Нове дослідження припускає, що Сонце могло мати близьке зіткнення з іншою зіркою, що може пояснити незвичайні орбіти об’єктів у зовнішній частині Сонячної системи.
“Коли ми думаємо про нашу Сонячну систему, зазвичай вважаємо, що вона закінчується на найвіддаленішій відомій планеті, Нептуні. Однак відомо, що кілька тисяч небесних тіл рухаються за орбітою Нептуна”, — пояснила в заяві Сюзанна Пфальцнер, астрофізик із Forschungszentrum Jülich. “Є навіть підозра, що існують десятки тисяч об’єктів з діаметром понад 100 кілометрів [62 милі]. Дивно, що багато з цих так званих транснептунових об’єктів рухаються по ексцентричних орбітах, нахилених відносно загальної площини орбіт планет у Сонячній системі.”
Досі залишається загадкою, чому ці об’єкти мають такі нахилені орбіти. Дивні орбіти деяких із цих транснептунових об’єктів (TNO) спонукали деякі групи вчених припустити, що їх “керує” невловима дев’ята планета, або що наше розуміння гравітації є неправильним за низьких прискорень, або що великі планети в нашій Сонячній системі спрямували їх на ці орбіти під час свого переміщення через ранню Сонячну систему. Але нова команда вважає, що має пояснення цих незвичайних орбіт: кілька мільярдів років тому зірка пройшла поруч із нашим Сонцем.
Команда провела 3000 симуляцій сценаріїв, у яких зірки різної маси проходили на різних відстанях від нашого Сонця. Хоча ми відкрили лише приблизно 1-10 відсотків TNO, і потрібні додаткові спостереження та вивчення їхніх орбіт для повного пояснення, команда виявила, що близький проліт зірки, трохи меншої за нашу, міг створити Сонячну систему, дуже схожу на ту, яку ми бачимо сьогодні.
“Найкраща відповідність сьогоднішній зовнішній Сонячній системі, яку ми знайшли під час наших симуляцій, це зірка, яка була трохи легшою за наше Сонце – приблизно 0,8 сонячної маси”, — пояснив Аміт Говінд, співавтор статті. “Ця зірка пролетіла повз наше Сонце на відстані приблизно 16,5 мільярда кілометрів [10,3 мільйона миль]. Це приблизно в 110 разів більше відстані між Землею та Сонцем, і трохи менше ніж у чотири рази більше, ніж відстань до найвіддаленішої планети, Нептуна.”
Симуляція показала, що деякі TNO рухаються по ретроградних орбітах. Спочатку це стурбувало Пфальцнер, оскільки здавалося, що симуляція не створила Сонячну систему, схожу на нашу.
“Тільки пізніше я дізналася, що нещодавно дійсно було виявлено кілька ретроградних TNO”, — розповіла Пфальцнер журналу Sky & Telescope.
Близькі зустрічі більш поширені на ранніх стадіях формування зірок, коли вони ще є частиною свого “кластера народження”, приблизно в перші 10 мільйонів років.
“Навіть у скупченнях з низькою щільністю ∼1% зірок сонячного типу переживають такі зустрічі”, — написала команда у своєму дослідженні. “Щоб поставити це в перспективу, за перші 10 мільйонів років свого життя щонайменше 140 мільйонів зірок сонячного типу в Чумацькому Шляху (можливо, в десять разів більше) пережили зустріч, подібну до тієї, яку пережило Сонце.”
Пізніші близькі зустрічі також можливі, і команда оцінює, що є ймовірність у 20-30 відсотків того, що Сонце мало таку зустріч за 4,5 мільярда років із моменту формування Сонячної системи.
Одна з проблем полягає в тому, що така близька зустріч, ймовірно, вплинула б на орбіту Нептуна, хоча команда виявила, що в чверті сценаріїв льодовий гігант міг бути “захищений” від впливу іншої зірки, фактично рухаючись за нею.
Це цікава ідея, яку, сподіваємось, можна буде перевірити далі. Коли обсерваторія Вери Рубін розпочне роботу в 2025 році, вона надасть більше інформації про TNO, дозволяючи команді краще перевірити свою гіпотезу.