Когато през 2017 г. Оумуамуа премина през Слънчевата система, това беше първият потвърден междузвезден обект (ISO).
След това през 2019 г. кометата 2l/Борисов направи същото. Това са единствените два потвърдени ISO, които са посещавали нашата Слънчева система.
В дългата история на нашата Слънчева система трябва да са я посетили много повече ISO, а в бъдеще ще я посетят още много. Очевидно е, че има още такива обекти и се очаква предстоящата обсерватория "Вера Рубин" да открие много повече, пише БГНЕС.
Възможно е Слънцето да улови ISO или заблудена планета по същия начин, по който някои от планетите са уловили луни. Всичко се свежда до фазовото пространство.
Какво би се случило с нашата зряла, спокойна Слънчева система, ако тя внезапно се сдобие с още един член? Това ще зависи от масата на обекта и евентуалната орбита, на която ще се озове.
Това е интересен мисловен експеримент; докато Борисов и Оумуамуа са по-малки обекти, една по-масивна планета-неудачник, присъединила се към нашата Слънчева система, би могла да предизвика орбитален хаос. Това потенциално би могло да промени хода на живота на Земята, макар че това е много малко вероятно.
Постоянно се случва
Колко вероятен е този сценарий? Нова научна бележка в "Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy " очертава как нашата Слънчева система би могла да улови ISO. Тя е озаглавена "Постоянно улавяне в Слънчевата система", а автори са Едуард Белбруно от Катедрата по математически науки в Университета Йешива и Джеймс Грийн, бивш служител на НАСА.
Фазовото пространство е математическо представяне, което описва състоянието на динамична система като нашата Слънчева система. Във фазовото пространство се използват координати, които представят както позицията, така и импулса.
То е като многоизмерно пространство, което съдържа всички възможни конфигурации на орбитите около Слънцето. Фазовото пространство на нашата Слънчева система има точки на улавяне, в които ISO може да се окаже гравитационно свързана със Слънцето.
Фазовото пространство на нашата Слънчева система включва два вида точки на захващане: слаби и постоянни.
Слабите точки на прихващане са области в пространството, в които обект може временно да бъде привлечен в полустабилна орбита. Тези точки често се намират там, където се срещат външните ръбове на гравитационните граници на обектите. Те приличат по-скоро на гравитационно побутване, отколкото на приемане на орбита.
Точките на постоянно улавяне са области в пространството, където обект може да бъде трайно уловен в стабилна орбита.
Фазовото пространство на нашата Слънчева система е изключително сложно и включва много движещи се тела и техните променящи се координати. Фините промени в координатите на фазовото пространство могат да позволят на обектите да преминават между състояния на постоянно улавяне и състояния на слабо улавяне. По същата причина фините разлики в ISO или междузвездните планети могат да ги доведат до тези точки.
Не могат да избягат
В своите изследователски бележки авторите описват постоянното улавяне на ISO по този начин: "Постоянното улавяне на малко тяло, P, около Слънцето, S, от междузвездното пространство настъпва, когато P никога не може да избяга обратно в междузвездното пространство и остава уловено в рамките на Слънчевата система за цялото бъдещо време, като се движи без сблъсък със Слънцето."
Обект в постоянно слабо улавяне никога няма да избяга, но никога няма да достигне последователна, стабилна орбита. Той асимптотично се приближава към множеството на улавяне, без да се сблъсква със звездата.
Не се спори, че междузвездните планети вероятно съществуват в голям брой. Звездите се формират на групи, които в крайна сметка се разпръскват на по-голяма площ. Тъй като звездите са домакини на планети, някои от тези планети ще бъдат разпръснати чрез гравитационни взаимодействия, преди съпътстващите ги звезди да придобият известно разстояние една от друга.
"Окончателната архитектура на всяка слънчева система ще бъде оформена от разпръскването на планети в допълнение към звездните прелитания на съседните формиращи се звездни системи, тъй като близките срещи могат да изтеглят планети и малки тела от системата, създавайки т.нар. междузвездни планети", обясняват авторите.
Опасно близо
На всеки милион години около 2 от нашите звездни съседки се доближават на няколко светлинни години от Земята. "Очаква се обаче шест звезди да се разминат отблизо през следващите 50 000 години", пишат авторите.
Външната граница на Облака на Оорт е на около 1,5 светлинни години, така че някои от тези звездни срещи биха могли лесно да изместят обекти от облака и да ги изпратят към вътрешната Слънчева система. Това вече се е случвало много пъти, тъй като облакът вероятно е източник на дългопериодични комети.
"Една междузвездна планета би могла да наруши орбитите на планетите, което би било възможно да се открие", заключават те.
Все още сме в началото на разбирането на ISO. Знаем, че ги има, но не знаем колко са и къде се намират. Обсерваторията "Вера Рубин" може да ни отвори очите за тази популация от обекти. Тя може дори да покаже как те се струпват в някои региони и избягват други.
Ако те се окажат близо до някой от отворите на Хил-сферата на Слънцето, може да имаме и посетител, който да реши да остане.
