Необычные орбиты и цвета объектов на окраине Солнечной системы могут свидетельствовать о близком пролете другой звезды. К такому выводу пришли автора исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv.
Ледяные реликты на краю Солнечной системы
Транснептуновые объекты (ТНО) являются одними из наименее известных тел нашей Солнечной системы. Их количество исчисляется тысячами, и они получили свое название благодаря своим орбитам, которые расположены на большем расстоянии, чем Нептун. Наиболее известным представителем этой группы является Плутон.
По сути ТНО представляют собой реликты ранней Солнечной системы. Они образовались в холодных, отдаленных областях протопланетного диска. В то время молодая Солнечная система была более хаотичной и динамичной, и по мере миграции гигантских планет гравитационные взаимодействия сформировали орбиты, по которым движутся ТНО.
В результате многие из них следуют по эксцентричным орбитам, которые несколько наклонены к плоскости планет. Они составляют так называемый рассеянный диск. ТНО также имеют еще одну необычную особенность: сложное распределение цветов от серого до красного. Астрономы считают, что это связано с различными видами льда и сложными химическими веществами на их поверхности. Одним из таких химических веществ являются толины, которые придают Плутону красноватый оттенок.
Примечательно, что распределение цветов не является случайным и предполагает корреляцию с их орбитами. Таким образом цвет ТНО указывает на то, в какой части протопланетного диска он сформировался, и на его последующие динамические взаимодействия с другими телами.
Близкая встреча со звездой
Новое исследование, которое будет опубликовано в The Astrophysical Journal Letters, предполагает, что необычные орбиты и нынешнее распределение ТНО по цветам являются результатом близкого пролета другой звезды. Ученые пришли к такому выводу в результате моделирования, выполненного на суперкомпьютере. Они смоделировали звезду с массой 0,8 масс Солнца, выполняющую пролет на расстоянии до 150 а. е.
Исследование показало, что пролет звезды привел к значительному возмущению орбит ТНО и формированию групп, схожих с реально существующими, за исключением популяций, которые были сгенерированы позже в результате взаимодействия с Нептуном. Исследователи провели симуляцию на один миллиард лет. Оно показало, что влияние звезды стало незначительным через 12 000 лет после сближения, после чего общая структура ТНО не сильно менялась.
По мнению ученых, если пролет и имел место, то, вероятно, это произошло на самом раннем этапе истории Солнечной системы, когда она входила в звездное скопление. В таких скоплениях плотность звезд примерно в 1000–1 000 000 раз выше, чем сейчас в окрестностях Солнцах, и поэтому близкие пролеты были гораздо более распространены.
Ученые надеются, что результаты наблюдений недавно введенной в строй Обсерватории Веры Рубин помогут проверить точность их моделирования. Если они правы, то удаленные ТНО будут преимущественно иметь светло-красные и серые оттенки, в то время как ярко-красных объектов будет заметно меньше.
По материалам Phys.org
