Солнечная система может захватить межзвездную планету-изгой
Дуэт астрофизиков предпринял попытку оценить возможность того, что наша Солнечная система захватит некий объект, прибывший из-за ее пределов — надолго или навсегда. И, судя по их расчетам, в фазовом пространстве нашей звезды действительно есть «окна», которыми может воспользоваться астероид или даже так называемая планета-изгой, чтобы стать ее постоянным спутником. Правда, какова вероятность такого сценария — вопрос дискуссионный.
В 2017 году в Солнечной системе появился первый в истории наблюдений объект, про который астрономы с уверенностью заявили: он не отсюда. Речь идет о необычном астероиде под названием Оумуамуа — настолько странном, что некоторые ученые даже подозревают его искусственное происхождение. Затем, два года спустя, в окрестности Солнца вторглась межзвездная комета, которую открыл крымский астроном-любитель Геннадий Борисов.
Не вызывает сомнения, что межзвездные объекты посещали нашу систему и раньше и будут посещать в будущем. Но что, если это будут не астероиды, а полноценные планеты-изгои из межзвездного пространства? Или даже чужая "недозвезда" - коричневый карлик? Смогут ли они остаться навсегда, и если да — то к каким это приведет последствиям?
На эти вопросы и решила ответить команда из двух астрофизиков. В своей работе они опираются на расчеты фазового пространства Солнечной системы — основанной на гамильтоновской механике математической модели, описывающей состояние крупной динамической системы из множества больших и малых тел. В нем учитываются эксцентриситеты орбит, их наклоны и угловые скорости. И у фазового пространства нашего космического дома, большая часть массы которого заключена в Солнце, имеются два типа точек захвата: слабые и постоянные.
Первые позволяют вторгающемуся извне объекту какое-то время оставаться на полустабильной орбите — там, где пересекаются границы гравитационных полей. Вторые, соответственно, позволяют этой орбите превратиться в вечную: благодаря точной конфигурации углового момента и энергии космического тела. Сложность в том, что в нашей Солнечной системе полно мощных гравитационных раздражителей, так что чужеродные объекты могут постоянно переходить из одного состояния в другое. Тем не менее, есть два «окна», проникновение через которые позволит космическому телу закрепиться здесь надежно.
Это «отверстия» в сфере Хилла вокруг Солнца: одно направлено точно к центру Млечного Пути, а другое — в противоположную сторону. Оба они находятся на расстоянии 3,81 светового года от Солнца. Учитывая, что в области радиусом шесть парсеков от нас астрономы насчитали 131 звезду и коричневого карлика, такие «ворота» выглядят более, чем доступными.
Авторы работы рассчитали, что в ближайшие 50 тысяч лет мимо нас проплывет как минимум 6 звезд, а количество планет-изгоев или коричневых карликов, которые сделают то же самое, трудно оценить. Если какие-то из них окажутся в любой из означенных точек — они смогут «провалиться» в сферу Хилла и потенциально остаться в Солнечной системе навсегда.
Желательным такой исход назвать сложно: это могло бы самым неприятным образом повлиять на орбиты других планет, включая Землю.
