В нашей Солнечной системе «тесные встречи» с другими звездами происходят регулярно - последняя происходит около 70000 лет назад, а следующая, скорее всего, произойдет через 240–470000 лет. Хотя это может звучать как «мало и далеко» вещи, но это довольно регулярно в космологических терминах. Понимание того, когда эти столкновения произойдут, также важно, поскольку известно, что они вызывают беспорядки в Облаке Оорта, посылая кометы на Землю.
Благодаря новому исследованию Корин Бэйлер-Джонс, исследователя из Института астрономии им. Макса Планка, астрономы теперь уточнили, когда произойдет следующая близкая встреча. Посмотрев данные космического корабля ESA Gaia, он пришел к выводу, что в течение следующих 5 миллионов лет Солнечная система может ожидать 16 близких встреч, и один особенно близкий!
Ради исследования - недавно появившегося в журнале Астрономия и Астрофизика под названием «Скорректированная на полноту скорость звездных столкновений с Солнцем с момента первого выпуска данных Gaia» - доктор Бэйлер Джонс использовал данные Gaia для отслеживания движений более 300 000 звезд в нашей галактике, чтобы увидеть, пройдут ли они когда-либо вблизи Достаточно Солнечной системе, чтобы вызвать беспокойство.
Как уже отмечалось, эти виды возмущений случались много раз за всю историю Солнечной системы. Чтобы вытеснить ледяные объекты с их орбиты в Облаке Оорта, которое простирается примерно на 15 триллионов километров (100 000 а.е.) от нашего Солнца, и отправить их во внутреннюю Солнечную систему, предполагается, что звезда должна пройти в пределах 60 триллионов км (37 триллионов миль; 400 000 а.е.) нашего Солнца.
Хотя эти близкие встречи не представляют реального риска для нашей Солнечной системы, известно, что они повышают активность комет. Как доктор Бэйлер-Джонс объяснил журналу Space по электронной почте:
«Их потенциальное влияние состоит в том, чтобы встряхнуть облако комет Оорта, окружающее наше Солнце, что может привести к тому, что некоторые из них будут вталкиваться во внутреннюю солнечную систему, где есть вероятность, что они могут воздействовать на Землю. Но долгосрочная вероятность попадания одной такой кометы на Землю, вероятно, ниже, чем вероятность того, что Земля столкнется с околоземным астероидом. Так что они не представляют намного большей опасности ».
Одна из целей миссии Gaia, которая была начата еще в 2013 году, заключалась в сборе точных данных о звездных позициях и движениях в течение своей пятилетней миссии. После 14 месяцев в космосе был выпущен первый каталог, который содержал информацию о более чем миллиарде звезд. Этот каталог также содержал расстояния и движения по небу более двух миллионов звезд.
Объединив эти новые данные с существующей информацией, доктор Бэйлер-Джонс смог рассчитать движения около 300 000 звезд относительно Солнца за период в пять миллионов лет. Как он объяснил:
«Я проследил орбиты звезд, наблюдаемые Гайей (в так называемом каталоге TGAS) назад и вперед во времени, чтобы увидеть, когда и как близко они приблизятся к Солнцу. Затем я вычислил так называемую «функцию полноты» TGAS, чтобы выяснить, какая часть столкновений была бы пропущена при опросе: TGAS не видит более слабые звезды (а самые яркие звезды в настоящее время также опускаются по техническим причинам). ), но, используя простую модель Галактики, я могу оценить, сколько звезд ей не хватает. Комбинируя это с фактическим количеством найденных встреч, я мог бы оценить общую частоту звездных встреч (то есть включая те, которые фактически не видели). Это, безусловно, довольно грубая оценка, поскольку она включает в себя ряд допущений, не в последнюю очередь модель того, что не видно ».
Исходя из этого, он смог дать общую оценку скорости звездных столкновений за последние 5 миллионов лет и за следующие 5 миллионов. Он определил, что общая скорость составляет около 550 звезд на миллион лет в пределах 150 триллионов км, а около 20 приближается к 30 триллионам километров. Это дает примерно одну потенциальную близкую встречу каждые 50 000 лет или около того.
Доктор Бейлор-Джонс также определил, что из 300 000 звезд, которые он наблюдал, 97 из них пройдут в пределах 150 триллионов км (93 триллионов миль; 1 миллион а.е.) нашей Солнечной системы, а 16 - в пределах 60 триллионов км. Хотя это было бы достаточно близко, чтобы нарушить Облако Оорта, только одна звезда была бы особенно близко Эта звезда - Gliese 710, желтый карлик K-типа, расположенный примерно в 63 световых годах от Земли, что примерно вдвое меньше нашего Солнца.
Согласно исследованию д-ра Бэйлера-Джонса, эта звезда пройдет через нашу Солнечную систему через 1,3 миллиона лет и на расстоянии всего лишь 2,3 триллиона км (1,4 триллиона ми; 16 000 а.е.). Это поместит его в Облако Оорта и, вероятно, превратит многие ледяные планетезимали в кометы с длительным периодом, которые могут направиться к Земле. Более того, Gliese 710 имеет относительно медленную скорость по сравнению с другими звездами в нашей галактике.
Принимая во внимание, что средняя относительная скорость звезд приблизительно равна 100 000 км / ч (62 000 миль в час) при ближайшем подходе, у Gliese 710 будет скорость 50 000 км / ч (31 000 миль в час). В результате у звезды будет достаточно времени, чтобы оказать гравитационное влияние на Облако Оорта, которое потенциально может послать много-много комет на Землю и во внутреннюю Солнечную систему.
За последние несколько десятилетий эта звезда была хорошо задокументирована астрономами, и они уже были почти уверены, что в будущем она столкнется с нашей Солнечной системой. Тем не менее, предыдущие расчеты показали, что он пройдет в пределах 3,1–13,6 триллионов км (1,9–8,45 триллионов миль; 20,722–90,910 а.е.) от нашей звездной системы - и с уверенностью 90%. Благодаря этому последнему исследованию эти оценки были уточнены до 1,5–3,2 трлн. Км, причем наиболее вероятными являются 2,3 трлн. Км.
Опять же, хотя может показаться, что эти проходы слишком велики по времени, чтобы представлять интерес, с точки зрения астрономической истории, это обычное явление. И хотя не каждая близкая встреча гарантирует отправку комет на наш путь, понимание того, когда и как произошли эти встречи, является неотъемлемой частью понимания истории и эволюции нашей Солнечной системы.
Понимание того, когда рядом могут произойти близкие встречи, также жизненно важно. Предполагая, что мы все еще рядом, когда происходит другое, знание того, когда это может произойти, может позволить нам подготовиться к худшему - то есть, если комета находится на пути столкновения с Землей! Если это не удастся, человечество сможет использовать эту информацию для подготовки научной миссии по изучению комет, которые посылаются нам.
Второй выпуск данных Gaia запланирован на следующий апрель и будет содержать информацию о примерно 1 миллиарде звезд. Это в 20 раз больше звезд, чем в первом каталоге, и примерно на 1% от общего количества звезд в Галактике Млечный Путь. Второй каталог будет также включать информацию о гораздо более отдаленных звездах, которые позволят реконструировать до 25 миллионов лет в прошлое и будущее.
Как указал д-р Бэйлер-Джонс, публикация данных Gaia значительно помогла астрономам. «Я значительно улучшил то, что у нас было раньше, как по количеству звезд, так и по точности», - сказал он. «Но на самом деле это всего лишь пример того, что будет во втором выпуске данных в апреле 2018 года, когда мы предоставим параллаксы и правильные движения примерно для одного миллиарда звезд (в 500 раз больше, чем в первом выпуске данных)».
С каждым новым выпуском оценки по движению звезд галактики (и потенциал для близких встреч) будут уточняться дальше. Это также поможет нам определить, когда в Солнечной системе произошла основная кометная активность, и как это могло сыграть роль в эволюции планет и самой жизни.
