Slnečnú sústavu navštívili v posledných rokoch najmenej tri medzihviezdne objekty, ktoré sa astronómom podarilo zaznamenať a jedná sa o 1I/2017 U1 ʻOumuamua a 2I/Borisov, ktoré okolo Slnka presvišťali v roku 2017 a 2019.

Medzihviezdne objekty

Ako najnovšie ukazuje štúdia publikovaná na predtlačovom serveri arXiv, ktorej spoluautorom je aj známy vedec Avi Loeb zaoberajúci sa aj výskumom ʻOumuamua, slnečná sústava zrejme zachytila viac medzihviezdnych objektov (ISO – Interstellar Object), ako sme sa doposiaľ nazdávali. Na tému upozornil exkluzívne portál UniverseToday.

William Hartmann

Treba však dodať, že nedávny výskum tiež potvrdil, že všetky uvedené ISO predbehol objekt CNEOS 2014-01-08, ktorý dopadol na Zem ešte v roku 2014 a armáda USA jeho parametre dlho tajila.

Ako upozorňujú vedci v novej štúdii, hoci sú ISO pomerne zriedkavé, slnečná sústava je veľmi stará, takže za čas jej existencie ju mohlo navštíviť množstvo medzihviezdnych objektov.

Astronómovia si myslia, že niektoré ISO mohli byť zachytené na obežných dráhach okolo Slnka. V novej štúdii však vedci zašli ešte ďalej a testovali myšlienku, že ISO by mohli byť zachytené aj na obežných dráhach v blízkosti Zeme.

Presnejšie tvrdia, že na obežnej dráhe v blízkosti Zeme by mohla existovať stabilná populácia ISO. Tieto objekty podľa nich predstavujú jedinečnú príležitosť, respektíve mechanizmus na skúmanie formovania vývoja planetárnych systémov.

„Hoci sú ISO zriedkavé, môžu byť viazané na obežné dráhy rôznych planét v slnečnej sústave,“ cituje portál UniverseToday autorov štúdie.

Čo ukázali simulácie?

Štúdia je založená na komplikovaných numerických simuláciách, v ktorých každá častica predstavuje potenciálny ISO na inej trajektórii. Simulácie sú z väčšej časti založené na rozptylových efektoch, ku ktorým dochádza keď ISO vstúpi do slnečnej sústavy – planéty a mesiace na ISO vplývajú rôznymi spôsobmi.

Vedci v štúdii simulovali jednak iba systém zložený zo Slnka a systému Zem-Mesiac, ale tiež systémom Zem, Mesiac, Jupiter. Prvým zmieňovaným scenárom chceli vedci izolovať vplyv obrovských planét, v druhom scenári simulovali už aj obrovskú planétu. Vo výsledku sa ukázalo, že najdominantnejšiu rolu zo všetkých hrá Jupiter.

Ilustrácia zo štúdie. Vľavo: Častice interagujúce so Slnkom; Vpravo: Častice interagujúce so systémom Zem-Mesiac. NASA/ arXiv/Mukherjee et al.

Prekvapivé zistenie

Keď autori porovnali svoje výsledky so skutočným rozloženým známych telies v slnečnej sústave, všimli si niečo pozoruhodné.

Podľa simulácií by totiž väčšina ISO mala byť zachytená vo vzdialenosti viac než 10 AU od Slnka. Práve v tejto oblasti sa nachádzajú Kenataury – trieda ľadových planetoidov, ktoré obiehajú okolo Slnka medzi dráhami Jupitera a Neptúna.

Lorenzo Santinelli

Menší problém však je, že Loeb už v roku 2019 preskúmal Kentaurov nachádzajúcich sa v tejto zóne, pričom dospel k záveru, že „žiadny známy Kentaur sa nepovažuje za medzihviezdny objekt“. Nová štúdia však naznačuje, že by táto oblasť stála za oveľa podrobnejšie preskúmanie.

Štúdia tiež ukázala, že ISO zachytené v slnečnej sústave s najväčšou pravdepodobnosťou nebudú mať veľmi stabilné obežné dráhy. To znamená, že ak sa niekde na obežnej dráhe blízko Zeme pred 10 miliónmi rokov zachytil nejaký ISO, vplyvom gravitačných interakcií sa pokojne mohol presunúť niekam ďalej.

Vo všeobecnosti sa totiž ukázalo, že len 0,1 až 1 % zachytených objektov prežije na blízkej obežnej dráhe v časovom horizonte 10 miliónov rokov.

Porovnanie zachytávania ISO systémom Jupiter a systémom Zem-Mesiac. Mukherjee et al. 2023.

Akonáhle zachytený ISO opustí svoju obežnú dráhu blízko Zeme opustí buď slnečnú sústavu, alebo zaujme novú obežnú dráhu. Podľa simulácií majú ISO, ktoré zachytil Jupiter polčas rozpadu zhruba 50 000 rokov, zatiaľ čo tie, ktoré boli zachytené v systéme Zem-Mesiac životnosť 130 000 rokov.

Ale mnohé z týchto objektov budú mimoriadne malé, nič ako Oumaumua alebo kométa Borisov. V populácii dominujú ISO s priemerom približne 1 meter.

Pomôcť objaviť tieto objekty v slnečnej sústave by podľa vedcov mali pripravované observatória ako Vera Rubin a jej Legacy Survey of Space and Time, čo je plánovaný 10-rokov trvajúci projekt prieskumu južnej časti oblohy. Začiatok je plánovaný na august 2024.

Projekt by mal dokázať zaznamenať množstvo malých, doposiaľ pre nás neviditeľných objektov pohybujúcich sa cez slnečnú sústavu.