hvor mange af vores kometer kommer fra fremmede solsystemer?

kometer menes generelt at stamme fra vores solsystem, der består af den resterende gas og klipper, der kastes ud, når planeterne dannes. Den nylige ankomst af to interstellare objekter—en klippe ved navn ‘Oumuamua og en prangende komet kaldet Borisov—har udfordret denne antagelse.

Tom Hands, astrofysiker ved Institut for Computational Science og hans medforfatter, brugte matematiske modeller til at estimere, hvor mange langvarige kometer-dem, der tager 200 år eller længere at cirkulere Solen—kunne være interstellære besøgende. Deres forskning blev offentliggjort i sidste måned i de månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. Videnskaben talte med hænderne for at finde ud af mere om disse mystiske iskolde besøgende. Denne samtale er blevet redigeret for klarhed og længde.

spørgsmål: Hvor tror forskere, at de fleste af vores kometer kommer fra?

A: folk har antaget, at de kommer fra noget, der hedder Oort cloud. Dette er en stor, næsten sfærisk sky af objekter i selve kanten af vores solsystem. Det menes at have dannet sig for meget længe siden, da de gigantiske planeter spredte en flok kometlignende materialer med en masse is til udkanten af solsystemet. Passerende stjerner kan sprede disse ting tilbage i solsystemet, hvilket er, hvordan vi observerer dem i dag.

spørgsmål: Hvad kan vi lære af disse interstellare besøgende?

A: Jeg tror, at det mest interessante for mig er, at du får en chance for at se på en prøve af planetdannelsesmiljøet omkring en anden stjerne. Vi ved i detaljer, hvilket materiale der er til stede i vores solsystem, og hvis det adskiller sig meget omkring andre stjerner, så fortæller det os noget om, hvordan planeter dannes i andre solsystemer.

spørgsmål: i papiret kørte du en simulering med millioner af interstellare objekter for at se, hvordan de kunne blive fanget af Jupiters tyngdekraft. Hvad betyder” fanget”?

A: i det væsentlige, når et interstellært objekt nærmer sig vores solsystem, har det en meget høj hastighed sammenlignet med kometer og asteroider, som vi observerer hver dag. Når de når deres nærmeste tilgang til solen, begynder de simpelthen at flytte væk igen og kommer aldrig tilbage. Dette svarer til den måde, Voyager-proberne aldrig kommer tilbage. For at de kan blive bundet, er de nødt til at miste noget af denne hastighed, hvilket de kan gøre ved et tæt samspil med en kæmpe planet—i vores tilfælde Jupiter. Dette svarer konceptuelt til den slags gravitationshjælp, som rumfartøjer ofte bruger til at øge deres hastighed—i vores tilfælde frarøves de interstellære objekter noget af deres kinetiske energi af den gigantiske planet, og i et lille mindretal af tilfælde mister de nok kinetisk energi til at blive bundet.

spørgsmål: Hvor mange af disse interstellare objekter kan være i vores solsystem til enhver tid?

A: Vi estimerede ud fra undersøgelsen, at der skulle være 100.000 ‘Oumuamua-stil små klipper og 100 kometer i Borisov-stil i solsystemet. Gør langt mere konservative skøn for , hvor længe disse objekter ville overleve i solsystemet, ville vi forvente 20.000 ‘Oumuamuas eller 20 kometer. Størstedelen af disse ting ville have meget ekscentriske baner med perioder på et par hundrede tusinde år, hvilket betyder, at de bruger langt størstedelen af deres tid langt, langt ud over Plutos bane. Ikke desto mindre estimerede vi, at 0,33% af dem skulle være inden for 6 astronomiske enheder væk—en temmelig typisk radius for kometer at “tænde”—til enhver tid. Så chancerne for at se en er relativt lave, men det er på ingen måde umuligt.