Для нашої Сонячної системи регулярно відбуваються «близькі зустрічі» з іншими зірками - остання трапляється близько 70 000 років тому, а наступна, швидше за все, відбудеться від 240 000 до 470 000 років відтепер. Хоча це може виглядати як «мало і далеко між» речі, це є досить регулярним у космологічному відношенні. Розуміння того, коли відбудуться ці зустрічі, також важливо, оскільки, як відомо, вони спричиняють порушення в Хмарі Оорта, посилаючи комети на Землю.
Завдяки новому дослідженню Коріна Бейлера-Джонса, дослідника Інституту астрономії Макса Планка, астрономи тепер уточнили підрахунки, коли відбудуться наступні близькі зустрічі. Консультувавшись з даними космічного корабля Gaia ЄКА, він зробив висновок, що протягом наступних 5 мільйонів років Сонячна система може очікувати 16 близьких зустрічей, а одну особливо близьку!
Заради дослідження - яке нещодавно з’явилось у журналі Астрономія та астрофізика під заголовком «Поправка повноти зоряних зустрічей із сонцем від першого випуску даних про Гея» - доктор Бейлер Джонс використовував дані Геї для відслідковування рухів понад 300 000 зірок у нашій галактиці, щоб побачити, чи зможуть вони коли-небудь пройти близько достатньо для Сонячної системи, щоб викликати порушення.
Як зазначалося, такі типи порушень траплялися багато разів протягом історії Сонячної системи. Для того, щоб вивести крижані предмети зі своєї орбіти в Хмару Оорта - яка простягається приблизно до 15 трлн км (100 000 АС) від нашого Сонця, - і відправити їх, кидаючись у внутрішню Сонячну систему, вважається, що зірці потрібно було б пройти в межах 60 трлн км (37 трлн ми; 400 000 АС) нашого Сонця.
Хоча ці близькі зустрічі не несуть реального ризику для нашої Сонячної системи, але, як відомо, вони збільшують активність комет. Як доктор Бейлер-Джонс пояснив Space Magazine електронною поштою:
«Їх потенційний вплив полягає в тому, щоб похитнути хмару кортив оточуючого нашого Сонця корти Оорта, що може призвести до того, що когось вдавить у внутрішню Сонячну систему там, де є ймовірність, що вони можуть вплинути на Землю. Але довгострокова ймовірність потрапляння однієї комети на Землю, ймовірно, нижча, ніж ймовірність, що Землю вдарить навколоземний астероїд. Тож вони не становлять значно більшої небезпеки ».
Однією з цілей місії Gaia, яка була запущена ще у 2013 році, було зібрати точні дані про зоряні позиції та рухи протягом п’ятирічної місії. Через 14 місяців у космосі вийшов перший каталог, який містив інформацію про понад мільярд зірок. Цей каталог також містив відстані та рухи по небу понад два мільйони зірок.
Поєднавши ці нові дані з наявною інформацією, доктор Бейлер-Джонс зміг обчислити рухи приблизно 300 000 зірок відносно Сонця протягом п'яти мільйонів років. Як він пояснив:
«Я простежив орбіти зірок, які спостерігав Гая (у так званому каталозі TGAS) назад та вперед, щоб побачити, коли і як близько вони підійдуть до Сонця. Потім я обчислив так звану «функцію повноти» TGAS, щоб з'ясувати, яку частину зустрічей було б пропущено опитуванням: TGAS не бачить слабких зірок (а самі яскраві зірки також опущені в даний час з технічних причин ), але, використовуючи просту модель Галактики, я можу оцінити, скільки зірок їй не вистачає. Поєднуючи це з фактичною кількістю знайдених зустрічей, я міг оцінити загальну кількість зіркових зустрічей (тобто включаючи ті, які насправді не бачили). Це обов'язково досить груба оцінка, оскільки вона передбачає низку припущень, не в останню чергу модель того, чого не бачимо ».
Виходячи з цього, він зміг скласти загальну оцінку рівня зіркових зіткнень за останні 5 мільйонів років та протягом наступних 5 мільйонів. Він визначив, що загальна швидкість становить близько 550 зірок на мільйон років, наближаючись до 150 трлн км, і приблизно 20 наближається до 30 трлн км. Це спрацьовує приблизно з однією потенційною близькою зустріччю кожні 50 000 років.
Доктор Бейлор-Джонс також визначив, що з 300000 зірок, які він спостерігав, 97 з них пройдуть в межах 150 трлн км (93 трлн ми; 1 млн АС) нашої Сонячної системи, а 16 - за 60 трлн км. Хоча це буде досить близько, щоб заважати Хмарі Оорта, лише одна зірка наблизиться особливо. Цією зіркою є Gliese 710, жовтий карлик типу K, розташований приблизно за 63 світлових років від Землі, що приблизно вдвічі менше нашого Сонця.
Згідно з дослідженням доктора Бейлера-Джонса, ця зірка пройде повз нашої Сонячної системи через 1,3 мільйона років і на відстані всього 2,3 трлн км (1,4 трлн ми; 16, 000 АС). Це добре розмістить її в межах Хмари Оорта, і, ймовірно, перетворить багато крижаних планетнихматеріалів у комети довготривалого періоду, які можуть рухатися до Землі. Більше того, Gliese 710 має порівняно низьку швидкість порівняно з іншими зірками нашої галактики.
Якщо середня відносна швидкість зірок оцінюється приблизно 100 000 км / год (62 000 миль / год) при їх найближчому наближенні, Gliese 710 матиме швидкість 50 000 км / год (31 000 миль / год). Як результат, у зірки буде достатньо часу, щоб здійснити свій гравітаційний вплив на Хмару Оорта, яка потенційно може направити багато, багато комет до Землі та внутрішньої Сонячної системи.
За останні кілька десятиліть ця зірка була добре задокументована астрономами, і вони вже були досить впевнені, що в майбутньому вона переживе тісну зустріч з нашою Сонячною системою. Однак попередні розрахунки вказували на те, що він пройде в межах 3,1 - 13,6 трлн км (1,9 - 8,45 трлн ми; 20 722 - 90 910 АС) від нашої зоряної системи - і з 90% впевненістю. Завдяки цьому останньому дослідженню ці оцінки були уточнені до 1,5–3,2 трлн км, при цьому 2,3 трлн км є найбільш ймовірними.
Знову ж таки, хоча це може здатися, що ці пропуски знаходяться на занадто великій шкалі часу, щоб викликати занепокоєння, з точки зору астрономічної історії, це регулярне явище. І хоча не кожна близька зустріч гарантовано посилає комет, що кидаються на наш шлях, розуміння того, коли і як відбулися ці зустрічі, є суттєвим для розуміння історії та еволюції нашої Сонячної системи.
Розуміння, коли найближчі зустрічі можуть статися далі, також є життєво важливим. Якщо припустити, що ми все ще поруч, коли відбувається інше, знаючи, коли це може відбутися, це може дати нам можливість підготуватися до найгіршого, тобто якщо комети будуть встановлені на колізійному курсі із Землею! Якщо цього не зробити, людство могло б скористатися цією інформацією для підготовки наукової місії для вивчення комет, що надсилаються на наш шлях.
Другий випуск даних Gaia запланований на наступний квітень і міститиме інформацію про 1 мільярд зірок. Це в 20 разів більше зірок, ніж перший каталог, і приблизно 1% від загальної кількості зірок у Галактиці Чумацького Шляху. Другий каталог також міститиме інформацію про набагато віддаленіші зірки, яка дозволить реконструювати до 25 мільйонів років у минуле та майбутнє.
Як зазначив доктор Бейлер-Джонс, оприлюднення даних Gaia значно допомогло астрономам. "[Я] не значно покращує те, що було раніше, як за кількістю зірок, так і за точністю", - сказав він. "Але це справді лише дегустатор того, що з’явиться у другому випуску даних у квітні 2018 року, коли ми забезпечимо паралакси та належні рухи приблизно для одного мільярда зірок (у 500 разів більше, ніж у першому випуску даних)".
З кожним новим випуском оцінювання руху зірок галактики (та потенціал для близьких зустрічей) будуть удосконалюватися далі. Це також допоможе нам скласти графік, коли в Сонячній системі відбувалася основна діяльність комет, і як це могло зіграти певну роль в еволюції планет і самого життя.
