Když ‚Oumuamua cestoval přes naši sluneční soustavu v roce 2017, lidé po celém světě si toho všimli. byl první být mezi hvězdami (ISO) Astronomové kdy objevili.
V srpnu 2019 pak kometa 2I Borisov cestovala přes naši sluneční soustavu a stala se tak druhou ISO, která putovala na návštěvu. Návštěvy ISO společně vyvolaly vlnu dotazů a spekulací.
Musí existovat více ISO pouze těchto dvou typů a nová studie říká, že naše sluneční soustava možná některé z těchto mezihvězdných návštěvníků zachytila, i když tu nezůstanou dlouho.
Ačkoli ISO jsou vzácné, sluneční soustava je prastará a pravděpodobně ji navštěvuje mnoho lidí. Astronomové věří, že některé z těchto objektů lze zachytit na slunečních drahách.
Tato studie se blíže zabývá snímáním ISO a testuje myšlenku, že některé ISO lze zachytit spíše v blízkosti Země než na slunečních drahách. Vědci za touto prací tvrdí, že na oběžné dráze v blízkosti Země by mohl být pevný počet ISO.
„Mezihvězdné objekty nabízejí jedinečný mechanismus pro zkoumání formování a vývoje planetárních systémů včetně naší.“
Je velmi obtížné najít malé předměty ve vesmíru. Jediné obrázky, které dostáváme z jiných slunečních soustav, jsou buď jejich hvězdy, nebo špatné obrázky cizích exoplanet. Astronomové občas zaznamenají troskové disky a další prvky, ale chybí jim jemnější detaily.
Takže je dobře, že ostatní sluneční soustavy posílají nedobrovolného mimozemského vyslance k nám. Studium těchto ISO je jedním ze způsobů, jak získat vhled do jiných slunečních soustav a jak se tvoří a vyvíjejí.
Autoři tohoto článku říkají, že normy ISO poskytují jedinečnou příležitost „…prozkoumat formování a vývoj planetárních systémů, včetně naší vlastní.“
Poukazují také na to, že přítomnost některého z nich v naší sluneční soustavě je nyní hlavním bodem zájmu astronomů.
Napsali: „I když jsou vzácné, ISO mohou být zachyceny na drahách spojených s různými planetami ve sluneční soustavě.“
papír „Blízká setkání mezihvězdného druhu: Zkoumání přítomnosti mezihvězdných objektů na oběžné dráze v blízkosti Země.Prvním autorem je Deptajyoti Mukherjee, postgraduální student výpočetní astrofyziky z katedry fyziky Carnegie Mellon University. Dalšími autory jsou High Track, Amir Siraj a Avi Loeb. Práce dosud nebyla recenzována.
Nedávný výzkum nám ukazuje, že připravovaná observatoř Vera Rubin by mohla najít až až Pět ISO za rok a že Oortův oblak, pokud existuje, by ho mohl obsahovat Více ISO původních objektů sluneční soustavy. Jiné výzkumy naznačují, že by to mohlo být kosmické záření Většina ISO je zkorodovaných nic. Jiné dokumenty ukázaly, že mnoho norem ISO bude stejných Přitažen k Jupiteru a zničit to.
Žádný z nich však konkrétně nezkoumal soubory ISO zachycené na oběžné dráze v blízkosti Země.
Studie je založena na numerických simulacích, přičemž každá částice v simulaci představuje potenciální ISO na jiné trajektorii pocházející mimo sluneční soustavu. Simulace jsou z velké části založeny na rozptylových efektech, kdy přilétající částice různými způsoby ze Země, Měsíce, Slunce a Jupiteru jsou různě kombinovány.
Výzkum zahrnuje prostorové a rychlostní průřezy, které vedou k zachycení ISO na oběžných drahách v blízkosti Země. Vědci je nazývají příčné řezy a po velkém počtu simulací rozptylu N-těl určili směry.
- Tento obrázek ze studie ukazuje některé simulace částic ve výzkumu. V prvním scénáři se simulovaný systém skládá pouze ze Slunce a systému Země-Měsíc. Jeho účelem bylo izolovat vliv obřích planet. (Mukherjee et al. 2023)
Jejich výsledky ukazují, že dominantní roli hraje masivní Jupiter. Průřez zachycením Země-Měsíc-Jupiter „… dominuje v zachycování mezihvězdných objektů na oběžných drahách v blízkosti Země faktorem 104 ve srovnání se Zemí a Měsícem.“
- Tento údaj z výzkumu porovnává účinnost Jupiteru při zachycování ISO na oběžných drahách v blízkosti Země ve srovnání s účinností Země a Měsíce. Matematika je poměrně komplikovaná, ale v zásadě osa x ukazuje nadměrnou hyperrychlost a jak se zvyšuje, účinnost zachycení klesá. (Mukherjee et al. 2023)
Když autoři svá zjištění porovnali se skutečným rozložením známých malých těles v naší sluneční soustavě, objevilo se něco pozoruhodného. Pokud je ISO zachyceno, pravděpodobně skončí s průměrnou vzdáleností od Slunce větší než 10 AU. Označují, že je to místo, kde se soubor nachází Kentauři Ven.
Kentauři jsou malá tělesa ve sluneční soustavě s nestabilními dráhami v důsledku interakcí s obřími planetami. Mohly by se ISO skrývat mezi kentaury?
„ISO ukrývající se mezi kentaury prozkoumali Siraj & Loeb (2019), ale žádný známý kentaur nemá mezihvězdné předky,“ napsali. „Naše studie však naznačuje, že bližší zkoumání může stát za to.“
- Tento obrázek z výzkumu ukazuje rozložení orbitálních parametrů známých malých objektů sluneční soustavy oproti jejich zachyceným ISO. Levý panel zobrazuje astronomické jednotky, prostřední panel zobrazuje excentricitu orbity a pravý panel zobrazuje sklon. (Mukherjee et al. 2023)
Zachycené soubory ISO pravděpodobně nebudou mít příliš stabilní oběžné dráhy. Data týmu ukazují, jak lze ISO zachytit na orbitách blízkých Zemi, ale hledat je na těchto protoorbitách může být marné. To by bylo velmi snadné, že? Příroda se jen málokdy vzdává svých tajemství tak snadno.
„Upozorňujeme čtenáře, že se nejedná o úplnou reprezentaci ISO aktuálně zachycených Zemí a Jupiterem (pokud existují). ISO zachycené v minulosti vyvinou své orbitální parametry v průběhu času v důsledku interakcí s jinými planetami ve sluneční soustavě,“ dodal. „vysvětlují.
Tým provedl několik dlouhodobých orbitálních výpočtů pro podmnožinu ISO zachycených až 10 milionů let starých, aby otestoval jejich přežití. Plánují přežití objektů na jejich blízkých drahách Země. Některé ISO mohou uniknout ze své původní snímací oběžné dráhy na jinou zachycenou dráhu, ale tyto ISO nespadají do tohoto úsilí.
- Tento obrázek ze studie ukazuje podíl přežití zachycených NEO jako funkci věku ve vázaných NEO orbitách. Ukazuje se, že pouze 0,1-1 procenta zachycených objektů žije v okruhu 10 oběžných drah Myr NEO, což je mnohem kratší doba než známá životnost NEO. (Mukherjee et al. 2023)
Jakmile zachycený ISO opustí svou blízkou oběžnou dráhu Země, opustí buď sluneční soustavu, nebo nastoupí na novou dráhu s větším perihelem a hlavní poloosou. Ale objekty zachycené Zemí mají průměrnou míru přežití dvakrát až třikrát vyšší než objekty zachycené Jupiterem.
Pokud jsou v NEO zachyceny soubory ISO, dlouho nevydrží. Poločas rozpadu hodnot ISO zachycených Jupiterem na oběžných drahách v blízkosti Země je asi 50 000 let. Poločas rozpadu zachycený Zemí a Měsícem je asi 130 000 let. Dalším způsobem, jak se na to podívat, je, že populace ISO zachycená na Jupiteru se za pouhých 800 000 let zmenšila na 10 procent původního zlomku. Pro Zemi-Měsíc zachycený podle norem ISO je 2,1 milionu let starý.
Ale mnoho z těchto objektů bude velmi malých, nic jako Oumaumua nebo kometa Borisov. V populacích převažují ISO o průměru kolem 1 metru. Neexistuje způsob, jak něco jako Borisov nebo ‚Oumuamua chytit, pokud to neuděláme uměle.
Pokud bychom chtěli najít jeden z těchto zachycených ISO, bylo by to na zařízeních, jako je observatoř Vera Rubin a Průzkum dědictví prostoru a času. Jde o plánovaný desetiletý průzkum jižní oblohy, který by měl začít někdy po prvním světle v srpnu 2024.
Často fotografuje oblohu a najde malé objekty pohybující se po sluneční soustavě. Některé odhady říkají, že každý rok najde několik objektů o velikosti ‚Oumuamua.
Podle autorů by se mezi ostatními NEO mohlo skrývat větší množství zachycených ISO clusterů. To ilustruje potřebu podrobnějšího studia. Nejlepší způsob, jak je studovat, je jít ven a setkat se s jedním z největších.
Evropská kosmická agentura Zachycení komety Úkol to dokáže. Na základě předběžného oznámení o aproximaci ISO, které by poskytla observatoř Vera Rubin, by robotická kosmická loď mohla počkat na Sun-Earth LaGrange 2 Point, dokud nebude určena vhodná ISO. Poté může být vyslán interceptor, aby jej zachytil, sledoval a shromáždil vzorek z jeho ocasu.
Evropská kosmická agentura spolupracuje s japonskou kosmickou agenturou JAXA a plánují vypustit Comet Interceptor v roce 2029.
Autoři říkají: „Objevením a studiem zachycených mezihvězdných objektů se můžeme dozvědět o vlastnostech a původu těchto objektů, o vzniku a vývoji systémů exoplanet a dokonce i o naší vlastní sluneční soustavě.“
Tento článek původně publikoval dnešní vesmír. čte Původní článek.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
