For vores solsystem sker ”tæt møder” med andre stjerner regelmæssigt - det sidst forekommer for ca. 70.000 år siden og det næste, der sandsynligvis finder sted 240.000 til 470.000 år fra nu af. Selvom dette muligvis lyder som en "få og langt mellem" slags ting, er det ganske regelmæssigt i kosmologiske termer. At forstå, hvornår disse møder vil ske, er også vigtigt, da de vides at forårsage forstyrrelser i Oort-skyen og sende kometer mod Jorden.
Takket være en ny undersøgelse af Coryn Bailer-Jones, en forsker fra Max Planck Institute for Astronomy, har astronomer nu forfinet skøn over, hvornår de næste tæt møder vil ske. Efter at have hørt data fra ESAs Gaia-rumfartøj, konkluderede han, at i løbet af de næste 5 millioner år, at solsystemet kan forvente 16 tæt møder, og et særligt tæt et!
Af hensyn til undersøgelsen - som for nylig blev vist i tidsskriftet Astronomi & astrofysik under titlen "Den fuldstændighedskorrigerede rate af stjernernes møder med solen fra den første udgivelse af Gaia-data" - Dr. Bailer Jones brugte Gaia-data til at spore bevægelserne fra mere end 300.000 stjerner i vores galakse for at se, om de nogensinde ville passere tæt nok til at solsystemet kan forårsage en forstyrrelse.
Som bemærket er disse typer forstyrrelser sket mange gange gennem solsystemets historie. For at fjerne iskolde genstande fra deres bane i Oort Cloud - som strækker sig til ca. 15 billioner km (100.000 AU) fra vores sol - og sende dem, der kaster ind i det indre solsystem, estimeres det, at en stjerne skulle komme forbi inden for 60 billioner km (37 billioner mi; 400.000 AU) fra vores sol.
Selvom disse nære møder ikke udgør nogen reel risiko for vores solsystem, har de været kendt for at øge kometaktiviteten. Som Dr. Bailer-Jones forklarede til Space Magazine via e-mail:
”Deres potentielle indflydelse er at ryste den Oort sky af kometer, der omgiver vores Sol, hvilket kan resultere i, at nogle skubbes ind i det indre solsystem, hvor der er chance for, at de kunne påvirke Jorden. Men den langsigtede sandsynlighed for, at en sådan komet rammer Jorden, er sandsynligvis lavere end sandsynligheden for, at Jorden er ramt af en nær-jord-asteroide. Så de udgør ikke meget mere fare. ”
Et af målene med Gaia-missionen, der blev lanceret tilbage i 2013, var at indsamle præcise data om stjernernes positioner og bevægelser i løbet af dens fem-årige mission. Efter 14 måneder i rummet blev det første katalog frigivet, som indeholdt oplysninger om mere end en milliard stjerner. Dette katalog indeholdt også afstande og bevægelser over himlen på over to millioner stjerner.
Ved at kombinere disse nye data med eksisterende information var Dr. Bailer-Jones i stand til at beregne bevægelserne fra omkring 300.000 stjerner i forhold til Solen over en periode på fem millioner år. Som han forklarede:
”Jeg sporet kredsløb af stjerner observeret af Gaia (i det såkaldte TGAS-katalog) frem og tilbage i tid for at se, hvornår og hvor tæt de ville komme til Solen. Derefter beregnede jeg den såkaldte 'fuldstændighedsfunktion' af TGAS for at finde ud af, hvilken brøkdel af møder der ville være gået glip af i undersøgelsen: TGAS ser ikke svagere stjerner (og de meget lyseste stjerner er også udeladt i øjeblikket af tekniske grunde ), men ved hjælp af en simpel Galaxy-model kan jeg estimere, hvor mange stjerner den mangler. Ved at kombinere dette med det faktiske antal fundne møder kunne jeg estimere den samlede hastighed for stjernernes møder (dvs. inklusive dem, der ikke er faktisk set). Dette er nødvendigvis et temmelig groft skøn, da det involverer en række antagelser, ikke mindst modellen for, hvad der ikke ses. ”
Herfra var han i stand til at komme med et generelt skøn over antallet af stjernemøder i de sidste 5 millioner år og for de næste 5 millioner. Han bestemte, at den samlede hastighed er omkring 550 stjerner pr. Million år, der kommer inden for 150 billioner km, og at ca. 20 kommer nærmere end 30 billioner km. Dette fungerer til et potentielt tæt møde hvert 50.000 år eller deromkring.
Dr. Bailor-Jones bestemte også, at af de 300.000 stjerner, han observerede, ville 97 af dem passere inden for 150 billioner km (93 billioner km; 1 million AU) af vores solsystem, mens 16 ville komme inden for 60 billioner km. Selvom dette ville være tæt nok til at forstyrre Oort Cloud, ville kun en stjerne komme særlig tæt på. Denne stjerne er Gliese 710, en gul dværg af K-type beliggende omkring 63 lysår fra Jorden, som er cirka halvdelen af størrelsen på vores sol.
Ifølge Dr. Bailer-Jones 'undersøgelse vil denne stjerne passere vores solsystem i 1,3 millioner år og i en afstand på kun 2,3 billioner km (1,4 billioner km; 16, 000AU). Dette vil placere det godt inden for Oort-skyen og vil sandsynligvis forvandle mange iskaldte planetesimaler til kometer med lang tid, der kan gå mod Jorden. Derudover har Gliese 710 en relativt langsom hastighed sammenlignet med andre stjerner i vores galakse.
Mens den gennemsnitlige relative hastighed for stjerner anslås til at være omkring 100.000 km / t (62.000 km / h) ved deres nærmeste tilgang, vil Gliese 710 have en hastighed på 50.000 km / t (31.000 km / h). Som et resultat vil stjernen have masser af tid til at udøve sin gravitationspåvirkning på Oort-skyen, som potentielt kunne sende mange, mange kometer mod Jorden og det indre solsystem.
I løbet af de sidste par årtier er denne stjerne blevet veldokumenteret af astronomer, og de var allerede temmelig sikre på, at den ville opleve et tæt møde med vores solsystem i fremtiden. Tidligere beregninger indikerede imidlertid, at det ville passere inden for 3,1 til 13,6 billioner km (1,9 til 8,45 billioner mi; 20,722 til 90,910 AU) fra vores stjernesystem - og med en 90% sikkerhed. Takket være denne seneste undersøgelse er disse skøn forbedret til 1,5–3,2 billioner km, hvor 2,3 billioner km er det mest sandsynlige.
Igen, selvom det måske lyder som om disse passeringer er for store til at være tidsmæssige til at være bekymrede, er det med hensyn til den astronomiske historie en regelmæssig forekomst. Og selvom ikke alle nære møder garanteres at sende kometer, der kaster vores vej, er det meget vigtigt at forstå vores solsystemers historie og udvikling, når og hvordan disse møder er sket.
Det er også vigtigt at forstå, hvornår der kan komme et tæt møde. Hvis vi antager, at vi stadig er i nærheden, når en anden finder sted, ved at vide, hvornår det sandsynligvis vil ske, kan give os mulighed for at forberede os på det værste - dvs. hvis der kommer en kometer på en kollisionskurs med Jorden! I modsat fald kunne menneskeheden bruge disse oplysninger til at forberede en videnskabelig mission til at studere de kometer, der sendes vores vej.
Den anden frigivelse af Gaia-data er planlagt til næste april og vil indeholde oplysninger om anslået 1 milliard stjerner. Det er 20 gange så mange stjerner som det første katalog, og ca. 1% af det samlede antal stjerner inden for Mælkevejen. Det andet katalog vil også indeholde oplysninger om langt fjernere stjerner, der muliggør rekonstruktioner på op til 25 millioner år ind i fortiden og fremtiden.
Som Dr. Bailer-Jones antydede, har frigivelsen af Gaia-data hjulpet astronomer betydeligt. ”[Jeg] forbedrer ikke meget, hvad vi havde før, både med stjerner og præcision,” sagde han. "Men dette er virkelig bare en forsmag på, hvad der vil komme i den anden dataudgivelse i april 2018, hvor vi leverer parallakser og ordentlige bevægelser for omkring en milliard stjerner (500 gange så mange som i den første dataudgivelse)."
Med hver nye udgivelse forbedres skøn over galaksens stjerner (og potentialet for tæt møder) yderligere. Det vil også hjælpe os med at kortlægge, hvornår større kometaktiviteter fandt sted inden for solsystemet, og hvordan dette muligvis har spillet en rolle i udviklingen af planeterne og selve livet.
