ตอนนี้เรารู้แล้วว่าเมื่อไหร่ที่ดวงดาวจะผ่านเมฆออร์ต

สำหรับระบบสุริยะของเรา“ การเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิด” กับดาวดวงอื่นเกิดขึ้นเป็นประจำ - ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อ 70,000 ปีที่แล้วและครั้งต่อไปน่าจะเกิดขึ้น 240,000 ถึง 470,000 ปีจากนี้ แม้ว่าสิ่งนี้อาจฟังดูเป็นเรื่อง“ น้อยและห่างไกล” แต่เป็นเรื่องปกติในแง่ของจักรวาล การเข้าใจว่าการเผชิญหน้าเหล่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อใดก็เป็นเรื่องสำคัญเช่นกันเนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่าก่อให้เกิดเสียงรบกวนในเมฆออร์ตส่งดาวหางมายังโลก

ขอบคุณการศึกษาใหม่โดย Coryn Bailer-Jones นักวิจัยจาก Max Planck Institute for Astronomy ตอนนี้นักดาราศาสตร์ได้ทำการประเมินอย่างละเอียดว่าจะเกิดการปะทะครั้งต่อไปครั้งต่อไปเมื่อใด หลังจากให้คำปรึกษาข้อมูลจากยานอวกาศ Gaia ของ ESA เขาสรุปว่าในอีก 5 ล้านปีข้างหน้าว่าระบบสุริยะสามารถคาดการณ์การเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิดได้ถึง 16 ครั้งและอีกครั้งหนึ่งที่ใกล้ที่สุด!

เพื่อการศึกษา - ซึ่งเพิ่งปรากฏในวารสาร ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ภายใต้ชื่อ“ อัตราการแก้ไขที่สมบูรณ์ของการเผชิญหน้ากับดวงอาทิตย์ตั้งแต่การเปิดเผยข้อมูลปฐมภพครั้งแรก” - Dr. Bailer Jones ใช้ข้อมูล Gaia เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของดาวมากกว่า 300,000 ดวงในกาแลคซีของเราเพื่อดูว่าพวกมันจะผ่านเข้าใกล้หรือไม่ เพียงพอที่ระบบสุริยะจะทำให้เกิดการรบกวน

การรบกวนเหล่านี้เกิดขึ้นหลายครั้งตลอดประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะ เพื่อที่จะขับไล่วัตถุน้ำแข็งจากวงโคจรของพวกเขาใน Oort Cloud ซึ่งขยายออกไปประมาณ 15 ล้านล้านกม. (100,000 AU) จากดวงอาทิตย์ของเราและส่งพวกมันพุ่งเข้าสู่ระบบสุริยะภายในคาดว่าดาวจะต้องผ่าน ภายใน 60 ล้านล้านกม. (37 ล้านล้านไมล์; 400,000 AU) จากดวงอาทิตย์ของเรา

แม้ว่าการเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิดเหล่านี้จะไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อระบบสุริยะของเรา แต่เป็นที่ทราบกันดีว่าการเพิ่มกิจกรรมของดาวหาง ดังที่ดร. ไบเลอร์โจนส์อธิบายให้นิตยสารอวกาศทางอีเมล:

“ อิทธิพลที่มีศักยภาพของพวกเขาคือการเขย่าเมฆของดาวหางรอบดวงอาทิตย์ซึ่งอาจส่งผลให้บางคนถูกผลักเข้าสู่ระบบสุริยจักรวาลชั้นในซึ่งเป็นโอกาสที่พวกมันจะกระทบกับโลก แต่ความน่าจะเป็นระยะยาวของดาวหางหนึ่งดวงที่พุ่งชนโลกน่าจะต่ำกว่าความน่าจะเป็นที่โลกถูกดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งเข้ามาใกล้ ดังนั้นพวกเขาจะไม่ได้รับอันตรายมากกว่านี้”

หนึ่งในเป้าหมายของภารกิจ Gaia ซึ่งเปิดตัวในปี 2556 คือการรวบรวมข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับตำแหน่งและการเคลื่อนไหวที่เป็นตัวเอกตลอดระยะเวลาของภารกิจห้าปี หลังจากผ่านไป 14 เดือนในอวกาศแคตตาล็อกแรกก็เปิดตัวซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับดาวมากกว่าหนึ่งพันล้านดวง แคตตาล็อกนี้มีระยะทางและการเคลื่อนไหวทั่วท้องฟ้ามากกว่าสองล้านดวง

ด้วยการรวมข้อมูลใหม่นี้เข้ากับข้อมูลที่มีอยู่แล้วดร. ไบเลอร์ - โจนส์สามารถคำนวณการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ 300,000 ดวงเทียบกับดวงอาทิตย์ในช่วงห้าล้านปี ตามที่เขาอธิบาย:

“ ฉันติดตามวงโคจรของดาวฤกษ์ที่สังเกตโดย Gaia (ในแคตตาล็อก TGAS ที่เรียกว่า) ไปข้างหน้าและข้างหลังในเวลาเพื่อดูว่าพวกเขาจะมาใกล้ดวงอาทิตย์มากแค่ไหน จากนั้นฉันคำนวณสิ่งที่เรียกว่า 'ฟังก์ชั่นครบถ้วน' ของ TGAS เพื่อค้นหาว่าส่วนใดของการเผชิญหน้าที่จะพลาดโดยการสำรวจ: TGAS ไม่เห็นดาวที่จางกว่า (และดาวที่สว่างที่สุดก็ถูกมองข้ามในปัจจุบันด้วยเหตุผลทางเทคนิค ) แต่ใช้กาแล็กซี่โมเดลง่ายฉันสามารถประมาณจำนวนดาวที่หายไป เมื่อรวมสิ่งนี้กับจำนวนการพบจริงฉันสามารถประมาณอัตรารวมของการเผชิญหน้าได้ (เช่นรวมถึงที่ไม่ได้เห็นจริง) นี่เป็นประมาณการที่ค่อนข้างหยาบเนื่องจากมีข้อสันนิษฐานหลายประการไม่น้อยกว่าแบบจำลองสำหรับสิ่งที่มองไม่เห็น”

จากนี้เขาสามารถที่จะเกิดขึ้นกับการประเมินทั่วไปของอัตราการเผชิญหน้าที่ผ่านมา 5 ล้านปีที่ผ่านมาและอีก 5 ล้านต่อไป เขาระบุว่าอัตราโดยรวมอยู่ที่ประมาณ 550 ดวงต่อล้านปีมาภายใน 150 ล้านล้านกม. และประมาณ 20 มาใกล้กว่า 30 ล้านล้านกม. สิ่งนี้ได้ผลประมาณหนึ่งครั้งที่อาจเกิดขึ้นได้ทุก ๆ 50,000 ปี

ดร. ไบเลอร์ - โจนส์ยังระบุด้วยว่ามีดาว 300,000 ดวงที่สำรวจพบ 97 ดาวจะผ่านภายใน 150 ล้านล้านกิโลเมตร (93 ล้านล้านไมล์; 1 ล้าน AU) ของระบบสุริยะของเราในขณะที่ 16 แห่งจะอยู่ในระยะ 60 ล้านล้านกิโลเมตร แม้ว่าจะใกล้พอที่จะรบกวน Oort Cloud แต่ดาวดวงเดียวเท่านั้นที่จะเข้าใกล้ได้เป็นพิเศษ ดาวดวงนั้นคือ Gliese 710 ดาวแคระเหลืองชนิด K ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 63 ปีแสงซึ่งมีขนาดเท่ากับครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ของเรา

จากการศึกษาของดร. ไบเลอร์ - โจนส์ดาวดวงนี้จะผ่านระบบสุริยะของเราใน 1.3 ล้านปีและในระยะทางเพียง 2.3 ล้านล้านกม. (1.4 ล้านล้านไมล์; 16, 000AU) สิ่งนี้จะทำให้มันอยู่ใน Oort Cloud และจะเปลี่ยนดาวเคราะห์น้ำแข็งจำนวนมากให้กลายเป็นดาวหางระยะยาวที่สามารถมุ่งหน้าไปยังโลก ยิ่งไปกว่านั้น Gliese 710 มีความเร็วค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับดาวอื่น ๆ ในกาแลคซีของเรา

ในขณะที่ความเร็วเฉลี่ยสัมพัทธ์ของดาวอยู่ที่ประมาณ 100.000 กม. / ชม. (62,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) เมื่อเข้าใกล้ Gliese 710 จะมีความเร็ว 50,000 กม. / ชม. (31,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ดังนั้นดาวฤกษ์จะมีเวลาเหลือเฟือที่จะออกแรงโน้มถ่วงบนเมฆออร์ตซึ่งอาจส่งดาวหางจำนวนมากไปยังโลกและระบบสุริยะภายใน

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาดาวดวงนี้ได้รับการบันทึกไว้อย่างดีจากนักดาราศาสตร์และพวกเขาค่อนข้างมั่นใจว่ามันจะได้สัมผัสกับระบบสุริยะของเราอย่างใกล้ชิดในอนาคต อย่างไรก็ตามการคำนวณก่อนหน้าระบุว่ามันจะผ่านภายใน 3.1 ถึง 13.6 ล้านล้านกม. (1.9 ถึง 8.45 ล้านล้านไมล์; 20,722 ถึง 90,910 AU) จากระบบดาวของเรา - และมีความแน่นอน 90% ด้วยการศึกษาล่าสุดนี้ประมาณการเหล่านี้ได้รับการกลั่นกรองให้ 1.5-3.2 ล้านล้านกม. และ 2.3 ล้านล้านกม. เป็นไปได้มากที่สุด

อีกครั้งในขณะที่อาจฟังดูเหมือนว่าบัตรผ่านเหล่านี้มีขนาดใหญ่เกินไปที่จะต้องกังวลในแง่ของประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ แต่ก็เป็นเหตุการณ์ปกติ และในขณะที่การเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิดไม่รับประกันว่าจะส่งดาวหางพุ่งเข้าหาเราความเข้าใจว่าการเผชิญหน้าครั้งนี้เกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไรนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของระบบสุริยะของเรา

การเข้าใจว่าการเผชิญหน้าที่ใกล้ชิดอาจเกิดขึ้นต่อไปก็สำคัญเช่นกัน สมมติว่าเรายังอยู่ใกล้ที่อื่นจะเกิดขึ้นการรู้ว่าเมื่อใดจะเกิดขึ้นอาจช่วยให้เราเตรียมพร้อมสำหรับสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด - กล่าวคือถ้ามีดาวหางตั้งอยู่บนเส้นทางชนกับโลก! หากไม่เป็นเช่นนั้นมนุษยชาติสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อเตรียมภารกิจทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาดาวหางที่ถูกส่งไปตามทางของเรา

ข้อมูล Gaia รุ่นที่สองนั้นมีกำหนดส่งมอบในเดือนเมษายนปีหน้าและจะมีข้อมูลเกี่ยวกับดาวฤกษ์ประมาณ 1 พันล้านดวง นั่นเป็นจำนวนดาวมากกว่าแค็ตตาล็อกแรกถึง 20 เท่าและประมาณ 1% ของจำนวนดาวทั้งหมดในกาแล็กซีทางช้างเผือก แคตตาล็อกที่สองจะมีข้อมูลเกี่ยวกับดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปอีกมากซึ่งจะช่วยให้สามารถสร้างใหม่ได้มากถึง 25 ล้านปีในอดีตและอนาคต

ดังที่ดร. ไบเลอร์ - โจนส์ระบุการเปิดเผยข้อมูลปฐมภพได้ช่วยนักดาราศาสตร์อย่างมาก “ [ฉัน] ไม่ได้ปรับปรุงสิ่งที่เรามีมาก่อนทั้งในจำนวนดาวและความแม่นยำ” เขากล่าว “ แต่นี่เป็นเพียงการลองชิมสิ่งที่จะเกิดขึ้นในการเปิดตัวข้อมูลครั้งที่สองในเดือนเมษายน 2018 เมื่อเราจะให้การเปรียบเทียบและการเคลื่อนไหวที่เหมาะสมสำหรับดาวฤกษ์ประมาณหนึ่งพันล้านดวง (500 เท่าของการปล่อยข้อมูลครั้งแรก)”

ด้วยการออกรุ่นใหม่ทุกครั้งการประมาณการเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดาวของกาแลคซี (และโอกาสในการเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิด) จะได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังจะช่วยเราในการจัดทำแผนภูมิเมื่อกิจกรรมดาวหางสำคัญเกิดขึ้นภายในระบบสุริยะและสิ่งนี้อาจมีบทบาทในการวิวัฒนาการของดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร