hur många av våra kometer kommer från främmande solsystem?

kometer anses generellt ha sitt ursprung i vårt solsystem, som består av kvarvarande gas och stenar som kastas ut när planeterna bildades. Den senaste ankomsten av två interstellära föremål—en sten som heter ‘Oumuamua och en prickig komet som heter Borisov—har utmanat det antagandet.

Tom Hands, en astrofysiker vid University of Zurichs institut för Beräkningsvetenskap och hans medförfattare Walter Dehnen vid Ludwig Maximilian University of Munich använde matematiska modeller för att uppskatta hur många långperiodiska kometer-de som tar 200 år eller längre att cirkla solen-kan vara interstellära besökare. Deras forskning publicerades förra månaden i de månatliga meddelandena från Royal Astronomical Society. Vetenskapen pratade med händerna för att ta reda på mer om dessa mystiska isiga besökare. Denna intervju har redigerats för tydlighet och längd.

F: Var tror forskare att de flesta av våra kometer kommer ifrån?

A: människor har antagit att de kommer från något som kallas Oort-molnet. Detta är ett stort, nästan sfäriskt moln av föremål vid kanten av vårt solsystem. Det tros ha bildats för mycket länge sedan, när de jätte planeterna spridda en massa kometliknande material med mycket Is till utkanten av solsystemet. Passande stjärnor kan sprida dessa saker tillbaka till solsystemet, vilket är hur vi observerar dem idag.

F: Vad kan vi lära oss av dessa interstellära besökare?

A: Jag tror att det mest intressanta för mig är att du skulle få en chans att titta på ett urval av planetbildningsmiljön runt en annan stjärna. Vi vet i detalj vilket material som finns i vårt solsystem, och om det skiljer sig mycket runt andra stjärnor, berättar det oss något om hur planeter bildas i andra solsystem.

F: i tidningen körde du en simulering med miljontals interstellära objekt för att se hur de kan fångas av Jupiters gravitation. Vad betyder” fångad”?

A: i huvudsak, när ett interstellärt objekt närmar sig vårt solsystem, har det en mycket hög hastighet jämfört med kometer och asteroider som vi observerar varje dag. När de når sin punkt närmast solen, de helt enkelt börja flytta bort igen och aldrig komma tillbaka. Detta liknar hur Voyager-sonderna aldrig kommer tillbaka. För att de ska bli bundna måste de förlora en del av denna hastighet, vilket de kan göra genom en nära interaktion med en jätteplanet—i vårt fall Jupiter. Detta är konceptuellt lik den typ av gravitationshjälp som rymdfarkoster ofta använder för att öka sin hastighet—i vårt fall rånas de interstellära föremålen av en del av sin kinetiska energi av jätteplaneten, och i en liten minoritet av fall förlorar de tillräckligt med kinetisk energi för att bli bunden.

F: Hur många av dessa interstellära objekt kan vara i vårt solsystem vid varje given tidpunkt?

A: vi uppskattade från studien att det borde finnas 100 000 ‘Oumuamua-stil små stenar och 100 Borisov-stil kometer i solsystemet. Att göra mycket mer konservativa uppskattningar för hur länge dessa objekt skulle överleva i solsystemet , skulle vi förvänta oss 20 000 ‘Oumuamuas eller 20 kometer. Majoriteten av dessa saker skulle ha mycket excentriska banor med perioder på några hundra tusen år, vilket innebär att de tillbringar den stora majoriteten av sin tid långt, långt bortom Plutos bana. Ändå uppskattade vi att 0, 33% av dem borde ligga inom 6 astronomiska enheter bort—en ganska typisk radie för kometer att “slå på”—vid varje given tidpunkt. Så chansen att se en är relativt låg, men det är inte alls omöjligt.