób można uchwycić ISO na orbitach bliskich Ziemi, ale szukanie ich na tych protoorbitach może być daremne. To byłoby bardzo łatwe, prawda? Natura rzadko tak łatwo zdradza swoje tajemnice.

„Ostrzegamy czytelnika, że ​​nie jest to pełna reprezentacja obrazów ISO przechwyconych obecnie przez Ziemię i Jowisza (jeśli istnieją). ISO przechwycone w przeszłości będą ewoluować w czasie z powodu interakcji z innymi planetami w Układzie Słonecznym, ” wyjaśniają.

Zespół wykonał długoterminowe obliczenia orbitalne dla podzbioru ISO przechwyconych w wieku do 10 milionów lat, aby sprawdzić ich przetrwanie. Planują przetrwanie obiektów na ich orbitach bliskich Ziemi. Niektóre ISO mogą uciec ze swojej początkowej orbity przechwyconej na inną przechwyconą orbitę, ale te ISO nie wchodzą w grę.

Gdy przechwycony ISO opuści swoją orbitę bliską Ziemi, albo opuszcza Układ Słoneczny, albo przyjmuje nową orbitę z większym peryhelium i półosią wielką. Ale obiekty przechwycone przez Ziemię mają średni wskaźnik przeżycia dwa do trzech razy wyższy niż te przechwycone przez Jowisza.

Jeśli w NEO są przechwycone pliki ISO, nie będą one trwały długo. Okres półtrwania wartości ISO przechwyconych przez Jowisza na orbitach bliskich Ziemi wynosi około 50 000 lat. Okres półtrwania uchwycony przez Ziemię i Księżyc wynosi około 130 000 lat. Innym sposobem spojrzenia na to jest to, że populacja ISO uchwycona na Jowiszu zmniejszyła się do 10 procent pierwotnej frakcji w ciągu zaledwie 800 000 lat. Jak na Ziemię-Księżyc uchwycony zgodnie z normami ISO, ma on 2,1 miliona lat.

Ale wiele z tych obiektów będzie bardzo małych, w niczym nie przypominających Oumaumua czy komety Borysow. Populacje są zdominowane przez ISO o średnicy około 1 metra. Nie ma możliwości schwytania czegoś takiego jak Borysow czy 'Oumuamua, chyba że zrobimy to sztucznie.

Gdybyśmy chcieli znaleźć jedno z tych przechwyconych ISO, zależałoby to od obiektów takich jak Obserwatorium Vera Rubin i Badanie dziedzictwa przestrzeni i czasu. To zaplanowane na dziesięć lat badanie nieba południowego, które powinno rozpocząć się po pierwszym brzasku w sierpniu 2024 roku.

Będzie często fotografować niebo i znajdować małe obiekty poruszające się po Układzie Słonecznym. Według niektórych szacunków każdego roku znajdzie kilka obiektów wielkości Oumuamua.

Zdaniem autorów, wśród innych obiektów NEO może znajdować się większa liczba przechwyconych klastrów ISO. Ilustruje to potrzebę dokładniejszego zbadania tego zagadnienia. Najlepszym sposobem na ich poznanie jest spotkanie z jednym z największych.

Europejska Agencja Kosmiczna Przechwycenie komety Zadanie może to zrobić. Opierając się na wcześniejszym powiadomieniu o przybliżeniu ISO, które zapewniłoby Obserwatorium Vera Rubin, automatyczny statek kosmiczny mógł czekać w punkcie LaGrange 2 Słońce-Ziemia, aż zostanie określone odpowiednie ISO. Następnie przechwytywacz może zostać wysłany, aby go przechwycić, monitorować i pobrać próbkę z jego ogona.

Europejska Agencja Kosmiczna współpracuje z japońską agencją kosmiczną JAXA i planują wystrzelenie Comet Interceptor w 2029 roku.

Autorzy mówią: „Odkrywając i badając przechwycone obiekty międzygwiezdne, możemy dowiedzieć się o właściwościach i pochodzeniu tych obiektów, o powstawaniu i ewolucji systemów egzoplanet, a nawet o naszym własnym Układzie Słonecznym”.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany przez wszechświat dzisiaj. czyta Oryginalny artykuł.