50000 симуляций показали, как гигантский объект изменил орбиты Юпитера и Сатурна

3:37

Солнечная система: не такая идеальная, как кажется

Солнечная система, которую мы привыкли считать идеально устроенной, на самом деле не лишена хаоса. Орбиты планет не являются абсолютно круглыми, а их наклон относительно плоскости эклиптики вызывает вопросы у ученых уже не одно десятилетие. Недавнее исследование предлагает интригующую гипотезу: массивный объект, в 20 раз превышающий Юпитер по массе, мог пройти рядом с нашей системой и вызвать изменения, которые мы наблюдаем сегодня.

Суть исследования

Исследование, проведенное Гарретом Брауном, Ханно Райном и Рену Малхотрой, предполагает, что субзвездный объект мог пройти на расстоянии менее 20 астрономических единиц (расстояние от Солнца до Земли) от Солнца. Согласно результатам 50 000 симуляций, такое событие могло изменить орбиты гигантских планет, сделав их более эллиптическими и наклоненными.

В 1% симуляций результат моделирования полностью совпадал с текущей динамикой Солнечной системы. Один из сценариев включал объект массой в 8 раз больше Юпитера, который двигался со скоростью 2,69 км/с и приближался на расстояние орбиты Марса.

Результаты симуляций

Чтобы подтвердить гипотезу, команда провела 50 000 компьютерных симуляций, моделируя возможное влияние массивного объекта на молодую Солнечную систему.
Основные выводы:

  1. Вероятность такого события составляет от 1 к 1 000 до 1 к 10 000.
  2. Объект массой до 50 масс Юпитера способен объяснить наклоны и эксцентриситеты орбит планет-гигантов.
  3. В 2% случаев наблюдается сценарий, при котором одна из внутренних планет могла быть выброшена из системы в течение 20 миллионов лет.

Влияние на планеты и мелкие тела

Моделирование показало, что взаимодействие с таким объектом могло оказать влияние не только на газовых гигантов, но и на внутренние планеты:

  • Орбиты Земли, Венеры и Марса могли подвергнуться изменениям.
  • Внешние области, такие как пояс Койпера и облако Оорта, вероятно, были серьезно нарушены, что изменило орбиты комет и астероидов.

Часто ли происходят такие события?

В современном космосе вероятность подобного события крайне мала. Однако в молодости галактика представляла собой гораздо более плотную среду, где взаимодействие между звездами, планетами и массивными объектами было значительно интенсивнее. Подобные процессы могли быть более распространены в молодых звездных скоплениях.

Импликации для других систем

Исследование также поднимает вопросы о других планетных системах. Экзопланетные системы, где орбиты планет сильно наклонены или обладают значительной эксцентриситетностью, могут быть результатом подобных событий.

Новость на основе исследования Brown, G., Malhotra, R., & Rein, H. (2024). A substellar flyby that shaped the orbits of the giant planets. Preprint en arXiv, DOI: 10.48550/arXiv.2412.04583

Уточнения

Со́лнечная систе́ма — планетная система, включающая в себя центральную звезду Солнце и все естественные космические объекты на гелиоцентрических орбитах.

Автор Петр Дерябин
Петр Дерябин — журналист, корреспондент новостной службы Правды.Ру
Обсудить
Последние материалы