Ученые выяснили, сколько межзвездных объектов может захватить Солнечная система

Обнаружение первых межзвездных объектов поставило перед учеными интересную задачу: определить, какая часть Солнечной системы может состоять из инородного материала. Новое исследование, проведенное американскими учеными Кевином Напье, Фредом Адамсом и Константином Батыгиным, результаты которого опубликованы на сервере электронных препринтов arXiv.org и приняты к публикации в The Planetary Science Journal, пытается оценить количество захваченных Солнцем межзвездных объектов, моделируя их поведение и отслеживая, как долго они остаются связанными с нашей системой.

Общее количество межзвездных объектов, пролетающих через Галактику, оценить пока очень сложно. Если при образования планетных систем выброс обломков — это распространенный побочный эффект, то число межзвездных астероидов может исчисляться сотнями триллионов или даже квадриллионами. Однако к настоящему времени астрономы обнаружили лишь двух реальных межзвездных скитальцев: это плохо поддающееся классификации небесное тело Оумуамуа в 2017 году и комета Борисова вскоре после этого. Оба эти объекта провели в Солнечной системе относительно короткий промежуток времени — всего несколько лет, — при этом десятки тысяч лет они путешествовали по пустынным межзвездным пространствам от звезды к звезде и вряд ли где-то в ближайшее время остановятся.

Межзвездных объектов, оставшихся на околосолнечной орбите, пока не обнаружено. Максимум, что можно найти, — это микрометеороиды, крошечные пылинки, которые плавают тут с изначальных времен. Но все это не означает, что более крупные объекты не прячутся где-то в Главном поясе астероидов, не говоря уже о поясе Койпера, расположенном за пределами орбиты Нептуна, гораздо более удаленном и гораздо более проблематичном с точки зрения поиска в нем мелких объектов.

В ходе нового исследования ученые провели моделирование поведения 276 691 объекта, входящего в Солнечную систему со всех направлений с разными скоростями, и проследили судьбу каждого такого смоделированного объекта в Солнечной системе на протяжении миллиарда лет. Они обнаружили, что большинство таких объектов либо пролетят мимо, либо, если окажутся в пределах орбиты Юпитера, могут попасть в зону гравитационного влияния этой гигантской планеты и изменить траекторию — столкнуться с Юпитером либо быть выброшенными из Солнечной системы в другом направлении.

Если инородный объект окажется в орбитальной плоскости планет Солнечной системы, то он, вероятно, также будет отброшен в результате гравитационного воздействия крупных планет. Однако захваченные Солнцем и внешними планетами небесные тела могут получить чрезвычайно вытянутые орбиты, на которых они проведут миллионы лет, если вообще когда-либо покинут эту систему. В результате моделирования из всех объектов лишь 13 оставались в Солнечной системе более 500 млн лет, и всего три оставались здесь на протяжении миллиарда. Таким образом выяснилось, что посторонние объекты, как правило, все же не остаются в Солнечной системе надолго.

По оценке исследователей, даже если ежегодно с Солнцем сближается несколько объектов вроде Оумуамуа и кометы Борисова, за миллиарды лет здесь сможет скопиться лишь одна миллиардная часть массы Земли от межзвездным объектов, захваченных во время формирования Солнечной системы, и в десять тысяч раз меньше за все прошедшие с того времени годы. Этого материала едва хватит, чтобы собрать один астероид диаметром 10 км.

Полученный результат имеет два важных следствия. Во-первых, перспективы поиска межзвездных объектов внутри Солнечной системы весьма призрачны. Во-вторых, теории панспермии, утверждающие, что жизнь, возможно, зародилась где-то в других планетных системах и была позже занесена на Землю, скорее всего, несостоятельны.