Обнаружены следы "столкновения" Солнечной системы с другой звездой

Необычные свойства Урана и Нептуна, а также аномалии в положении карликовых планет говорят о том, что Солнечная система "столкнулась" с другой звездой в первые мгновения своей жизни.  К такому выводу пришли астрономы, опубликовавшие статью в Astrophysical Journal.

"Пролет звезды через Солнечную систему — более реалистичная альтернатива тому набору гипотез, который сейчас объясняет необычные черты нашей планетной семьи. В отличие от них мы добавили в классическую модель ее формирования всего один новый фактор, вторую звезду, и механизм ее действия, который приводит к появлению всех известных аномалий", — объясняет Сюзанна Пфальцнер (Susanne Pfalzner) из Института радиоастрономии в Бонне (Германия).

Четыре года назад астроном-любитель Ральф-Дитер Шольц открыл, как ему показалось, вполне заурядную звезду — красный карлик WISE J0720. Сейчас он находится в созвездии Единорога, на расстоянии примерно 20 световых лет, то есть это одна из самых близких к Земле звезд.

Два года назад американские астрономы выяснили, что звезда Шольца сравнительно недавно, примерно 70 тысяч лет назад, пролетела сквозь Солнечную систему. Она подошла к Солнцу на рекордно близкое расстояние, около двух световых лет, поменяв орбиты многих комет и малых небесных тел в дальней части облака Оорта.

Это открытие, как отмечают Пфальцнер, заставило многих планетологов задуматься о том, как подобные сближения Солнца и других звезд могли повлиять на облик Солнечной системы. Подобные встречи, по мнению ряда исследователей, могли часто происходить в первые мгновения жизни светила, когда оно еще не покинуло "звездные ясли", где родилось в компании десятков других звезд.

К примеру, сближение Солнца и еще одной звезды может объяснять, почему орбиты Седны, Байдена и многих других карликовых планет необычно сильно вытянуты и особым образом наклонены по отношению к "блину" всей остальной Солнечной системы. При этом они удаляются от Солнца на недостаточно большое расстояние, чтобы их можно было признать частью облака Оорта, где подобное поведение "допустимо" с точки зрения теории.

Пфальцнер и ее коллеги проверили, так ли это на самом деле, просчитав несколько десятков вариантов подобного "рандеву" Солнца и его соседей. Для этого они создали виртуальную модель газопылевого облака, где изначально находилась новорожденная Солнечная система, и начали сталкивать ее со светилами разных масс и размеров.

Как неожиданно показали эти расчеты,  "столкновение" Солнечной системы и другой звезды, чья масса примерно равна солнечной или была чуть ниже нее, объясняет не только странности в положении орбит карликовых планет, но и раскрывает почти все другие загадки "колыбели человечества".

В частности, пролет другой звезды на расстоянии примерно 15 миллиардов километров от Солнца приведет к тому, что она "украдет" примерно две трети протопланетного диска. Это хорошо объясняет то, почему пояс Койпера резко обрывается и становится заметно менее плотным примерно там же, где проходит орбита Нептуна.

Аналогичным образом это столкновение объясняет, почему Нептун тяжелее Урана, несмотря на то что он находится дальше от Солнца и вращается по необычной орбите. К тому же эта идея позволяет разрешить еще одно противоречие — как обе эти планеты смогли сформироваться на дальних подступах Солнечной системы, где протопланетный диск не был достаточно плотным для рождения газовых гигантов.

Насколько вероятно подобное событие? Как показывают расчеты ученых, нечто похожее может произойти с любой новорожденной звездой с вероятностью примерно в 20-30 процентов в первые несколько десятков миллионов лет ее жизни.

По мнению Пфальцнер, это выгодно отличает идею ее команды от других гипотез, описывающих формирование Солнечной системы, так как они включают  сразу несколько случайных факторов, которые могут одновременно произойти с заметно меньшими шансами.