Dodano: 27 kwiecień 2020r.

Astronomowie odkryli 19 planetoid w Układzie Słonecznym, które mogły narodzić się wokół innych gwiazd

'Oumuamua była pierwszą zarejestrowaną międzygwiezdną planetoidą, która przeleciała przez Układ Słoneczny. Jednak nowe badania wskazują, że w naszym systemie planetarnym może istnieć cała populacja planetoid, które narodziły się wokół innych gwiazd.

Dysk protoplanetarny

 

`Oumuamua została zauważona w październiku 2017 roku. Odkrycie to było historycznym wydarzeniem. Po raz pierwszy ludzkość zaobserwowała międzygwiezdnego gościa w Układzie Słonecznym. Obiekt został dostrzeżony w momencie, gdy mijał Słońce i powoli opuszczał Układ Słoneczny, co ograniczało możliwości dokładnego zbadania.

Pod koniec sierpnia ubiegłego roku uwagę astronomów zwrócił inny obiekt, który także przybył do Układu Słonecznego z innej gwiazdy. Kometa 2I/Borysow została dostrzeżona przez mieszkającego na Krymie astronoma-amatora Giennadija Borysowa. Choć oficjalnie wykrycie obiektu przypisuje się krymskiemu miłośnikowi astronomii, to w podobnym czasie dostrzegli go astronomowie z Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Teraz Fathi Namouni z obserwatorium Côte d’Azur w Nicei we Francji oraz Helena Morais z Uniwersytetu Stanowego w São Paulo w Brazylii zidentyfikowali 19 obiektów, które ich zdaniem pochodzą z innych układów planetarnych, co sugeruje, że obiekty międzygwiezdne w naszym Układzie Słonecznym mogą być bardziej powszechne niż wcześniej sądzono. Badania na ten temat ukazały się na łamach pisma „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Obiekty międzygwiezdne

Od kiedy dostrzeżono obiekt `Oumuamua było jasne, że nie jest on ani pierwszym, ani ostatnim z międzygwiezdnych gości w naszym Układzie Słonecznym. Nowe badania sugerują, że w naszym systemie przebywa cała populacja ciał zrodzonych w pobliżu innych gwiazd. Na podstawie tego, jak poruszają się wokół Słońca, zespół naukowców zidentyfikował 19 obiektów, które ich zdaniem pochodzą spoza naszego systemu i wpadły w sidła grawitacji naszego układu jeszcze w czasach, gdy Układ Słoneczny miał zaledwie kilka milionów lat.

Namouni i Morais wykorzystali komputer do symulacji ewolucji orbit obiektów transneptunowych oraz obiektów zwanych centaurami, które krążą wokół Słońca między orbitami Jowisza i Neptuna. Wszystkie 19 obiektów ma duże nachylenie orbity w stosunku do płaszczyzny orbity planet w Układzie Słonecznym. Niektóre z nich zbliżają się nawet do orbity biegunowej, czyli niemal prostopadłej do płaszczyzny orbit reszty obiektów w naszym systemie planetarnym.

Jeden z takich obiektów – planetoida Kaʻepaokaʻawela – krąży na podobnej co Jowisz orbicie, ale w przeciwnym kierunku. Okrążą Słońce ruchem wstecznym w przeciwieństwie do większości ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Namouni i Morais doszli do wniosku, że gdyby pochodził z naszego systemu, to powinien podróżować w tym samym kierunku, co wszystko inne obiekty, ale tak nie jest.

Gwiezdny żłobek

W swoich badaniach naukowcy przeanalizowali 17 centaurów o nachyleniu orbity większym niż 60 stopni oraz dwa obiekty krążące za orbitą Neptuna, czyli obiekty transneptunowe. Naukowcy wykorzystali znane orbity tych obiektów do stworzenia wielu wersji każdej z nich, by zobaczyć na symulacjach komputerowych, jak te orbity mogły przebiegać w czasie, licząc aż do początków Układu Słonecznego 4,5 miliarda lat temu.

4,5 miliarda lat temu nasz Układ Słoneczny wyglądał zupełnie inaczej. Wszystkie obiekty znajdowały się mniej więcej w płaskim dysku krążącym wokół młodego Słońca, gdy to znajdowało się jeszcze w gwiezdnym żłobku, gromadzie gwiazd rodzących się w pobliżu tej samej chmury gazu i pyłu. - Bliskość innych gwiazd oznaczała, że grawitacja była odczuwana znacznie silniej niż dzisiaj - wyjaśnił Namouni. - Dzięki temu planetoidy mogły być przenoszone z jednego układu gwiezdnego na drugi – dodał.

Zatem wszystko zrodzone w dysku akrecyjnym młodej gwiazdy, powinno krążyć w tej samej płaszczyźnie i w tym samym kierunku. Ale 19 badanych obiektów wyłamuje się z tego modelu. Symulacje orbity planetoidy Kaʻepaokaʻawela pokazały, że prawdopodobnym początkiem orbity obiektu była przestrzeń międzygwiezdna, a sama planetoida została przechwycona przez Układ Słoneczny 4,5 miliarda lat temu.

Namouni i Morais twierdzą, że jest większe prawdopodobieństwo, iż badane przez nich obiekty zostały wychwycone przez grawitację Słońca niż to, że narodziły się u nas. Przyznają też, że takich obiektów zapewne było więcej. Niektóre z nich wpadły w Słońce, inne zostały wyrzucone z Układu Słonecznego, a część z tych, które pozostały, zapewne nadal czeka na odkrycie.

Przyszłe badania tych skał mogą pomóc zweryfikować ustalenia zespołu. Jeśli obiekty te faktycznie powstają wokół innych gwiazd, mają ogromną wartość naukową. Ich podobieństwa i różnice z planetoidami uformowanymi w Układzie Słonecznym mogą powiedzieć nam więcej o powstawaniu Układu Słonecznego, a także innych układów planetarnych.

- Odkrycie całej populacji planetoid pochodzenia międzygwiezdnego jest ważnym krokiem w zrozumieniu fizycznych i chemicznych podobieństw i różnic między planetoidami narodzonymi w Układzie Słonecznym i międzygwiezdnymi - powiedziała Morais. - Ta populacja da nam wskazówki na temat gromady gwiazd, miejsca narodzin Słońca, sposobu przechwytywania międzygwiezdnych planetoid oraz roli materii międzygwiezdnej w chemicznym wzbogacaniu Układu Słonecznego i kształtowaniu jego ewolucji - dodała.

 

Źródło: Science Alert, fot. NASA