Физики предполагают, что близость столкновения с другой звездой оказала значительное влияние на нашу солнечную систему.

Наша Солнечная система выглядит красивой и упорядоченной, но на самом деле она гораздо более загадочна, чем кажется. За последнее десятилетие астрономы обнаружили несколько крупных объектов, движущихся в обратном направлении — это так называемое «ретроградное движение». Это открытие не согласуется с нашими прежними представлениями о том, что Солнечная система сформировалась из одного вращающегося диска.

Группа учёных из Суперкомпьютерного центра в Юлихе утверждает, что знает, что произошло. Они предполагают, что на заре существования нашей Солнечной системы мимо нас пролетела другая звезда и едва не столкнулась с нами.

Эта группа провела более трёх тысяч компьютерных симуляций, в каждой из которых было десять тысяч частиц, чтобы воссоздать диск, из которого образовалась наша Солнечная система. Затем они оценили, насколько хорошо результаты каждого моделирования соответствуют тому, как выглядит наша Солнечная система на самом деле. По их словам, случай, который вы видите здесь, почти идеально соответствует наблюдениям.

Астрофизики считают, что все солнечные системы формируются более-менее одинаково. Газ сгущается под действием собственной силы тяжести и начинает нагреваться. Однако маловероятно, чтобы газовое облако не имело углового момента, поскольку разные его части движутся в разных направлениях. Поскольку угловой момент сохраняется, при сжатии облака оно должно начать вращаться. Это вращение сглаживает распределение вещества до формы диска, что очень похоже на формирование спиральных галактик.

Но дальше происходит следующее: в центре газ становится настолько горячим и плотным, что начинается ядерный синтез, и рождается звезда. Вдали от центра этот диск постепенно начинает остывать, а мелкие кусочки материи начинают слипаться друг с другом и увеличиваться в размерах. Так образуются планеты, которые продолжают вращаться вокруг горячей звезды в центре.

Это общее происхождение объясняет, почему планеты в солнечных системах обычно более или менее одного возраста, движутся в одном направлении вокруг центральной звезды и вращаются практически в одной плоскости. Интересно, что состав планет зависит от их расстояния до звезды, поэтому планета Земля не имеет такого изобилия химических элементов, как Солнце.

Наша Солнечная система устроена не так, как мы ожидали от этой теории формирования диска. У нас есть несколько планет с орбитами, выступающими из плоскости, что ещё более странно. Астрономы обнаружили несколько объектов, которые на самом деле движутся в другом направлении — это ретроградное движение. Первую такую планету нашли только в 2008 году, так что, как вы видите, это довольно недавняя находка.

Кроме того, у внешних планет, кажется, больше лун, чем ожидалось. Как будто наша Солнечная система не читала руководство по эксплуатации.

Исследователи решили выяснить, может ли это объяснить близкое прохождение другого солнца с диском раннего звездообразования. Это уже предлагалось в более ранней работе, но тогда это была лишь расплывчатая идея. В новой работе они испробовали множество различных параметров для столкновения и обнаружили, что лучше всего подходит звезда с массой, подобной нашему Солнцу, которая пролетела мимо нас на расстоянии примерно в 110 раз превышающем наше расстояние от Солнца.

Для вас это может показаться большим расстоянием, но в галактических терминах это, по сути, ничто. По их собственным словам, этот сценарий «даёт почти идеальное соответствие» наблюдениям.

Это не просто объясняет ретроградное движение и луны, это в целом объясняет преобладание различных типов объектов в нашей Солнечной системе.

Это то, что вы видите на рисунке, где разными цветами обозначены разные типы объектов: объекты пояса Койпера и ледяные объекты далеко в Солнечной системе и некоторые другие.

Их моделирование длится примерно миллиард лет после близкого столкновения и не включает формирование планет. Это связано как с тем, что это было бы чрезвычайно дорого с вычислительной точки зрения, так и с тем, что формирование планет сильно зависит от начальных условий, так что на самом деле вы не ожидаете, что всё получится правильно в любом случае.

Кстати, к этому видео прилагается тест в моём собственном приложении quiz, и теперь вы также можете создавать свои собственные тесты.

Разве такое близкое столкновение не крайне маловероятно? Вы можете задаться вопросом. Ответ, к некоторому огорчению, заключается в том, что это не так маловероятно, как вы могли подумать.

Чем больше мы узнаём о нашей галактике, тем больше кажется, что она далеко не так упорядочена, как мы думаем. Исследователи подсчитали, что только в нашей галактике произошло около 140 миллионов таких сближений.

Мы также недавно узнали, что в нашей галактике значительно больше планет-изгоев и чёрных дыр-изгоев, чем ожидалось. Эти посторонние объекты не обходят аккуратно галактический центр, находясь в другой солнечной системе, они летают сами по себе.

Это вызывает беспокойство, потому что, если планета, чёрная дыра или другое солнце приблизятся к нашей солнечной системе, это может дестабилизировать планетарные орбиты или даже выбросить планеты из строя. Но мы, вероятно, ожидаем этого по крайней мере на несколько десятилетий вперёд, так что не волнуйтесь, у нас достаточно времени, чтобы спланировать.