Блуждающие звезды проходят через нашу Солнечную систему чаще, чем мы думали
Каждые 50 000 лет около нашей Солнечной системы пролетает кочевая звезда. Большинство из них проходит мимо без инцидентов. Но, время от времени, некоторые приближаются так близко, что занимают заметное место на ночном небе Земли, а также сбивает с орбит отдаленные кометы.
Самый известный из таких звездных нарушителей спокойствия называется Звезда Шольца . Эта небольшая двойная звездная система была открыта в 2013 году . Ее орбитальный путь показал, что около 70 000 лет назад она прошла через Облако Оорта , обширную сферу ледяных тел, которая окружает границы нашей Солнечной системы. Некоторые астрономы даже думают, что при этом Звезда Шольца могла послать некоторые из этих объектов во внутреннюю солнечную систему.
Однако звезда Шольца относительно мала и быстро движется, что должно было минимизировать ее влияние на Солнечную систему. Но в последние годы ученые обнаружили, что подобные встречи случаются гораздо чаще, чем ожидалось. Звезда Шольца была не первым пролетом, и не последним. На самом деле, мы находимся на пути к гораздо более драматичной близости в недалеком будущем.
«[Звезда Шольца], вероятно, не оказала серьезного влияния, но должно быть еще много звезд, которые прошли таким же образом, которые были более массивными», — рассказал астроном Эрик Мамайек ( Eric Mamajek ) из Лаборатории реактивного движения НАСА , чье исследование , опубликованное в Astrophysical Journal Letters в 2015 году, поместило звезду Шольца на астрономиеской карте.
Открытие звезды Шольца
В канун Рождества 2013 года Мамайек навестил своего друга и коллегу-астронома Валентина Иванова в офисе Европейской южной обсерватории в Сантьяго, Чили. Пока они болтали, Иванов разглядывал недавние наблюдения звезды, обозначенной как WISE J072003.20–084651.2 .
Звезда заинтересовала Мамайека, потому что она находилась на расстоянии около 20 световых лет , но астрономы не заметили этого благодаря ее тусклой природе и слабозаметному движению ( или правильному движению ) по нашему ночному небу.
Для него эти две вещи стали ключом. Поскольку она, казалось, не двигалась ни в одну сторону, звезда, вероятно, двигалась к нам или от нас с захватывающей скоростью. Пока астрономы продолжали разговаривать, Иванов измерил лучевую скорость звезды, чтобы узнать, как быстро она движется к нашему Солнцу или от него. Вскоре у них уже был ответ.
«В течение пяти или 10 минут у нас были первые результаты, что этот объект находился в парсеке [3,26 световых лет] от Солнца», — говорит Мамайек. — «Это небывалое солнечное соседство».
Позже два астронома и их коллеги выяснят в конечном итоге, что эта звезда еще ближе. Фактически, она прошла ближе к нашему Солнцу, чем любая другая известная звезда. Этот статус побудил их назвать космического нарушителя именем первого исследователя ближайших звезд астронома Ральфа-Дитера Шольца ( Ralf-Dieter Scholz ), который посвятил их поиску значительное время.
Все остальные проходящие солнца
С тех пор Мамайек продвинулся в изучении Звезды Шольца. Но в то же время и другие астрономы также взялись за работу. И благодаря спутнику Европейского космического агентства Gaia , который создан для отображения точных местоположений и перемещений более миллиарда звезд, мы теперь знаем о других близких встречах.
В 2018 году группа исследователей во главе с Корин Бэйлер-Джонс ( Coryn Bailer-Jones ) из Института астрономии им. Макса Планка в Германии использовала данные Gaia, чтобы смоделировать будущие встречи нашего Солнца с другими звездами. Они обнаружили почти 700 звезд , которые пройдут на расстоянии 15 световых лет от нашей Солнечной системы в течение следующих 15 миллионов лет . Тем не менее, подавляющее большинство близких встреч еще предстоит выяснить, предполагает команда. Но они подозревают, что примерно 20 звезд должны проходить в пределах пары световых лет от нас каждые миллион лет .
Тем не менее, «космос огромен», отмечает Мамайек. «По статистике, большинство из этих звезд пройдет через внешний край нашей Солнечной системы». Это означает, что встречи, подобные той, что происходит со звездой Шольца, являются обычным явлением, но лишь немногие из них достаточно близки, чтобы фактически выбить значительное количество комет.
Тем не менее, несколько звезд все равно должны подойти на удивление близко. И если бы большая, медленно движущаяся звезда действительно прошла через край Облака Оорта, она могла бы реально потрясти Солнечную систему.
- В прошлом году физик Мэтью Каплан предложил вариант спасения Солнечной системы целиком на случай неизбежного столкновения с блуждающей звездой. Об этом см. видео
«Сильнейшая разрушительная встреча» в истории
Согласно исследованию 2016 года, массивная звезда, движущаяся по внешней Солнечной системе, как показывают данные Gaia, приблизится менее чем через 1,4 миллиона лет . Звезда под названием Gliese 710 пройдет в пределах 10 000 астрономических единиц — 1 а.е. соответствует среднему расстоянию Земля-Солнце в 93 миллиона миль ( приблизительно 150 миллионов км ). Это прямо внутри внешнего края Облака Оорта.
Gliese 710 на составляет половину массы Солнца и намного больше, чем звезда Шольца, которая составляет всего 15 процентов массы Солнца. Это означает, что огромная гравитация Gliese 710 может нанести ущерб орбитам ледяных тел в Облаке Оорта. И хотя Звезда Шольца была такой крошечной, ее было бы едва видно на ночном небе — если вообще видно — Gliese 710 больше, чем наш ближайший сосед, Проксима Центавра . Поэтому, когда Gliese 710 достигнет ближайшей к Земле точки, он будет гореть как ярко-оранжевый шар, который затмит любую другую звезду на нашем ночном небе.
Это событие может стать «самой сильной разрушительной встречей в будущем и в истории Солнечной системы», — написали авторы в своей статье , опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics .
К счастью, внутренняя солнечная система является относительно маленькой целью, и даже если Gliese 710 действительно пошлет кометы, летящие в нас, потребуются миллионы дополнительных лет, чтобы эти ледяные тела нас достигли. Это должно дать любому выжившему будущему человеку достаточно времени для принятия мер.
А пока можно наслаждаться просмотром того, что может быть одним из самых близких звездных пролетов в истории нашей Солнечной системы.
Источник
Что, Если Еще Одна Звезда Войдет В Нашу Солнечную Систему?
Когда мы смотрим в глубины космоса, Вселенная нам представляется необъятной: огромное пространство, растянувшееся на миллиарды световых лет. Тем не менее, несмотря на такие гигантские расстояния, некоторые объекты могут находиться к нам намного ближе, чем мы можем себе это представить. Периодически, в нашу Солнечную систему, сквозь облако Оорта — стену ледяных осколков, находящихся на самом краю нашей Солнечной системы, заходят незваные межзвездные гости: кометы, астероиды.
- Однако, что может произойти, если скитающаяся по космическому пространству звезда бесцеремонно пробьется сквозь облако Оорта ?
- Насколько плохо будут обстоять дела, если звезда приведет с собою свои планеты?
Стоит отметить, что на территорию нашего Солнца уже вторгалась чужая звезда. Маленький тусклый красный карлик, который получил название – звезда Шольца , пересек облако Оорта приблизительно 70 000 лет назад. По оценкам, звездная система Шольца (WISE 0720-0846) прошла всего лишь в 0,8 световых годах от Солнца , затем развернулась в противоположную сторону. В виду скоротечности и малой массы системы Шольца, эффект от вторжения в Солнечную систему оказался незначительным.
На сегодняшний момент, еще одна одинокая, блуждающая звезда движется по направлению к Солнечной системе. Gliese 710 – массой около 60% массы нашего Солнца, путешествует по галактике со скоростью в 52 000 километров в час.
- Сколько у нас осталось времени до того момента, когда эта звезда вторгнется в нашу Солнечную систему?
- Какие последствия нас будут ожидать от этого вторжения?
Если чужеродная звезда вторгнется в Солнечную систему и будет в ней буйствовать, степень хаоса, который возникнет, будет зависеть от размера этой звезды и ее траектории. Когда звезда Шольца вторглась в пределы Солнечной системы, минимальная дистанция сближения оказалась более чем в пять раз меньше расстояния до ближайшей звездной системы Проксимы Центавра.
Стоит отметить, что, звезда Шольца не оказала большого влияния на нашу планету, тем не менее, в это же время, наши предки практически полностью были уничтожены массивным извержением вулкана. Вполне вероятно, что это чистое совпадение? Однако, прежде чем, звезда Шольца развернулась и ушла в глубины космоса, она изменила орбиты приблизительно 10% комет и астероидов в Солнечной системе.
Это была маленькая звезда, а что произойдет если это будет более крупная блуждающая звезда, например, как Gliese 710 , которая в настоящий момент движется по направлению к нашей Солнечной системе?
Примерно через 1,3 миллиона лет Gliese 710 станет самой близкой к Солнцу звездой. Когда произойдет это сближение, Земле придется не сладко.
Первоначально, странствующая звезда будет пробиваться сквозь облако Оорта – колоссальное «хранилище» миллиардов ледяных глыб. В этот момент, напрямую на нас это не повлияет, однако, гравитационное поле звезды вызовет колебание во всем облаке, что заставит поменять траектории многих «спящих» в облаке объектов, огромные куски космического камня направятся внутрь Солнечной системы, в связи с чем, возрастет вероятность их столкновения с планетами Солнечной системы.
Огромное количество комет, астероидов и метеоритов устремятся к планетам. Зачастую, маленькие небесные тела падают в безлюдных районах или сгорают в атмосфере Земли, однако, не стоит забывать, что более крупные астероиды или кометы смогут нанести непоправимый ущерб для всей жизни на нашей планете. Например, в 1908 году в Сибири, падение всего одного астероида повредило и уничтожило порядка 80 миллионов деревьев, а также во многих домах выбило окна в радиусе 200 км, а что если бы такой астероид упал в каком-нибудь городе?
Эти последствия характерны для попавшей в нашу Солнечную систему странствующей звезды, которая немного меньше нашего Солнца . А что произойдет, если это будет более массивная звезда?
Если в облако Оорта войдет звезда, которая больше нашего Солнца , то она нарушит орбитальный цикл любой планеты, до которой она способна дотянуться своей гравитацией. В виду того, что в пределах нашей Солнечной системы существуют огромные расстояния, то, на этот процесс потребуется несколько миллионов лет.
Вся Солнечная система погрязнет в медленном хаосе, вполне вероятно, что это может привести к столкновению некоторых планет.
Однако, это не самое худшее, что может произойти.
Если бы странствующая звезда привела с собою другие планеты и спутники, то Солнечная система превратилась бы галактический суп, а орбиты звезд и планет были бы изменены. Масштабные столкновения еще больше нарушат планетарные орбиты.
В итоге, Земля также была бы выбита из своей орбиты, если до этого не была бы уничтожена метеоритными бурями или остатками других планет. Согласно исследованиям, за прошедшие 2 миллиона лет, около 9 звезд приближались к облаку Оорта , но все они были просто «гостями» у нашего Солнца . Вполне вероятно, что за миллиарды лет, Солнце принимало не один десяток таких гостей.
Ученые-астрономы проделали масштабную работу, собрав данные о порядке 40 000 красных карликов. На основе изученных данных и проведенных расчетов, были сделаны выводы, что из 40 000 звезд, лишь 18 несут потенциальную опасность сближения с нашей Солнечной системой. Хотя вероятность прохождения странствующей звезды вблизи облака Оорта существует, однако, она очень мала и давайте надеяться на то, что опасного сближения нашей Солнечной системы со странствующей звездой никогда не произойдет.
Спасибо за чтение!
Понравилась статья? Поставьте палец вверх и подпишитесь на канал чтобы поддержать его.
Источник
Сталкиваются ли звезды друг с другом?
Космос — это почти вакуум. В котором, однако, есть чрезвычайно разреженный газ из атомов и молекул, далеко отстоящие друг от друга звезды и разделенные еще большими расстояниями звездные острова — галактики. Сталкиваются ли молекулы газа с другими молекулами, звезды — со звездами, галактики — с галактиками?
С первого взгляда может показаться, что чем меньше объект, тем меньше вероятность ему столкнуться с себе подобным. Однако это не так. Поэтому под катом каждый может узреть истину, установление которой проводится простейшей арифметикой. И картинку, иллюстрирующую эту истину.
Назовем расстояние, пробегаемое частицей (молекулой, звездой, галактикой) от одного столкновения с себе подобной до другого столкновения длиной свободного пробега и обозначим его буквой λ (лямбда). Приближенная оценка этой величины такова:
λ
1 / (n * σ), (1)
где n — число рассматриваемых частиц в единице объема, σ — площадь поперечного сечения частицы, * — знак умножения.
Для примера рассмотрим окружающий нас воздух. В нем n
3 * 10**19 в куб. см., где двойная звездочка ** означает знак возведения в степень. А поскольку размер молекулы воздуха примерно равен l
4 * 10**(-16) кв.см. Подставляя эти величины в приведенную выше формулу, получаем: λ
10**(-4) см. То есть, длина свободного пробега молекул в окружающем нас воздухе порядка 1/10000 сантиметра.
А время, в течение которого частица движется свободно между двумя столкновениями, каково? Очевидно, что это время (τ):
τ
λ / v , (2)
где v — характерная скорость молекул воздуха. Эта скорость порядка скорости звука, то есть равна примерно 330 м/сек. Отсюда следует, что в окружающем нас воздухе τ
3 * 10**(-9) сек., то есть порядка трех миллиардных долей секунды.
И вот теперь перейдем к космосу.
1. Межзвездный газ. Его плотность в разных частях Галактики заметно отличается. Но в среднем в межзвездном газе порядка одного атома водорода в куб. см.. И поскольку размер такого атома примерно вдвое меньше размера молекулы воздуха, то в межзвездном газе λ
10**(-2) свет. года. Поскольку один световой год равен примерно 10**13 км.
Много это или мало? Толщина газового диска Галактики в окрестности Солнца составляет несколько сот световых лет. Поэтому любой атом межзвездного газа успеет десятки и сотни тысяч раз столкнуться с себе подобными прежде чем сможет пересечь диск Галактики. Итак, межзвездный газ — столкновительная система.
2. Звезды. Ближайшая к нашему Солнцу звезда находится примерно в 4 световых годах от нас. Это означает, что в нашей части Галактики плотность звезд порядка 0,02 штуки на кубический световой год. Понятно, что ближе к центру Галактики звезд погуще. Поэтому сочтем, что для звезд n
10**(-7) св. года. И поскольку сечение пропорционально квадрату диаметра, то λ s
10**14 св.лет. Но ведь 10**14 св. лет — это практически размер Вселенной! А типичный размер галактик порядка 10**5 св. лет. То есть, длина свободного пробега звезд по порядку величины в миллиард раз больше размера типичной звездной системы! Иначе — звезды практически не сталкиваются?
Подойдем с другого бока. Оценим промежуток времени между столкновениями звезд. Типичная скорость звезд в галактиках порядка 200-300 км/сек. Если ее подставить в формулу (2) с приведенной выше λ s
10**14 св.лет, то получится τ s
10**17 лет. Что в миллионы раз больше, чем возраст Вселенной (14 млрд. лет).
Итак, звезды в галактиках практически не сталкиваются.
3. Галактики. Ближайшая к нам крупная галактика — туманность Андромеды. До нее 2,5 млн. св. лет., а ее диаметр порядка 200 тыс. св. лет. Наша Галактика чуть поменьше, но для оценок будем ее считать такой же. Считая, что одна частица-галактика приходится на куб, размером в 2,5 млн. св. лет, а сечение σ равно площади круга диаметром в 200 тыс. св. лет, из формулы (1) получаем, что длина свободного пробега галактик λ G
10**8 св. лет, что на два с лишним порядка меньше размера Вселенной.
Итак, галактики во Вселенной сталкиваются.
В качестве примера взгляните на картинку столкновения галактик NGC 6621 и NGC 6622:
Источник