З вездите са гравитационно прикрепени към своите галактики и се движат съгласувано със заобикалящата ги среда. Но понякога нещо нарушава връзката. Ако една звезда се приближи твърде много до свръхмасивна черна дупка, тя може да я изхвърли в космоса като “звезда-измамник”.
Какво би се случило със Земята, ако някой от тези звездни натрапници се приближи твърде много?
Това не е много вероятно събитие, но шансът не е нулев, съобщава Science Alert.
След няколко милиарда години нашата Слънчева система се превърна в предсказуема област. Планетите се движат, а Слънцето стои в центъра.
Но ако друга звезда се приближи твърде близо, невидимите гравитационни връзки, които поддържат всичко да върви по начина, по който е, ще бъдат разтегнати или скъсани, смятат експерти.
Земята е малка планета, съдържаща само около три милионни от масата на Слънцето. Нашата планета се води по капризите на Слънцето и неговата мощна гравитация и ако друга звезда си проправи път в тази подредба, Земята ще бъде подложена на нова гравитационна парадигма.
Нов документ разглежда, какво би се случило, ако “звезда-измамник” се приближи на 100 AU (единица за дължина, приблизително разстоянието от Земята до Слънцето - бел.ред.) от Слънцето.
Заглавието на статията е „Бъдещи траектории на Слънчевата система: Динамични симулации на звездни срещи в рамките на 100 AU“.
Докладът ще бъде публикуван в месечните издания на Кралското астрономическо дружество. Водещият автор е Шон Реймънд, астроном от Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, CNRS (Лаборатория по астрофизика в Бордо - ред. бел).
Знаем, че стабилната предсказуемост в нашата Слънчева система няма да продължи. Слънцето ще се развива и през следващите милиарди години ще стане по-ярко, посочва Реймънд. По думите му Земята е много близо до вътрешния ръб на обитаемата зона. Ако се приближи малко по-близо до Слънцето, деликатният баланс, който позволява течната вода да се задържа на повърхността, ще бъде нарушен.
В същия този диапазон от един милиард години има около 1% шанс за среща със “звезда-измамник”, смята експертът.
These supermassive black hole jets may pelt Earth with 'ghost particles' https://t.co/LTRsvohypb pic.twitter.com/I7NQLSlJmj
— SPACE.com (@SPACEdotcom) November 22, 2023
Какво ще се случи със Земята, ако това се случи? Ще бъде ли изтласкана Земята от обитаемата зона?
„На Земята има около милиард години оставащи обитаеми повърхностни условия“, пишат авторите.
„Докато орбиталната еволюция на планетите до голяма степен се определя от вековни и резонансни смущения“, обясняват те, „преминаващите звезди могат да имат последователно влияние върху орбитите на планетите“, допълват учените.
“Повечето “звезди-измамници”, наричани още междугалактически звезди или свръхскоростни звезди, защото техните траектории ще ги изведат извън Млечния път, не се приближават до Земята. Kappa Cassiopeiae например е на 4000 светлинни години и никога няма да се доближи. Други, като 675-те измамни звезди, открити от астрономите от университета Вандербилт през 2012 г., бяха изхвърлени след преплитане със свръхмасивната черна дупка на Млечния път и техните траектории не ги доведоха до Земята”, пишат авторите на проучването.
Дори в Млечния път пространството е предимно празно и повечето звездни прелитания никога няма да се доближат до друга слънчева система.
„Статистически погледнато, прелитания по-близо от 100 AU, които биха повлияли силно на орбитите на планетите, се извършват приблизително веднъж на 100 години в сегашното галактическо съседство“, обясняват изследователите.
Въпреки че шансовете са ниски, това е възможност. Когато погледнете галактиката като цяло, почти сигурно е, че звездно прелитане някъде в галактиката ще се приближи на 100 AU от друга звезда.
Relax and unwind as you watch this panoramic view from #NASAWebb of 500,000 shining stars. ✨
— NASA Marshall (@NASA_Marshall) November 26, 2023
Sagittarius C is a star-forming region about 300 light-years away from the supermassive black hole at the Milky Way’s center. pic.twitter.com/vZY1i1Qm8V
Ако тази звезда е нашето Слънце, какво ще стане със Земята?
“Екипът извърши симулации на N-тела, за да се опита да определи потенциалните резултати за Земята. Те започнаха с осемте планети на Слънчевата система и добавиха една-единствена звезда-измамник. Те съпоставиха масите на симулираните звезди-измамници с масите на звездите в нашия звезден съсед. Те също така съпоставиха скоростите на измамните звезди с околността. Симулираха различни скорости и траектории на звездата, за да видят как изглежда диапазонът от резултати за Земята. Общо изследователите са провели 12 000 симулации”, посочват от Лаборатория по астрофизика в Бордо.
„Ако звезда премине в рамките на 100 AU от Слънцето, все още има много голям шанс всичките осем планети на Слънчевата система да оцелеят“, пишат авторите. Има над 95 процента шанс нито една планета да не бъде загубена, допълват те.
Дефицитът на ъглов момент (AMD), в резултат на прелитането, до голяма степен определя какво ще се случи след това. AMD е мярка за орбиталното възбуждане на планетарната система и нейната дългосрочна стабилност.
New Study Lists The Ways a Rogue Star Could Spell Doom For Our Solar Systemhttps://t.co/ruk0VtqapG#science #today
— Pure Science 🔭🔬🧪🚀🧬🦖 (@Pur3Science) November 28, 2023
Какво ще се случи ако една от планетите на нашата Слънчева система бъде изгубена?
Симулацията доведе до различни резултати. Меркурий е най-уязвим и понякога се губи, когато се сблъсква със Слънцето. Други резултати включват сблъсък на Земята с Венера, изхвърляне на ледените гиганти Уран и Нептун, оцеляване само на Земята и Юпитер или само на Юпитер. При един апокалиптичен резултат всичките осем планети ще бъдат изхвърлени, обясняват изследователите.
Въпреки че и осемте планети оцеляват в повечето симулации, това може да означава различни неща. Въпреки че остават в Слънчевата система и са гравитационно свързани със Слънцето, техните орбити могат да бъдат силно нарушени. Някои дори могат да бъдат избутани в облака на Оорт.
Изследователите също така са направили таблица с десетте най-вероятни резултата, при които планетите ще бъдат унищожени.
„Определихме най-честите пътища, по които планетите могат да бъдат изгубени, като имахме предвид, че има по-голяма или равна на 95 процента вероятност никоя планета да не бъде изгубена, ако звезда премине в рамките на 100 AU“, пишат те.
- Меркурий се сблъсква със Слънцето (вероятност 2,54%).
- Марс се сблъсква със Слънцето (вероятност 1,21%).
- Венера се сблъсква с друга планета (вероятност 1,17%).
- Уран е изхвърлен (вероятност 1,06%).
- Нептун е изхвърлен (вероятност 0,81%).
- Меркурий засяга друга планета (вероятност 0,80%).
- Земята се сблъсква с друга планета (вероятност 0,48%).
- Сатурн е изхвърлен (вероятност 0,32%).
- Марс се сблъсква с друга планета (вероятност 0,27%).
- Земята се сблъсква със Слънцето (вероятност 0,24%).
A Jupiter-Like Rogue Planet Wanders Alone in Space
— Sertaç Duran (@sertacc24) March 20, 2023
Exoplanet searchers have discovered thousands of planets, the majority of which circle close to their host stars,but just a few alien worlds that float freely around the cosmos as so-called rogue planets, unattached to any star. pic.twitter.com/mhxowyBNnN
Когато става въпрос за изхвърлени планети, Уран и Нептун са изправени пред най-лошите шансове. Това не е изненадващо, тъй като те са най-отдалечени от Слънцето и са най-слабо свързани с него гравитационно. Също така не е изненадващо, че Меркурий има най-високи шансове за сблъсък със Слънцето. Като най-малко масивната планета, тя е изправена пред по-голям риск от смущения поради звездно прелитане. Това обясняват учените за получените данни.
В списъка по-горе Земята има 0,48% шанс да се сблъска с друга планета или навлизане в облака на Оорт.
„Дългосрочното оцеляване на Земята в облака на Оорт не е гарантирано“, категорични са авторите.
Друг екзотичен резултат от симулациите си струва да се обмисли: улавянето на Земята от преминаващата звезда. Тази симулация включваше звезда, малко по-масивна от Слънцето и пътуваща със сравнително ниска скорост, приближаваща се близо до нашата Слънчева система, посочват експертите.
Резултатът беше опустошително унищожение на Слънчевата система, каквато я познаваме. Шест планети се блъснаха в Слънцето, Земята не беше една от тях. Единствената оцеляла планета беше Юпитер. Това не е изненада, тъй като това е най-масивната планета, коментират учените.
Документът представя широк спектър от резултати, включително въздействието на Луната върху Земята, както Земята, така и Луната, които са заловени от преминаващата звезда, и дори всички планети и техните луни са унищожени. Но шансовете нещо от това да се случи са изключително ниски.
„Въпреки разнообразието от потенциални еволюционни пътища, шансовете, че настоящата ситуация на нашата Слънчева система няма да се промени, са големи“, заключават авторите.
