Błąkająca się gwiazda zbliżyła się do Układu Słonecznego?
Nowe dowody sugerują, że miliardy lat temu gwiazda mogła przejść bardzo blisko Układu Słonecznego. W rezultacie tysiące mniejszych ciał niebieskich poza orbitą Neptuna zostało odchylonych na trajektorie wokół Słońca. Możliwe, że niektóre z nich zostały przechwycone przez Jowisza i Saturna jako księżyce.
Błąkając się gwiazda
.„Kiedy myślimy o naszym Układzie Słonecznym, zwykle zakładamy, że kończy się on na najbardziej oddalonej znanej planecie, Neptunie. Wiadomo jednak, że kilka tysięcy ciał niebieskich porusza się poza orbitą Neptuna” – wyjaśnia Susanne Pfalzner z Forschungszentrum Jülich.
„Podejrzewa się nawet, że istnieją dziesiątki tysięcy obiektów o średnicy przekraczającej 100 kilometrów. Co zaskakujące, wiele z tych tak zwanych obiektów trans-Neptunowych (za orbitą Neptuna) porusza się po ekscentrycznych orbitach, które są nachylone względem wspólnej płaszczyzny orbitalnej planet Układu Słonecznego” – dodaje.
W nowym badaniu, które zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy, astrofizycy z Forschungszentrum Jülich i Leiden University w Holandii, wykorzystali ponad 3 tysiące symulacji komputerowych, aby lepiej poznać możliwą przyczynę nietypowych orbit w Układzie Słonecznym. Naukowcy zastanawiali się czy inna gwiazda mogła spowodować dziwne orbity obiektów za Neptunem.
Wpływ obcego obiektu na Układ Słoneczny
.Badacze odkryli, że charakterystyczny bliski przelot innej gwiazdy mógłby wyjaśnić nachylone i ekscentryczne orbity znanych trans-Neptunowych ciał niebieskich. „Możliwe jest nawet wydedukowanie orbit bardzo odległych obiektów, takich jak planeta karłowata Sedna w najodleglejszych zakątkach Układu Słonecznego, która została odkryta w 2003 roku” – zaznaczają astronomowie.
„A także obiektów, które poruszają się po orbitach prawie prostopadłych do orbit planet. Taki przelot mógłby nawet wyjaśnić orbity 2008 KV42 i 2011 KT19 – dwóch ciał niebieskich, które poruszają się w przeciwnym kierunku niż planety” – tłumaczy Pfalzner.
„Najlepszym wyjaśnienie zachowania i wyglądu zewnętrznego Układu Słonecznego, jakie odkryliśmy w naszych symulacjach, było bliskie przejście gwiazdy, która była nieco lżejsza od naszego Słońca – około 0,8 masy naszej gwiazdy. Gwiazda ta przeleciała obok Słońca w odległości około 16,5 miliarda kilometrów. To około 110 razy więcej niż odległość między Ziemią a Słońcem i nieco mniej niż czterokrotność odległości najbardziej oddalonej planety Neptuna” – wyjaśnia Amith Govind z Forschungszentrum Jülich.
Ale najbardziej zaskakującym odkryciem naukowców było to, że przejście obcej gwiazdy miliardy lat temu może również stanowić naturalne wyjaśnienie zjawisk bliższych Ziemi. Astrofizycy stwierdzili, że w ich symulacjach niektóre obiekty trans-Neptunowe zostały wyrzucone do naszego Układu Słonecznego – w rejon zewnętrznych planet olbrzymów Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna.
„Niektóre z tych obiektów mogły zostać przechwycone przez gigantyczne planety jako księżyce. To wyjaśniałoby, dlaczego zewnętrzne planety naszego Układu Słonecznego mają dwa różne rodzaje księżyców” – zaznacza Simon Portegies Zwart z Leiden University.
W przeciwieństwie do zwykłych księżyców, które krążą blisko planety po orbitach kołowych, nieregularne naturalne satelity krążą wokół globów w większej odległości po nachylonych, wydłużonych orbitach. Do tej pory nie naukowcy nie mogli wyjaśnić tego zjawiska.
Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy
.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.
„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.
„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.
„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.
„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.
Oprac. EG
