Do našej Slnečnej sústavy sa pravidelne stretávajú „blízke stretnutia“ s inými hviezdami - posledné, ku ktorým dôjde asi pred 70 000 rokmi, a ďalšie, ktoré sa pravdepodobne odohrajú od 240 000 do 470 000 rokov. Aj keď by to mohlo znieť ako niečo „málo a ďaleko medzi“, z kozmologického hľadiska je to celkom bežné. Pochopenie toho, kedy nastanú tieto stretnutia, je tiež dôležité, pretože je známe, že spôsobujú poruchy v Oortovom oblaku a posielajú kométy na Zem.
Vďaka novej štúdii Coryn Bailer-Jones, výskumníka z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu, astronómovia teraz spresnili odhady, kedy sa bude diať najbližšie stretnutie. Po nahliadnutí do údajov z kozmickej lode ESA agentúry Gaia dospel k záveru, že v priebehu nasledujúcich 5 miliónov rokov bude môcť slnečná sústava očakávať 16 blízkych stretnutí, z ktorých jedno obzvlášť blízko!
Z dôvodu štúdie - ktorá sa nedávno objavila v časopise Astronómia a astrofyzika pod názvom „Kompletnosť korigovaná rýchlosť hviezdnych stretnutí so slnkom od prvého vydania údajov o Gaia“ - Dr. Bailer Jones použil údaje Gaie na sledovanie pohybov viac ako 300 000 hviezd v našej galaxii, aby zistil, či by niekedy prešli blízko dosť na to, aby slnečná sústava spôsobila rušenie.
Ako už bolo uvedené, k takýmto poruchám v histórii slnečnej sústavy došlo mnohokrát. Odhaduje sa, že hviezda by musela prejsť z vnútornej obežnej dráhy, aby vyplavila ľadové objekty z ich obežnej dráhy v Oortovom oblaku - ktorý sa rozprestiera od nášho Slnka až asi 15 biliónov km (100 000 AU) - a poslala ich vrhnúť do vnútornej slnečnej sústavy. do 60 biliónov km (37 biliónov mi; 400 000 AU) od nášho Slnka.
Aj keď tieto blízke stretnutia nepredstavujú pre našu slnečnú sústavu žiadne skutočné riziko, je známe, že zvyšujú aktivitu komét. Ako vysvetlil Dr. Bailer-Jones časopisu Space Magazine e-mailom:
„Ich potenciálnym vplyvom je otriasť Oortovým oblakom komét obklopujúcich naše Slnko, čo by mohlo viesť k tomu, že sa niekto vtlačí do vnútornej slnečnej sústavy, kde je pravdepodobné, že by mohli mať dopad na Zem. Dlhodobá pravdepodobnosť, že jedna takáto kométa dopadne na Zem, je však pravdepodobne nižšia ako pravdepodobnosť, že Zem zasiahne asteroid v blízkosti Zeme. Preto nepredstavujú oveľa väčšie nebezpečenstvo. “
Jedným z cieľov misie Gaia, ktorá sa začala v roku 2013, bolo zhromaždiť presné údaje o hviezdnych pozíciách a pohyboch v priebehu jej päťročnej misie. Po 14 mesiacoch vo vesmíre bol vydaný prvý katalóg, ktorý obsahoval informácie o viac ako miliarde hviezd. Tento katalóg obsahoval aj vzdialenosti a pohyby po oblohe viac ako dvoch miliónov hviezd.
Kombináciou týchto nových údajov s existujúcimi informáciami dokázal Dr. Bailer-Jones vypočítať pohyb asi 300 000 hviezd vo vzťahu k Slnku počas obdobia piatich miliónov rokov. Ako vysvetlil:
„Sledoval som obežné dráhy hviezd, ktoré Gaia pozorovala (v tzv. Katalógu TGAS), dozadu a dopredu v čase, aby som zistil, kedy a ako blízko sa dostali k Slnku. Potom som spočítal tzv. Funkciu úplnosti TGAS, aby som zistil, aký zlomok stretnutí by prieskumom unikol: TGAS nevidí slabšie hviezdy (z technických dôvodov sú v súčasnosti vynechané aj najjasnejšie hviezdy) ), ale pomocou jednoduchého modelu galaxie dokážem odhadnúť, koľko hviezd chýba. V kombinácii so skutočným počtom nájdených stretnutí by som mohol odhadnúť celkovú mieru hviezdnych stretnutí (t. J. Vrátane tých, ktoré v skutočnosti neboli vidieť). Je to nevyhnutne dosť hrubý odhad, pretože zahŕňa celý rad predpokladov, v neposlednom rade model toho, čo nie je vidieť. “
Z tohto dôvodu bol schopný prísť so všeobecným odhadom rýchlosti hviezdnych stretnutí za posledných 5 miliónov rokov a pre nasledujúcich 5 miliónov. Zistil, že celková rýchlosť je okolo 550 hviezd za milión rokov v rozmedzí 150 biliónov km a približne 20 blížiacich sa k blížiacim sa triliónom biliónov. Vychádza to asi na jedno potenciálne stretnutie každých 50 000 rokov.
Dr. Bailor-Jones tiež určil, že z 300 000 hviezd, ktoré pozoroval, 97 z nich prejde do 150 biliónov km (93 biliónov mi; 1 milión AU) od našej slnečnej sústavy, zatiaľ čo 16 by do 60 biliónov km. Aj keď by to bolo dosť blízko na narušenie Oortovho oblaku, iba jedna hviezda by sa dostala zvlášť blízko. Touto hviezdou je Gliese 710, žltý trpaslík typu K, ktorý sa nachádza asi 63 svetelných rokov od Zeme, čo je asi polovica veľkosti nášho Slnka.
Podľa štúdie Dr. Bailer-Jonesa táto hviezda prejde našou slnečnou sústavou za 1,3 milióna rokov a vo vzdialenosti len 2,3 bilióna km (1,4 bilióna míľ; 16 000 000 AU). To ho umiestni dobre do Oortovho oblaku a pravdepodobne z mnohých ľadových planetesimálov vyústia do dlhodobých komét, ktoré by mohli smerovať k Zemi. Gliese 710 má navyše relatívne pomalú rýchlosť v porovnaní s inými hviezdami v našej galaxii.
Zatiaľ čo priemerná relatívna rýchlosť hviezd sa odhaduje na približne 100 000 km / h (62 000 mph) pri ich najbližšom priblížení, Gliese 710 bude mať rýchlosť 50 000 km / h (31 000 mph). Výsledkom bude, že hviezda bude mať dosť času na to, aby uplatnila svoj gravitačný vplyv na Oortov mrak, ktorý by mohol potenciálne poslať veľa, veľa komét smerom k Zemi a vnútornej slnečnej sústave.
V posledných niekoľkých desaťročiach túto hviezdu astronómovia dobre zdokumentovali a už si boli celkom istí, že v budúcnosti dôjde k blízkemu stretnutiu s našou slnečnou sústavou. Predchádzajúce výpočty však naznačili, že prejde do 3,1 až 13,6 biliónov km (1,9 až 8,45 biliónov mi; 20 722 až 90 910 AU) od nášho hviezdneho systému - as 90% istotou. Vďaka tejto najnovšej štúdii sa tieto odhady upravili na 1,5–3,2 bilióna km, pričom s najväčšou pravdepodobnosťou to bolo 2,3 bilióna km.
Aj keď by to mohlo znieť, ako by tieto priechody boli príliš veľké na to, aby sa to týkalo astronomickej histórie, je to pravidelný výskyt. Aj keď nie je zaručené, že každé blízke stretnutie bude vysielať kométy, ktoré nám vrhnú cestu, pochopenie toho, kedy a ako sa tieto stretnutia odohrali, je vlastné pochopeniu histórie a vývoja našej slnečnej sústavy.
Je tiež dôležité pochopiť, kedy sa môžu vyskytnúť najbližšie stretnutia. Za predpokladu, že sme stále okolo, keď dôjde k inému, vedieť, kedy sa to pravdepodobne stane, by nám umožnilo pripraviť sa na najhoršie - t. J. Ak je kométa nastavená na kolízny kurz so Zemou! V opačnom prípade by ľudstvo mohlo tieto informácie použiť na prípravu vedeckej misie na skúmanie komét, ktoré sa nám posielajú.
Druhé vydanie údajov o Gaii je naplánované na budúci apríl a bude obsahovať informácie o odhadovanej 1 miliarde hviezd. To je 20-krát toľko hviezd ako prvý katalóg a asi 1% z celkového počtu hviezd v galaxii Mliečna dráha. Druhý katalóg bude obsahovať aj informácie o oveľa vzdialenejších hviezdach, ktoré umožnia rekonštrukcie z minulých a budúcich do 25 miliónov rokov.
Ako naznačil Dr. Bailer-Jones, zverejnenie údajov o Gaii astronómom značne pomohlo. "[I] t výrazne zlepšuje to, čo sme mali predtým, a to ako v počte hviezd a presnosti," povedal. „Je to však iba ochutnávka toho, čo príde v druhom vydaní údajov v apríli 2018, keď poskytneme paralaxy a správne návrhy pre približne jednu miliardu hviezd (500-krát toľko ako pri prvom zverejnení údajov).“
S každým novým vydaním sa odhady pohybu hviezd galaxie (a možnosti blízkeho stretnutia) spresnia. Pomôže nám to tiež zmapovať, kedy sa v rámci Slnečnej sústavy odohrali hlavné aktivity kométy a ako by to mohlo zohrať úlohu pri vývoji planét a samotného života.
