|
Представляют ли межзвездные объекты угрозу для Земли
|
|
|
|
Нам известно о трех межзвездных объектах (ISO), которые посетили нашу Солнечную систему. Оумуамуа был первым, он появился и исчез в 2017 году. Следующей была межзвездная комета 2l/Борисов, которая появилась в 2019 году. А прямо сейчас межзвездная комета 3I/Atlas находится в прогретой солнцем внутренней части Солнечной системы.
|
|
|
|
За свою долгую историю, насчитывающую 4,6 миллиарда лет, через нашу солнечную систему, должно быть, прошло огромное количество астероидов. Возможно, что некоторые из них врезались в Землю. Возможно, ISOs ответственны за образование некоторых древних ударных кратеров, остатки которых мы все еще можем видеть сегодня, таких как ударная структура Вредефорта.
|
|
|
|
Наша солнечная система стала гораздо более спокойной, чем была раньше. На ранних этапах своей истории она формировалась в результате хаотических столкновений. Сейчас в ней меньше камней и меньше столкновений, потому что большая часть камней срослась с планетами земной группы. Но этого нельзя сказать об ISOs. Нет никаких оснований полагать, что в нашу солнечную систему попадает меньше астероидов, чем было в прошлом.
|
|
|
|
Это означает, что они представляют опасность для Земли. Есть ли какой-либо способ количественно оценить этот риск?
|
|
|
|
Новое исследование под названием "Распределение межзвездных объектов, воздействующих на Землю" направлено на то, чтобы понять степень риска. Ведущим автором является Дэррил Селигман, доцент кафедры физики и астрономии Мичиганского государственного университета. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
|
|
|
"В этой статье мы рассчитываем ожидаемые элементы орбиты, радианты и скорости межзвездных объектов, сталкивающихся с Землей", - пишут авторы. В их работе не рассчитывается количество ISO, поскольку нет ограничений на количество, с которым можно работать. Их работа касается только ожидаемого распространения.
|
|
|
|
Когда дело доходит до источника ISO, они сосредотачиваются на так называемой кинематике М-звезд. М-звезды, также известные как красные карлики, являются наиболее многочисленным типом звезд в Млечном Пути. Само собой разумеется, что большинство ISO были бы выброшены из солнечных систем типа M-карликов исключительно на основе цифр. Однако авторы признают, что это несколько произвольно. "Этот выбор, по общему признанию, несколько произвольный, поскольку кинематика межзвездных объектов не ограничена", - объясняют они.
|
|
|
|
Исследователи использовали моделирование, чтобы попытаться понять проблему. "Мы создали синтетическую популяцию из ~ 1010 межзвездных объектов с кинематикой М-звезды, чтобы получить ~ 104 объекта, которые могут столкнуться с Землей", - пишут исследователи. Их моделирование показывает, что ISO в два раза чаще появляются с двух направлений: с вершины Солнца и из плоскости галактики.
|
|
|
|
Солнечная вершина - это направление, в котором движется солнце относительно своей солнечной окрестности. По сути, это путь Солнца по Млечному пути. ISOs, скорее всего, исходят от солнечной вершины, потому что Солнечная система движется в этом направлении. Это похоже на то, как если бы вы ехали в автомобиле и на вас падало бы больше дождевых капель.
|
|
|
|
Галактическая плоскость - это плоская область в форме диска, которую занимает Млечный Путь. Поскольку именно здесь находится большинство других звезд, ISO, скорее всего, происходят из этой области. ISO, приближающиеся спереди, имеют более высокое поперечное сечение столкновения.
|
|
|
|
Моделирование также показывает, что орбиты от вершины Солнца и плоскости галактики будут иметь более высокие скорости. Но, как это ни парадоксально, те, которые могут столкнуться с Землей, будут иметь меньшие скорости. Это связано с тем, что подмножество объектов, которые могут столкнуться с Землей, как правило, являются гиперболическими телами с низким эксцентриситетом. Гравитация Солнца оказывает большее влияние на эти объекты и может преимущественно захватывать медленно движущиеся объекты и перемещать их по траекториям, пересекающим Землю.
|
|
|
|
Времена года тоже имеют значение. Астероиды с наибольшей скоростью столкновения, скорее всего, появятся весной, потому что Земля движется к вершине Солнечной системы. Но зимой вероятность столкновения возрастает чаще, потому что в это время Земля расположена в направлении солнечного антапекса, места, от которого удаляется Солнце.
|
|
|
|
Когда речь заходит о том, какая часть Земли наиболее подвержена риску изоудара, наибольшему риску подвергаются низкие широты вблизи экватора. Кроме того, существует несколько повышенный риск столкновения в северном полушарии, где проживает почти 90% населения земли.
|
|
|
|
Как объяснялось ранее, эта работа предназначена только для ISO, выброшенных из систем типа M-карликов. "Эти распределения применимы только к межзвездным объектам, кинематика которых имеет тип M-звезд. Другая предполагаемая кинематика должна изменить распределения, представленные в этой статье", - объясняют авторы.
|
|
|
|
Но они также отмечают, что основные положения их работы, вероятно, применимы и к другой кинематике. "Основные характеристики, описанные в этом разделе, предположительно, также применимы к другой кинематике, возможно, для приглушения или более четкого общего эффекта".
|
|
|
|
Стоит повторить, что эта работа не предсказывает количество ISO. Это невозможно измерить. "В этой статье мы намеренно не делаем никаких окончательных прогнозов о частоте межзвездных столкновений", - пишут авторы в своем заключении.
|
|
|
|
Но полученные результаты пригодятся в будущих наблюдениях обсерватории Веры Рубин и в ее устаревшем обзоре пространства и времени. Это дает астрономам представление о распределении ISO'ов, которые должны быть обнаружены с помощью VRO.
|
|
|
|
Мы только начинаем понимать, что такое ISO. Эта статья дает нам представление о том, откуда могут поступать ISO, влияющие на Землю, когда они наиболее вероятны и где они наиболее вероятны. Как только VRO и его LSST заработают, астрономы начнут собирать данные, которые либо подтвердят, либо опровергнут эти выводы.
|
|
|
|
Источник
|
