Dla naszego Układu Słonecznego „bliskie spotkania” z innymi gwiazdami zdarzają się regularnie - ostatnie miały miejsce około 70 000 lat temu, a następne prawdopodobnie od 240 000 do 470 000 lat. Chociaż może to zabrzmieć jak „kilka rzeczy bardzo odległych”, jest dość regularne pod względem kosmologicznym. Zrozumienie, kiedy te spotkania się zdarzą, jest również ważne, ponieważ wiadomo, że powodują one zakłócenia w Obłoku Oorta, wysyłając komety w kierunku Ziemi.
Dzięki nowym badaniom Coryna Bailera-Jonesa, badacza z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka, astronomowie dopracowali obecnie szacunki, kiedy będą miały miejsce kolejne bliskie spotkania. Po zapoznaniu się z danymi ze statku kosmicznego Gaia ESA doszedł do wniosku, że w ciągu następnych 5 milionów lat Układ Słoneczny może spodziewać się 16 bliskich spotkań, a jedno szczególnie bliskie!
Ze względu na badanie - które niedawno ukazało się w czasopiśmie Astronomia i astrofizyka pod tytułem „Skorygowana o kompletność szybkość spotkań gwiazd z Słońcem od pierwszego wydania danych Gaia” - dr Bailer Jones wykorzystał dane Gaia do śledzenia ruchów ponad 300 000 gwiazd w naszej galaktyce, aby sprawdzić, czy kiedykolwiek przejdą blisko wystarczająco dużo do Układu Słonecznego, aby spowodować zakłócenia.
Jak wspomniano, tego rodzaju zakłócenia zdarzały się wiele razy w całej historii Układu Słonecznego. Aby usunąć lodowe obiekty z ich orbity w Chmurze Oort - która rozciąga się na około 15 trylionów kilometrów (100 000 AU) od naszego Słońca - i wysłać je ciskając do wewnętrznego Układu Słonecznego, szacuje się, że gwiazda musiałaby przejść w odległości 60 bilionów km (37 bilionów mi; 400 000 AU) od naszego Słońca.
Chociaż te bliskie spotkania nie stanowią realnego ryzyka dla naszego Układu Słonecznego, wiadomo, że zwiększają aktywność komet. Jak dr Bailer-Jones wyjaśnił Space Magazine za pośrednictwem poczty elektronicznej:
„Ich potencjalnym wpływem jest wstrząsanie chmurą Oort komet otaczających nasze Słońce, co może spowodować, że niektóre zostaną wepchnięte do wewnętrznego układu słonecznego, gdzie istnieje szansa, że uderzą one w Ziemię. Ale długoterminowe prawdopodobieństwo, że jedna z takich komet uderzy w Ziemię, jest prawdopodobnie niższe niż prawdopodobieństwo, że Ziemia zostanie trafiona przez asteroidę bliskiego Ziemi. Nie stanowią więc większego niebezpieczeństwa ”.
Jednym z celów misji Gaia, która rozpoczęła się w 2013 roku, było zebranie dokładnych danych na temat pozycji gwiezdnych i ruchów w trakcie jej pięcioletniej misji. Po 14 miesiącach w kosmosie ukazał się pierwszy katalog, który zawierał informacje na temat ponad miliarda gwiazd. Katalog ten zawierał także odległości i ruchy na niebie ponad dwóch milionów gwiazd.
Łącząc te nowe dane z istniejącymi informacjami, dr Bailer-Jones był w stanie obliczyć ruchy około 300 000 gwiazd w stosunku do Słońca w okresie pięciu milionów lat. Jak wyjaśnił:
„Prześledziłem orbity gwiazd obserwowane przez Gaję (w tak zwanym katalogu TGAS) wstecz i do przodu w czasie, aby zobaczyć, kiedy i jak blisko będą one zbliżać się do Słońca. Następnie obliczyłem tak zwaną „funkcję kompletności” TGAS, aby dowiedzieć się, jaka część spotkań byłaby pominięta w badaniu: TGAS nie widzi słabszych gwiazd (a najjaśniejsze gwiazdy są obecnie pomijane z przyczyn technicznych ), ale używając prostego modelu Galaktyki mogę oszacować, ile gwiazd brakuje. Łącząc to z faktyczną liczbą znalezionych spotkań, mógłbym oszacować całkowity odsetek gwiezdnych spotkań (tj. Włączając te, których nie widziałem). Jest to z konieczności dość przybliżone oszacowanie, ponieważ obejmuje szereg założeń, w szczególności model tego, czego nie widać ”.
Na tej podstawie był w stanie przedstawić ogólny szacunek liczby gwiezdnych spotkań w ciągu ostatnich 5 milionów lat, a dla kolejnych 5 milionów. Ustalił, że ogólna stawka wynosi około 550 gwiazd na milion lat w promieniu 150 bilionów kilometrów, a około 20 zbliża się do 30 trylionów kilometrów. Działa to z jednym potencjalnym bliskim kontaktem co około 50 000 lat.
Dr Bailor-Jones ustalił również, że spośród 300 000 obserwowanych gwiazd 97 z nich przejdzie w promieniu 150 bilionów kilometrów (93 bilionów mil; 1 milion AU) naszego Układu Słonecznego, a 16 w promieniu 60 bilionów kilometrów. Chociaż byłoby to wystarczająco blisko, aby zakłócić obłok Oorta, tylko jedna gwiazda zbliżyłaby się szczególnie blisko. Tą gwiazdą jest Gliese 710, żółty karzeł typu K znajdujący się około 63 lat świetlnych od Ziemi, który jest około połowy wielkości naszego Słońca.
Według badań dr Bailer-Jonesa ta gwiazda minie nasz Układ Słoneczny za 1,3 miliona lat, w odległości zaledwie 2,3 biliona kilometrów (1,4 biliona mil; 16,000AU). Umożliwi to umieszczenie go w Obłoku Oorta i prawdopodobnie zamieni wiele lodowych planetozymali w długie komety, które mogą zmierzać w kierunku Ziemi. Co więcej, Gliese 710 ma względnie małą prędkość w porównaniu do innych gwiazd w naszej galaktyce.
Podczas gdy średnia względna prędkość gwiazd szacowana jest na około 100 000 km / h (62 000 mph) przy ich najbliższym podejściu, Gliese 710 będzie miała prędkość 50 000 km / h (31 000 mph). W rezultacie gwiazda będzie miała dużo czasu, aby wywrzeć swój wpływ grawitacyjny na Obłok Oorta, który może potencjalnie wysłać wiele, wiele komet w kierunku Ziemi i wewnętrznego Układu Słonecznego.
W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci astronomowie dobrze udokumentowali tę gwiazdę i byli już całkiem pewni, że w przyszłości spotka się z naszym Układem Słonecznym. Jednak wcześniejsze obliczenia wykazały, że przejdzie on w granicach 3,1 do 13,6 trylionów km (1,9 do 8,45 bilionów mi; 20 722 do 90 910 AU) z naszego układu gwiazd - z 90% pewnością. Dzięki najnowszemu badaniu oszacowania te zostały skorygowane do 1,5–3,2 biliona km, przy czym najbardziej prawdopodobne jest 2,3 biliona km.
Ponownie, choć może się wydawać, że te przejścia są w zbyt dużej skali czasowej, aby budzić obawy, z punktu widzenia historii astronomicznej, jest to normalne zjawisko. I chociaż nie każde bliskie spotkanie gwarantuje wysłanie komet na nasz sposób, zrozumienie, kiedy i jak doszło do tych spotkań, jest nieodłącznym elementem zrozumienia historii i ewolucji naszego Układu Słonecznego.
Niezbędne jest również zrozumienie, kiedy mogą nastąpić bliskie spotkania. Zakładając, że wciąż jesteśmy w pobliżu, gdy ma miejsce inna, wiedza o tym, kiedy może się to zdarzyć, może pozwolić nam przygotować się na najgorsze - tj. Jeśli komety zostaną ustawione na kurs kolizyjny z Ziemią! W przeciwnym razie ludzkość mogłaby wykorzystać te informacje do przygotowania misji naukowej do badania komet, które są wysyłane naszą drogą.
Drugie wydanie danych Gaia jest zaplanowane na następny kwiecień i będzie zawierało informacje o szacowanym 1 miliardzie gwiazd. To 20 razy więcej gwiazd niż w pierwszym katalogu i około 1% całkowitej liczby gwiazd w Galaktyce Drogi Mlecznej. Drugi katalog będzie również zawierał informacje o znacznie bardziej odległych gwiazdach, co pozwoli na rekonstrukcje do 25 milionów lat w przeszłość i przyszłość.
Jak wskazał dr Bailer-Jones, ujawnienie danych Gaia znacznie pomogło astronomom. „Znacznie poprawia to, co mieliśmy wcześniej, zarówno pod względem liczby gwiazd, jak i precyzji” - powiedział. „Ale to naprawdę tylko degustator tego, co pojawi się w drugim wydaniu danych w kwietniu 2018 r., Kiedy zapewnimy paralaksy i odpowiednie ruchy dla około miliarda gwiazd (500 razy więcej niż w pierwszym wydaniu danych).”
Z każdym nowym wydaniem szacunki dotyczące ruchów gwiazd galaktyki (i potencjalne bliskie spotkania) będą coraz bardziej precyzyjne. Pomoże nam również ustalić, kiedy w Układzie Słonecznym miała miejsce główna aktywność komet, i jak mogła ona odegrać rolę w ewolucji planet i samego życia.
