Межзвёздные гости: как планеты-изгои могут оказаться захваченными Солнечной системой

Когда в 2017 году Оумуамуа пролетел через Солнечную систему, он стал первым подтверждённым межзвёздным объектом (МЗО), который когда-либо посещал нашу звёздную систему. В 2019 году его компанию составила комета 2I/Борисова. Эти два объекта продемонстрировали, что наша Солнечная система не так изолирована, как мы думали. Но что, если в будущем нас навестят и другие межзвёздные тела?

Фото из открытых источников

Исследователи предполагают, что в Солнечной системе могло бы побывать гораздо больше межзвёздных объектов, чем нам известно. Ожидается, что новая обсерватория Веры Рубин, которая будет запущена в ближайшие годы, сможет обнаружить множество таких объектов, которые ранее оставались незамеченными.

Но что произойдет, если более массивная планета-изгой, потерянная в космосе, неожиданно окажется вблизи нашего Солнца? Это интересный вопрос, который поднимается в новой статье, опубликованной в журнале «Небесная механика и динамическая астрономия». Авторы исследования, Эдвард Белбруно и Джеймс Грин, рассматривают возможность постоянного захвата межзвёздных объектов нашей Солнечной системой.

Фазовое пространство — это ключ к пониманию того, как такие захваты могут происходить. Это математическое представление описывает состояние динамической системы, такой как наша Солнечная система, и позволяет исследовать возможные конфигурации орбит вокруг Солнца. В фазовом пространстве существуют «точки захвата», где межзвёздные объекты могут оказаться в гравитационной связи с Солнцем.

Существует два типа точек захвата: слабые и постоянные. Слабые точки захвата обеспечивают временное удержание объекта, тогда как постоянные точки позволяют объекту оставаться на стабильной орбите в течение длительного времени. Исследование Белбруно и Грина углубляется в сложные аспекты этих точек, а также в влияние галактических приливных сил на динамику объектов в Солнечной системе.

Авторы подчеркивают, что планеты-изгои, рассеянные в межзвёздном пространстве, могут быть довольно многочисленными. Звёзды формируются группами, и в процессе их эволюции некоторые планеты могут быть выброшены в космос. Это приводит к тому, что планеты-изгои могут свободно перемещаться между звёздами, и их число может превышать количество звёзд в нашей галактике.

Исследователи также обнаружили «окна» в фазовом пространстве Солнечной системы, которые могут позволить некоторым из этих объектов достичь постоянного слабого захвата. Эти «окна» находятся на расстоянии 3,81 светового года от Солнца и могут стать путём для межзвёздных объектов, чтобы остаться в нашей Солнечной системе.