Μια νέα μελέτη προτείνει ότι ένα διερχόμενο άστρο μπορεί να είναι υπεύθυνο για περισσότερα από το 75% των φεγγαριών στο ηλιακό μας σύστημα, καθώς ο αστρικός αυτός ταξιδιώτης «πέταξε» τεράστια βραχώδη σώματα στην κοσμική μας γειτονιά.
Αυτό το νέο μοντέλο αμφισβητεί τις υπάρχουσες αντιλήψεις για το πώς το ηλιακό σύστημα έφτασε να έχει την σημερινή του μορφή.
Οι γιγάντιοι πλανήτες και οι δορυφόροι τους
Οι γιγάντιοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος φημίζονται για τα πολλά φεγγάρια τους. Ο Κρόνος προηγείται επί του παρόντος, με 146 φεγγάρια στην τελευταία καταμέτρηση, με τον Δία να είναι δεύτερος στα 95. Πολλά από αυτά τα φεγγάρια μοιάζουν με το φεγγάρι της Γης από πολλές απόψεις.
Για παράδειγμα, περιφέρονται γύρω από τους μητρικούς πλανήτες τους προς την ίδια κατεύθυνση με αυτή της περιστροφής των πλανητών. Επιπλέον, τέτοια φεγγάρια, που ονομάζονται κανονικά φεγγάρια, ακολουθούν σχεδόν κυκλικές διαδρομές που μοιράζονται ένα επίπεδο με τους ισημερινούς των πλανητών.
Οι περίεργοι δορυφόροι και οι εξηγήσεις της νέας μελέτης
Ορισμένοι δορυφόροι είναι πολύ πιο περίεργοι. Πάρτε τη Φοίβη, ένα από τα πιο περίεργα φεγγάρια του Κρόνου. Έχει μια ωοειδή, κεκλιμένη τροχιά στην οποία κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση καθώς περιστρέφεται ο Κρόνος — μια κίνηση που περιγράφεται ως ανάδρομη.
Στην πραγματικότητα, δορυφόροι όπως η Φοίβη, που ονομάζονται επίσης ακανόνιστα φεγγάρια, υπερτερούν αριθμητικά των κανονικών στο ηλιακό σύστημα τρεις προς ένα.
Οι επιστήμονες είχαν προηγουμένως αποδώσει την ύπαρξη ακανόνιστων φεγγαριών στην κίνηση του Ποσειδώνα σε όλο το ηλιακό σύστημα, σύμφωνα με τον William Bottke, έναν πλανητικό επιστήμονα στο Southwest Research Institute στο Boulder του Κολοράντο.
Οι περισσότεροι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ένα κρίσιμο βήμα στην εξέλιξη του ηλιακού συστήματος ήταν η μετακίνηση του Ποσειδώνα προς τα έξω μέσω του προδρόμου της Ζώνης Kuiper.
Σήμερα, η ζώνη εκτείνεται μεταξύ 30 και 50 φορές την απόσταση μεταξύ Γης και Ήλιου, αλλά στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, η ζώνη πρωτο-Kuiper βρισκόταν πολύ πιο κοντά στον ήλιο.
Αυτό αποσταθεροποίησε τα βραχώδη σώματα στη ζώνη, στέλνοντας τα περισσότερα από αυτά κοντά στους γιγάντιους πλανήτες. Από εκεί, αντικείμενα με συγκεκριμένες τροχιές θα μπορούσαν να «συλληφθούν» από τους γιγάντιους πλανήτες, είπε ο Bottke στο Live Science.
Ωστόσο, αυτό το σενάριο δεν μπορεί να εξηγήσει ορισμένες πτυχές των ακανόνιστων φεγγαριών. Για παράδειγμα, λίγοι έχουν πολύ κόκκινο χρώμα.
Αλλά η νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 4 Σεπτεμβρίου στο The Astrophysical Journal Letters, εξηγεί αυτές τις παραξενιές παρέχοντας μια εναλλακτική θεωρία: ότι ένα διερχόμενο άστρο «κλώτσησε» τα φεγγάρια στη θέση τους.
Η Susanne Pfalzner, η πρώτη συγγραφέας της μελέτης και καθηγήτρια αστρονομίας στο Jülich Supercomputing Center στη Γερμανία, είπε στο Live Science ότι εμπνεύστηκε να εξερευνήσει αυτή την πιθανότητα αφού μια διαφορετική μελέτη έδειξε ότι ένα αστέρι που πετούσε πέρα από το ηλιακό σύστημα πέταξε αντικείμενα της ζώνης Kuiper (KBOs) κοντά στους πλανήτες.
Έτσι, η Pfalzner και οι συνάδελφοί της προσομοίωσαν την κίνηση ενός άστρου που περνά από το εφηβικό ηλιακό σύστημα. Αυτός ο αστρικός επισκέπτης, που έχει περίπου τα τέσσερα πέμπτα της σημερινής μάζας του ήλιου, μοντελοποιήθηκε ότι θα περνούσε σε περίπου 110 αποστάσεις Γης-ήλιου.
Οι ερευνητές υπολόγισαν πώς η βαρύτητα τόσο του ήλιου όσο και του άστρου που επισκέπτεται το σύστημα άλλαξε τις τροχιές χιλιάδων KBO. Στη συνέχεια, η ομάδα μελέτησε πώς εξελίχθηκαν οι τροχιές των KBOs μέσα σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια.
Οι προσομοιώσεις των ερευνητών έδειξαν ότι αν το άστρο που μας επισκέφθηκε περνούσε σε γωνία 70 μοιρών με το εκλειπτικό επίπεδο – το επίπεδο στο οποίο η Γη περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο – εκσφενδόνιζε περίπου το 7% των KBOs σε τεντωμένες, ωοειδείς τροχιές που τα έφερναν κοντά στους γιγάντιους πλανήτες. Πολλά από αυτά – ιδιαίτερα εκείνα των οποίων οι νέες τροχιές τα έφεραν κοντά στον Δία ή τον Κρόνο – είχαν ανάδρομες τροχιές και λίγα ήταν πολύ κόκκινα – και οι δύο τάσεις που παρουσιάζουν σήμερα τα ακανόνιστα φεγγάρια.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι σε διάστημα ενός δισεκατομμυρίου ετών, το διερχόμενο άστρο έδιωξε σχεδόν το 85% των εκτοξευόμενων KBO από το ηλιακό σύστημα. Όσα δεν εκτοξεύθηκαν σχημάτισαν τα ακανόνιστα φεγγάρια, εξήγησαν οι ερευνητές.
Τα αποτελέσματα αυτών των προσομοιώσεων «ήταν μια πλήρης έκπληξη» δήλωσε η Pfalzner. Ένα πλεονέκτημα αυτού του μοντέλου είναι ότι είναι απλούστερο από τα παλαιότερα, καθώς μπορεί να εξηγήσει τόσο το πώς σχηματίστηκαν τα ακανόνιστα φεγγάρια όσο και το πώς συμπεριφέρονται τα KBOs. Άλλωστε, τα αστρικά περάσματα είναι αρκετά συνηθισμένα – περίπου 140 εκατομμύρια αστέρια στον Γαλαξία μας πιθανόν να έχουν βιώσει τέτοιες διελεύσεις.
Ωστόσο, δεν συμφωνούν όλοι με τα συμπεράσματα της μελέτης. Ο Bottke, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, σημείωσε ότι «ένα τόσο απίστευτα κοντινό πέρασμα, ακόμη και από την εποχή που το ηλιακό μας σύστημα βρισκόταν σε ένα αστρικό σμήνος, φαίνεται πολύ απίθανο από πλευράς πιθανοτήτων Μια αστρική συνάντηση αρκετά κοντά ώστε να συλλάβει ακανόνιστους δορυφόρους γύρω από τους γιγάντιους πλανήτες, πιθανώς θα διατάρασσε και τις τροχιές των γιγάντιων πλανητών -αρκετά ώστε να βλέπουμε αυτά τα φαινόμενα στις τροχιές τους σήμερα».
