hoeveel van onze kometen komen uit buitenaardse zonnestelsels?

over het algemeen wordt gedacht dat kometen afkomstig zijn uit ons zonnestelsel, bestaande uit het overgebleven gas en stenen die werden weggegooid toen de planeten zich vormden. De recente komst van twee interstellaire objecten—een rots genaamd ‘Oumuamua en een flitsende komeet genaamd Borisov—hebben die veronderstelling betwist.Tom Hands, een astrofysicus aan het Institute for Computational Science van de Universiteit van Zürich en zijn coauteur Walter dehnen aan de Ludwig Maximilian Universiteit van München gebruikten wiskundige modellen om te schatten hoeveel kometen met een lange periode-die 200 jaar of langer duren om de zon te cirkelen—interstellaire bezoekers zouden kunnen zijn. Hun onderzoek werd vorige maand gepubliceerd in de maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society. Wetenschap sprak met handen om meer te weten te komen over deze mysterieuze ijzige bezoekers. Dit interview is bewerkt voor duidelijkheid en lengte.

V: Waar denken onderzoekers dat de meeste van onze kometen vandaan komen?

A: mensen hebben verondersteld dat ze afkomstig zijn van iets dat de Oortwolk wordt genoemd. Dit is een grote, bijna bolvormige wolk van objecten aan de rand van ons zonnestelsel. Het zou lang geleden ontstaan zijn … toen de reuzenplaneten een stel komeetachtige materialen … met veel ijs naar de rand van het zonnestelsel verspreidden. Passerende sterren kunnen deze dingen terug verspreiden in het zonnestelsel, zo observeren we ze vandaag.

V: Wat kunnen we leren van deze interstellaire bezoekers?

A: Ik denk dat het meest interessante voor mij is dat je de kans zou krijgen om te kijken naar een monster van de planeetvormingsomgeving rond een andere ster. We weten tot in detail welk materiaal in ons zonnestelsel aanwezig is, en als dat veel verschilt rond andere sterren, dan vertelt het ons iets over hoe planeten zich vormen in andere zonnestelsels.

Q: in het artikel hebt u een simulatie uitgevoerd met miljoenen interstellaire objecten om te zien hoe ze door de zwaartekracht van Jupiter kunnen worden gevangen. Wat betekent” gevangen”?

A: Wanneer een interstellair object ons zonnestelsel nadert, heeft het een zeer hoge snelheid vergeleken met de kometen en asteroïden die we elke dag waarnemen. Zodra ze het dichtst bij de zon komen, gaan ze gewoon weer weg en komen nooit meer terug. Zo komen de Voyager-sondes nooit meer terug. Om gebonden te raken, moeten ze een deel van deze snelheid verliezen, wat ze kunnen doen door een nauwe interactie met een gigantische planeet—in ons geval, Jupiter. Dit is conceptueel vergelijkbaar met het soort gravitatiehulp dat ruimtevaartuigen vaak gebruiken om hun snelheid te verhogen—in ons geval worden de interstellaire objecten beroofd van een deel van hun kinetische energie door de gigantische planeet, en in een kleine minderheid van de gevallen verliezen ze genoeg kinetische energie om gebonden te raken.

Q: Hoeveel van deze interstellaire objecten kunnen zich op een bepaald moment in ons zonnestelsel bevinden?

A: we schatten uit de studie dat er 100.000 ‘Oumuamua-stijl kleine rotsen en 100 Borisov-stijl kometen in het zonnestelsel zouden moeten zijn. Als we voorzichtiger inschatten hoe lang deze objecten in het zonnestelsel zouden overleven, zouden we 20.000 Oumuamuas of 20 kometen verwachten. De meeste van deze dingen zouden zeer excentrieke banen hebben met perioden van een paar honderdduizend jaar, wat betekent dat ze het grootste deel van hun tijd ver, ver buiten de baan van Pluto doorbrengen. Niettemin schatten we dat 0,33% van hen zich op elk moment binnen 6 astronomische eenheden moet bevinden—een vrij typische radius voor kometen om aan te zetten—. Dus de kans om er een te zien is relatief klein, maar het is zeker niet onmogelijk.