วัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์ที่อาจเคยมาเยือนการศึกษาใหม่ชี้ว่าอาจเปลี่ยนแปลงพื้นที่ใกล้เคียงในจักรวาลของเราอย่างถาวรโดยการทำให้วงโคจรของดาวเคราะห์รอบนอกทั้ง 4 ดวงบิดเบี้ยว การค้นพบนี้อาจให้ความกระจ่างว่าทำไมเส้นทางของดาวเคราะห์เหล่านี้จึงมีลักษณะพิเศษบางอย่าง
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักดาราศาสตร์ได้ถกเถียงกันว่าของดาวเคราะห์ต่างๆ ที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม สมมติฐานส่วนใหญ่เห็นด้วยกับประเภทของวงโคจรที่ดาวเคราะห์ควรมี: วงกลมที่จัดเรียงอย่างมีศูนย์กลางรอบดวงอาทิตย์และนอนอยู่บนเครื่องบินลำเดียวกัน (หากคุณมองแบบขอบ คุณจะเห็นเพียงเส้นเดียว) อย่างไรก็ตาม ไม่มีดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงรวมทั้งโลกที่มีวงโคจรเป็นวงกลมอย่างสมบูรณ์แบบ นอกจากนี้ เส้นทางของดาวเคราะห์ไม่ได้อยู่บนระนาบเดียวกันอย่างแม่นยำ
เมื่อเทียบกับ(ซึ่งวงโคจรภายในวงศ์ดาวเคราะห์ของเรามีรูปร่างคล้ายไข่และเอียงมากที่สุด) ซึ่งเป็นเส้นทางของดาวเคราะห์ชั้นนอกทั้งสี่ดาวเคราะห์ยักษ์— ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน — มีการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากวงโคจรในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม การอธิบายความคลาดเคลื่อนที่น่ารำคาญเหล่านี้เป็นเรื่องที่ท้าทายเรณู มัลโหตรานักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนและเป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่
"[T] ปริศนาสำหรับดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีมีมานานแล้วที่จะคิดออกว่าวงโคจรในเวลาต่อมากลายเป็นนอกรอบและเอียงจากระนาบเฉลี่ยโดยไม่มากเกินไปและไม่น้อยเกินไป" เธอเขียนในอีเมลถึง WordsSideKick.com ขณะที่การวิจัยก่อนหน้านี้มุ่งเน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์เหล่านี้เปลี่ยนรูปแบบวงโคจรของมันอย่างไร มัลโหทรากล่าวว่า "สมมติฐานเหล่านี้ไม่สอดคล้องกับรายละเอียดที่สำคัญบางประการของวงโคจรที่สังเกตได้"
ผู้มาเยือนระหว่างดวงดาว
เพื่อไขปริศนานี้ มัลโหตราและเพื่อนร่วมงานพิจารณาสถานการณ์ที่ไม่ค่อยได้รับการตรวจสอบ นั่นคือวัตถุขนาดดาวที่มาเยือนได้ปรับเปลี่ยนเส้นทางของดาวเคราะห์เหล่านี้เมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน
ที่เกี่ยวข้อง:
ทีมวิจัยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ของดาวเคราะห์ชั้นนอกทั้ง 4 ดวงในการจำลองการบินผ่านดังกล่าว 50,000 ครั้ง แต่ละครั้งใช้เวลามากกว่า 20 ล้านปี ขณะเดียวกันก็เปลี่ยนพารามิเตอร์บางอย่างของผู้มาเยือนแต่ละคน รวมถึงมวล ความเร็ว และระยะห่างที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ นักวิจัยยังขยายการค้นหาเมื่อเทียบกับการศึกษาก่อนหน้านี้โดยพิจารณาวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าดาวฤกษ์มาก ซึ่งจริงๆ แล้วมีขนาดเล็กพอๆ กัน- พวกเขายังพิจารณาสถานการณ์ที่มีการส่งผ่านระยะใกล้เป็นพิเศษ โดยเน้นไปที่สถานการณ์ที่ผู้บุกรุกเข้ามาภายในรัศมี 20 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) ของดวงอาทิตย์ (หนึ่ง AU มีค่าประมาณ 93 ล้านไมล์หรือ 150 ล้านกิโลเมตร ซึ่งเป็นระยะทางเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์โดยประมาณ)
แม้ว่าการจำลองส่วนใหญ่จะสร้างสภาวะที่แตกต่างจากระบบสุริยะในปัจจุบันอย่างมาก แต่นักวิจัยพบว่าในการจำลองประมาณ 1% ทางเดินของผู้มาเยือนได้เปลี่ยนวงโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ให้ใกล้เคียงกับสถานะปัจจุบัน ผู้บุกรุกในแมตช์ใกล้เคียงเหล่านี้มุ่งตรงไปยังระบบสุริยะ โดยเดินทางผ่านวงโคจรของดาวยูเรนัส โดยมีบางส่วนแทะเล็มหญ้าตามเส้นทางของดาวพุธด้วยซ้ำ และพวกมันมีขนาดค่อนข้างเล็ก มีมวลตั้งแต่ 2 ถึง 50 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี
“ช่วงนี้รวมถึงมวลดาวเคราะห์จนถึงมวลดาวแคระน้ำตาล” มัลโหตรากล่าว -ดาวแคระน้ำตาลซึ่งมักเรียกว่า "ดาวฤกษ์ที่ล้มเหลว" เป็นเทห์ฟากฟ้าแปลก ๆ ที่หนักกว่าดาวเคราะห์ แต่ไม่ใหญ่เท่าดวงดาว)
เนื่องจากการจำลองที่ใกล้เคียงกันหลายครั้งมีวัตถุคล้ายดาวเคราะห์ที่โฉบผ่านระบบสุริยะชั้นใน นักวิจัยจึงสร้างแบบจำลองเพิ่มเติมอีก 10,000 ครั้ง รวมทั้งดาวเคราะห์ภาคพื้นดินด้วย ในกรณีเหล่านี้ การบินผ่านที่เคยเปลี่ยนวงโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ให้อยู่ในสถานะปัจจุบันได้จำลองรูปลักษณ์ของระบบสุริยะในปัจจุบันขึ้นมาใหม่
การจำลองที่ให้ผลลัพธ์ที่สมจริงที่สุดเกี่ยวข้องกับวัตถุ 8 เท่าของมวลดาวพฤหัสที่โฉบเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ประมาณ 1.69 AU นั่นทำให้มันไกลกว่าวงโคจรปัจจุบันของดาวอังคารที่ 1.5 AU จากดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
การจำลองแสดงให้เห็นว่าวัตถุดาวฤกษ์เพียงดวงเดียวที่บินผ่านก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนวิถีโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ได้ เนื่องจากการสังเกตการณ์บ่งชี้ว่าวัตถุที่อยู่ต่ำกว่าดาวนั้นมีอยู่เป็นจำนวนมากในจักรวาล การมาเยือนของวัตถุดังกล่าวจึงอาจเป็นเรื่องปกติมากกว่า-
การศึกษาที่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิคือที่ตีพิมพ์ในฐานข้อมูลก่อนพิมพ์ arXiv ในเดือนธันวาคม
