Przedmiotem badań naukowców była gwiazda HD 7977, pobliska gwiazda typu słonecznego, widoczna w gwiazdozbiorze Kasjopei. Dzięki misji europejskiego obserwatorium Gaia udało się odkryć, że około 2,5 miliona lat temu Słońce i HD 7977 zbliżyły się do siebie. Jak się okazuje, wynikiem tego spotkania był „deszcz komet”, który jest widoczny do dziś.
Bliskie spotkanie gwiazdy ze Słońcem. Wywołało „deszcz komet”
Na ile blisko Słońca znalazła się gwiazda HD 7977 – pozostaje kwestią otwartą. Wcześniejsze analizy danych z misji Gaia sugerowały, że było to od 4000 do 25000 jednostek astronomicznych (jedna jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemi od Słońca). Z kolei najnowsze wyniki, zaprezentowane podczas konferencji Wydziału Astronomii Dynamicznej Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, sugerują węższy przedział. Mogło to być od 4000 do 10000 jednostek astronomicznych.
Na dalekich obrzeżach Układu Słonecznego znajduje się hipotetyczny Obłok Oorta, wielki rezerwuar komet. Może on sięgać odległości nawet 100 tysięcy jednostek astronomicznych od Słońca, zaczynając się kilka tysięcy jednostek astronomicznych od naszej dziennej gwiazdy. Grawitacja od dysku naszej galaktyki jest główną siłą powodującą zmiany orbit lodowych obiektów w Obłoku Oorta, powodując, że niektóre z nich trafiają do rejonów bliżej Słońca jako komety.
Nathan Kaib z Instytutu Nauk Planetarnych w Tucson w Arizonie (USA) oraz Sean Raymond z Uniwersytetu Bordeaux (Francja) sugerują, że grawitacyjny wpływ od HD 7977 był tymczasowo mocniejszy niż wpływ oddziaływania galaktycznego i w obecnych orbitach komet nie powinno być widoczne oddziaływanie galaktyczne. Naukowcy uważają, że jesteśmy w nietypowym okresie historii Układu Słonecznego, w którym HD 7977 zdominowała tworzenie nowych komet. Według badaczy jesteśmy w końcowym okresie „deszczu komet”, wywołanego przejściem tej gwiazdy w pobliżu Słońca.
Obserwacje komet potwierdziły hipotezę. Gwiazda HD 7977 wzbudziła falę komet
Swój pomysł naukowcy przetestowali przy pomocy symulacji komputerowych, sprawdzając, jakie orbity komet powinny być obserwowane w efekcie przejścia gwiazdy HD 7977. Wyniki porównano z przejściami 112 komet długookresowych obserwowanych od 1989 r.
Komety długookresowe mają bardzo eliptyczne (wydłużone) orbity, na obiegnięcie których potrzebują tysiące, a nawet miliony lat. Nowe komety, podczas swojego pierwszego przejścia przez wewnętrzną część Układu Słonecznego, mają okresy orbitalne liczone w milionach lat. Z kolei komety starsze, które już wielokrotnie docierały w rejony bliżej Słońca, mają krótsze okresy obiegu z powodu grawitacyjnych interakcji od planet.
Okazało się, że obserwowane orbity komet przylatujących po raz pierwszy pasują do hipotezy, iż HD 7977 wzbudziła falę komet długookresowych wlatujących do wewnętrznych rejonów naszego układu planetarnego. Z kolei starsze komety pasują do oddziaływań galaktycznych.
Czytaj więcej
Pod pokrywą lodową Antarktydy kryje się kontynent z pasmami górskimi, głębokimi dolinami i rozległymi równinami. Naukowcy z Uniwersytetu w Genui od...
Model ma jednak też minusy. Orbity komet nie pasują idealnie do obserwowanego rozkładu. Być może w symulacjach nie uwzględniono jakiegoś istotnego procesu fizycznego, albo struktura Układu Słonecznego jest znacznie bardziej skomplikowana niż nam się wydaje, albo też rolę w wytrącaniu komet z Obłoku Oorta odgrywają też inne czynniki.
Badacze wskazują, że przewidywania modelu będzie można wkrótce lepiej przetestować. Gdy zespół misji Gaia opublikuje wkrótce więcej danych na temat ruchów gwiazd, będzie można dokładniej zrozumieć ruch gwiazdy HD 7977. Zapewne dostrzeżemy też więcej nowych komet, co zwiększy próbkę do analiz.
Artykuł opisujący wyniki badań został przyjęty do druku w „The Planetary Science Journal” oraz jest dostępny w serwisie arXiv ze wstępnymi wersjami artykułów naukowych.
