Miliardy lat temu w naszym Układzie Słonecznym mogły znajdować się dwie gwiazdy. Jak twierdzą autorzy nowych badań, mogłoby to wyjaśnić, w jaki sposób znalazły się w Układzie Słonecznym najbardziej zewnętrzne obiekty, w tym hipotetyczna Dziewiąta Planeta.
Koncepcja przedstawiona przez naukowców z Harvardu na łamach pisma „The Astrophysical Journal Letters” sugeruje, że Słońce mogło mieć w zamierzchłej przeszłości towarzysza o podobnej masie. Uczeni przekonują, że koncepcja ta dużo lepiej wyjaśnia istnienie Obłoku Oorta w obecnym kształcie. Wskazuje też, że hipotetyczna Dziewiąta Planeta nie powstała w Układzie Słonecznym, a została przez niego przechwycona.
Nasz Układ Słoneczny jest znacznie większy niż tylko przestrzeń zajmowana przez osiem planet. Rozciąga się aż do Obłoku Oorta, chmury luźno grawitacyjnie związany ze Słońcem, składającej się z różnej wielkości obiektów, od drobinek pyłu po planetoidy, które obiegają naszą gwiazdę macierzystą w odległości od 300 do 100 tys. jednostek astronomicznych (jedna jednostka astronomiczna - j.a. - to w przybliżeniu średnia odległość Ziemi od Słońca, wynosi około 150 milionów kilometrów).
Popularna teoria wiąże powstanie Obłoku Oorta z pozostałościami po formowaniu się Układu Słonecznego. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda - Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. i Amir Siraj – zaproponowali inną koncepcję, w której Układ Słoneczny był pierwotnie układem składającym się z dwóch gwiazd. Mimo że towarzysza Słońca dawno już nie ma, uczeni uważają, że jego dawną obecność można odczytać z ruchu obiektów w Obłoku Oorta.
Większość obserwowanych przez nas gwiazd występuje w parach. Chociaż kiedyś uważano, że obecność drugiej gwiazdy zakłóca formowanie się planet, obecnie wiemy, że wiele układów podwójnych zawiera planety.
Zaproponowany przez badaczy model układu podwójnego może wyjaśniać pewne nieścisłości we wcześniejszych koncepcjach. Przede wszystkim chodzi o obiekty w Obłoku Oorta. Model układu podwójnego, według autorów badań, lepiej wyjaśnia pochodzenie obiektów z Obłoku Oorta.
- Poprzednie modele miały trudności z uzyskaniem oczekiwanego stosunku między obiektami z dysku rozproszonego (region za orbitą Neptuna sięgający do około 100 j.a. od Słońca – przyp. red.) a zewnętrznymi obiektami w Obłoku Oorta. Binarny model oferuje znacznie lepsze wyjaśnienie, jeśli chodzi o przechwytywanie obiektów. Większość gwiazd podobnych do Słońca rodzi się z towarzyszami – mówi Siraj.
Jeśli faktycznie Obłok Oorta powstał z obiektów przechwyconych przy pomocy towarzysza naszej gwiazdy, konsekwencje dla naszego zrozumienia powstawania Układu Słonecznego byłyby znaczące. - Układy podwójne są znacznie bardziej wydajne w przechwytywaniu obiektów niż pojedyncze gwiazdy - wyjaśnia Loeb. - Jeśli Obłok Oorta rzeczywiście uformował się w ten sposób, oznaczałoby to, że Słońce miało towarzysza o podobnej masie, który został utracony, zanim Słońce opuściło swoją gromadę, w której powstało - dodaje.
Grawitacja dużego obiektu pomogłaby przechwycić niektóre obiekty tworzące Obłok Oorta. Badacze twierdzą, że niekoniecznie powstały one z tego samego obłoku gazu i pyłu co Słońce i planety w Układzie Słonecznym.
Uczeni z Harvarda uważają, że zaproponowana przez nich koncepcja może także odpowiedzieć na pytania dotyczące pochodzenia życia na Ziemi. - Obiekty w zewnętrznym Obłoku Oorta mogły odegrać ważną rolę w historii Ziemi. Mogły chociażby dostarczyć wodę na naszą planetę. Zrozumienie ich pochodzenia jest bardzo ważne - zaznacza Siraj.
Model ma również implikacje dla hipotetycznej Dziewiątej Planety. - Zagadka dotyczy nie tylko Obłoku Oorta, ale także ekstremalnie dalekich obiektów transneptunowych, takich jak hipotetyczna Dziewiąta Planeta. Nie jest jasne, skąd się wzięły. Nasz nowy model przewiduje, że powinno być więcej obiektów o podobnej orientacji orbitalnej co Dziewiąta Planeta - mówi Loeb.
Zarówno Obłok Oorta, jak i proponowana lokalizacja Dziewiątej Planety, są tak odległe od Słońca, że bezpośrednie obserwacje stanowią wyzwanie dla dzisiejszych badaczy. Zwyczajnie nie posiadamy takich instrumentów naukowych, by móc zaglądnąć w tamte rejony Układu Słonecznego. Być może Vera C. Rubin Observatory (VRO), które ma zostać uruchomione na początku przyszłego roku, pozwoli rozwiązać zagadkę hipotetycznej planety.
- Jeśli VRO potwierdzi istnienie Dziewiątej Planety i fakt, że została ona przechwycona, a także znajdzie populację podobnych, również przechwyconych planet karłowatych, wówczas model układu podwójnego zyska przewagę nad obecnie proponowaną historią samotnej gwiazdy – podkreśla Siraj.
Obecnie uważa się, że Słońce, podobnie jak większość gwiazd, narodziło się w ciasno upakowanej gromadzie. Obiekty w tym klastrze stopniowo oddalały się od siebie. W takim środowisku musiało dojść do wielu bliskich spotkań z okolicznymi obiektami, w tym z niektórymi gwiazdami wystarczająco dużymi, aby zerwać więzi grawitacyjne między naszą gwiazdą i jej towarzyszem. Jeśli towarzysz naszej gwiazdy znajdował się 1500 razy dalej od Słońca niż Ziemia, szansa na taką separację wynosiła około 50 proc., a przy większych odległościach była jeszcze wyższa. Jeśli autorzy badań mają rację, druga gwiazda o podobnych rozmiarach i długość życia jak Słońce, nadal gdzieś wędruje po Galaktyce w towarzystwie niektórych planet, które musiała zachować.
Źródło: Center for Astrophysics/Harvard & Smithsonian, fot. M. Weiss
