Неизвестный межзвездный объект мог изменить орбиты планет Солнечной системы

Орбиты планет Солнечной системы не лежат ровно в одной и той же плоскости. В качестве ориентира астрономы используют плоскость орбиты Земли: она называется плоскостью эклиптики. Ни у одной другой планеты плоскость орбиты с ней не совпадает — у всех немного наклонена, причем по-разному: к примеру, у Меркурия — на семь градусов, у Марса — менее чем на два, у Юпитера — всего на один с небольшим, у Сатурна — на два с половиной. При этом орбиты еще несколько вытянуты.

Все это явные признаки пережитых системой гравитационных возмущений, подчеркнули астрофизики из Университета Торонто (Канада) и Университета Аризоны (США) в своей недавней статье (доступна на сервере препринтов Корнеллского университета). Они объяснили, что во время изначального формирования миров в протопланетном диске они зарождаются на идеально круглых орбитах, вращаются точно в плоскости солнечного экватора. В нашей системе это оставалось бы так по сей день, если бы ничто не вмешалось.

В основном динамику планет объясняют внутренними процессами, то есть взаимодействием небесных тел в системе. Самой общепринятой сейчас считают так называемую модель Ниццы (разработана в расположенной там обсерватории). Она исходит из предположения, что изначально на окраинах Солнечной системы располагался плотный и довольно тяжелый пояс небольших небесных тел, который постепенно смещался сам и смещал газовые гиганты.

Тем не менее авторы нового исследования заявили, что ни одна предложенная до сих пор теория полностью не объясняет сегодняшнее состояние Солнечной системы. Ученые попытались найти новый вариант ответа на этот вопрос: предположили, что к нынешней ситуации планеты пришли под влиянием извне.

Ранее уже возникали подозрения, что когда-то другая звезда могла пролетать близко к нам и нарушить покой системы своей гравитацией. Теперь исследователи решили рассмотреть еще один вариант: воздействие не звезды, а планеты либо коричневого карлика. Напомним, коричневыми карликами считают тела с массой не менее 13 масс Юпитера. Это так называемые субзвездные объекты, в них могут происходить слабые термоядерные реакции.

Астрономы смоделировали множество разных вариантов появления подобного объекта из межзвездного пространства и по итогам пришли к выводу, что вполне возможен был пролет тела массой от двух до 50 Юпитеров по гиперболической траектории, на расстоянии в пределах 20 астрономических единиц от Солнца, то есть максимум в 20 раз дальше от нашей звезды, чем Земля. В 19 астрономических единицах от светила сейчас расположен Уран.

Самым вероятным из всех рассмотренных случаев ученые назвали посещение Солнечной системы планетой «весом» с восемь Юпитеров, которая оказалась в 1,69 астрономической единицы от Солнца — чуть дальше, чем сейчас расположен Марс.

Такой сценарий выглядит все более реалистичным благодаря новым открытиям последних лет. Во-первых, это астероид Оумуамуа и комета Борисова — первые известные небесные тела из межзвездного пространства, а во-вторых, так называемые свободноплавающие планеты — миры, не принадлежащие звездам.