المذنبات المسروقة والكائنات العائمة الحرة

أنا أحب الفيديو أعلاه. إنه يوضح ما يحدث عندما يصادف نجمان شابان - لا يزالان محاطين بأقراص الكوكبية أو كتل بناء الكوكب - بعضهما البعض. إنها تستند إلى عمليات محاكاة حديثة للكمبيوتر ، وهي جزء من دراسة منشورة حديثًا لعلماء الفيزياء الفلكية في جامعة زيورخ ، تصف كيف أن نظامنا الشمسي يحتمل أن يحتوي على مذنبات سُرقت من نجم اجتاح قرب شمسنا قبل 4.5 مليار عام. النجوم مثل شمسنا تولد في مجموعات. يعتقد أن شمسنا تبلغ من العمر حوالي 4.5 مليار سنة. لذلك نحن نتحدث عن الشمس الفتية هنا ، التي انبثقت حديثًا من سحابة الغاز والغبار التي خلقتها ونجومها الشقيقة. تقول الدراسة الجديدة أنه عندما يلتقي نجمان شابان ، تختلط الأقراص المطاطة بينهما بشكل حرفي. على وجه الخصوص ، تتعطل بشكل كبير الكواكب الخارجية للنجم الأصغر بسبب أخوته ذات الكتلة الأعلى. بعض الكواكب الحيوانية - قطع من المواد الصخرية أو الجليدية - تنتقل من نظام نجمة إلى آخر. إنهم "مسروقون" بكلمات أخرى.

وبعض الكواكب تترك نظامي النجوم وراءهما تمامًا. أوضح توم هاندز ، الذي قاد الدراسة الجديدة:

يتسبب [اللقاء] في طرد مجموعة من الكواكب الفطرية ، وتطير بعيدًا لتصبح أشياء مثل "Oumuamua [الكائن النجمي الصغير الذي اكتسح قريبًا من شمسنا]. لقد فوجئت بعدد الأشياء العائمة الحرة التي تشبه Ouuamua والتي يمكن إنشاؤها في بيئة كهذه على نطاق زمني قصير نسبياً.

"Ouuamua هو كائن مشهور الآن بين علماء الفلك ، الذين لاحظوا ذلك وبدأوا في تتبع حركته من خلال نظامنا الشمسي في عام 2017. على الرغم من وجود العديد من الكائنات العائمة الحرة في الوجود ،" Ouuamua هو الشيء الوحيد بين النجوم الصغير الذي يُرى وهو يتحرك في مجموعتنا الشمسية النظام حتى الآن. لا يرتبط بشمسنا ، أو أي نجم. هكذا تلقى اسمها ، وهو اسم هاواي عن "رسول من بعيد يصل أولاً". لا يعرف علماء الفلك من أين أتت أموموا بالضبط. عند الحديث عن الدراسة الجديدة ، قال توم هاندز وبيان زملائه:

... من الواضح أنه يجب أن تكون الكواكب العائمة الحرة والمذنبات والكويكبات في كل مكان في المجرة.

يوضح هذا الرسم البياني مسار الكائن بين النجوم Oumuamua - أول كائن معروف بين النجوم يمر عبر نظامنا الشمسي - حيث كان يجتاح نحو شمسنا في أواخر عام 2017 ، حول الشمس ، ثم بدأ التحرك للخارج مرة أخرى. 'مرت أموموا على مدار مدار كوكب المشتري في مايو 2018. وقد تجاوزت مسافة مدار زحل في يناير 2019. وسوف تصل إلى مسافة تقابل مدار نبتون في عام 2022 ، وفقًا لبعض الدراسات. الصورة عبر SpaceTelescope.org.

تصدرت "أوماموا" عناوين الصحف بعد اكتشافها في أكتوبر 2017. وقد اقترحت العديد من النظريات لشرح أصلها ، بما في ذلك إمكانية كونها مركبة فضائية غريبة.

استخدم الباحثون في جامعة زيورخ المحاكاة الحاسوبية الكبيرة لإظهار كيف يمكن وضع كائنات على طراز أوماموا على مساراتها الانفرادية عبر الفضاء. لقد حسبوا ما يحدث عندما يولد العديد من النجوم الشباب سويًا في كتلة نجميّة ، مثلما يُعتقد أن شمسنا كانت قبل 4.5 مليارات سنة. معظم ما يسميه علماء الفلك الكواكب - اللبنات الأساسية للكواكب - في النهاية تصبح كواكب ومذنبات وكويكبات بينما لا تزال النجوم في بدايتها. ولكن ليس كل شيء يفعل. علق توم هاندز:

يمكن أن يكون للتواصل الوثيق مع النجوم الأخرى تأثير عميق على هذه النظم الكوكبية.

لقد فوجئت أيضًا بالسهولة التي يمكن أن تسرق بها النجوم المواد من الأشقاء النجميين في سن مبكرة.

لوحة مستطيلة ، صخرية u Omuamua ، بالقرب من الشمس مع غبار يطير بها بعيدا عن الشمس.

مفهوم الفنان للكائن بين النجوم على شكل سيجار `Ouuamua. الصورة عبر ESA / Hubble ، NASA ، ESO ، M. Kornmesser ، NCCR PlanetS.

حتى الآن ، قد تحتفظ شمسنا المذنبات الغريبة المسروقة من نجم آخر في هذه المراحل المبكرة. قال الأيدي:

حتى لو كانت المواد الغريبة موجودة بالفعل ، فمن المحتمل ألا يوجد الكثير منها. ولكن قد نتمكن من اكتشافها بناءً على المدارات الغريبة التي قد تكون عليها هذه الأشياء.

قال هاندز إن أبحاثه لها صلة بالبحث المستمر عن كوكب تاسع في نظامنا الشمسي ، والذي يعتمد على محاذاة غريبة لمدارات الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي الخارجي. وقال إن نتائج دراسته تشير إلى أن الكوكب التاسع الكبير غير المرئي ليس هو التفسير الوحيد المعقول لهذا التوافق الملحوظ. علقت الأيدي:

يجب على الناس أن يبقوا ذهنًا مفتوحًا عند التفكير في كيفية انتهاء هذه الأشياء في المدارات الموجودة فيها.

وأخيراً ، علق قائلاً:

هذه هي المرة الأولى التي نتعرف فيها على كيفية تأثير البيئة العنقودية على حزام كويبر لدينا ، أو الهياكل المماثلة في الأنظمة الخارجية

ولا أعتقد أنه يتفاخر هناك. يبدو مثل البحوث الجديدة بالنسبة لي. منذ أكثر من أربعين عامًا ، عندما بدأت الكتابة عن علم الفلك ، كنا نسمع أحيانًا علماء الفلك يقولون إن المذنبات الموجودة في سحابة أورت يمكن إزاحتها عن طريق "نجوم عابرة" وبالتالي يتم إرسالها تتجه صوب شمسنا. لطالما تساءلت عن النجوم المارة ومتى وماذا حدث هناك؟ على حد علمي ، لا تتعلق هذه الدراسة على وجه التحديد بالمذنبات Oort Cloud ؛ إنه يتحدث عن أشياء في حزام كويبر ، على الرغم من ذلك ، وهي أيضًا في الأطراف الخارجية لنظامنا الشمسي ، على مسافة أقل من شمسنا. بالتأكيد ستتأثر كل من مواد Oort Cloud و Kuiper Belt بمواجهة مع نجم آخر قبل 4.5 مليار عام. من الرائع أن يكون لديك محاكاة فعلية ، أخيرًا ، توفر صورًا ملموسة لهذا اللقاء الذي نوقش منذ فترة طويلة.

وبالمناسبة - في موضوع مختلف تمامًا - وجدت مقطع فيديو رائعًا ثانيًا على موقع Tom Hands على الويب ، وذلك استنادًا إلى عمليات المحاكاة على جهاز الكمبيوتر الخاص به. قد تستمتع به أيضًا ، لذا قمت بنشره أدناه. إنه تصور كوكب خارج المجموعة الشمسية ، استنادًا إلى بيانات من كتالوج Open Exoplanet Catalog. ووصف الفيديو أدناه بأنه:

... flyby لجميع الكواكب الخارجية المعروفة حول النجوم الفردية. يتم ترتيب الأنظمة وفقًا لأكبر محور شبه رئيسي (فصل نجم كوكب) داخل كل منها ، من الأكبر إلى الأصغر. تحتوي الأنظمة التي تطير إليها أولاً على كواكب تستغرق مئات أو حتى آلاف السنين لتدور حول نجومها ، بينما في النهاية لا يستغرق الأمر سوى ساعات أو أيام. مصممة لإعطاء المشاهد نظرة عامة حول التوزيع الحالي للكواكب الخارجية.

مدهش ، أليس كذلك؟ شكرا توم!

ستجد توم هاندز على تويتر مثل @ TomHandsPhysics.

خلاصة القول: تشير دراسة جديدة أجراها توم هاندس وزملاؤه في جامعة زيورخ إلى أن نظامنا الشمسي يحتوي على مذنبات سُرقت من نجم آخر قبل 4.5 مليار سنة. قد يكون الزائر بين النجوم Oumuamua مثالًا على كائن تم إزاحته عن نظامه الشمسي الأصلي بهذه الطريقة. وفقًا لهذه الدراسة ، قد يكون هناك العديد من الكائنات العائمة الحرة مثل 'Ouuamua في مجرتنا.

المصدر: مصير الأقراص الكوكبية في التجمعات المفتوحة الشابة: الآثار المترتبة على 1I / 'Oumuamua ، وحزام كويبر ، وسحابة أورت وأكثر

عبر NCCR الكواكب