Představte si, že sluneční gravitace funguje jako obrovský magnet, který dokáže přitáhnout objekty z velkých vzdáleností. Vědci zjistili, že tato gravitační síla může dosahovat až za Oortův oblak, což je sféra ledových objektů obklopující Slunce ve vzdálenosti větší než jeden světelný rok. Podrobnosti přináší magazín New Scientist.
Dle nejnovějších poznatků dokáže sluneční gravitace zachytit objekty nacházející se ve vzdálenosti až 3,8 světelných let (tj. 3,595×1013 kilometrů), včetně mezihvězdných komet, a dokonce i toulavých planet. To by znamenalo, že naše sluneční soustava může být mnohem větší, než jsme si dosud mysleli.
Dosáhne do vzdálenosti 3,8 světelných let
Matematik Edward Belbruno z Yeshiva University v New Yorku a fyzik a bývalý hlavní vědec NASA James Green zkoumali, z jaké maximální vzdálenosti je naše Slunce schopné zachytit vesmírné objekty. Modelováním naší hvězdy a okolního prostoru zjistili, že gravitační pole může působit na vzdálenost až 3,8 světelných let.
Jejich výpočty identifikují místa gravitační rovnováhy, známá jako Lagrangeovy body, mezi Sluncem a středem galaxie. Podobné body existují i v naší sluneční soustavě – vyrovnává se v nich gravitační síla Země a Slunce a využívají se k udržení kosmických lodí, jako je například vesmírný teleskop James Webba, na stabilním místě.
Pro vnější oblast sluneční soustavy by měly existovat dva body, kde se gravitační sféry Slunce a galaxie vzájemně ovlivňují, což umožňuje objektům vstoupit na neobvyklé oběžné dráhy kolem Slunce. S určitou nadsázkou si je můžeme představit jako kosmické brány, které mohou přitahovat toulavé planety nebo komety a přivést je do naší soustavy.
Tyto objekty by se pohybovaly po eliptických drahách, které by časem vytvářely klikatou cestu připomínající Mandelbrotovu množinu – fraktální vzor s nekonečnými symetrickými tvary. Objekty by zůstaly na této dráze v podstatě navždy, pokud by je nerušily jiné gravitační vlivy, jako je například blízký červený trpaslík Proxima Centauri, nacházející se jen 4,22 světelných let od našeho Slunce.
Přiletěl tudy asteroid ʻOumuamua?
Green podotýká, že tato oblast je z vědeckého hlediska zajímavá, protože může zachytit určité objekty, jako jsou toulavé planety, které nejsou vázány na žádnou hvězdu a putují vesmírem, nebo mezihvězdné komety a asteroidy, jako byl ʻOumuamua, který vstoupil do naší sluneční soustavy v roce 2017.
„Měli bychom se zaměřit na Lagrangeovy body našeho Slunce, přes které by mohly přicházet toulavé planety,“ říká Green a upozorňuje, že takové objekty by mohly „narušit vše ve vnitřní části sluneční soustavy“, pokud by směřovaly směrem k naší planetě. To by mohlo mít dramatické důsledky, protože by mohly ovlivnit dráhy planet a dalších objektů v naší soustavě.
Výpočet oběžné dráhy objektu pod vlivem gravitace Slunce a středu galaxie je příkladem problému tří těles – astronomické hádanky, která inspirovala sci-fi trilogii „Vzpomínka na Zemi“ od Liou Cch'-sina a její nedávnou televizní adaptaci. Problém tří těles je fascinující a složitý úkol, který zahrnuje výpočet pohybů těles, která se navzájem gravitačně ovlivňují.
Na rozdíl od problému dvou těles, který má obecné řešení, je problém tří těles chaotický a nemá obecné řešení. To znamená, že pohyby těchto těles jsou nepředvídatelné a mohou se dramaticky měnit v závislosti na počátečních podmínkách.
Bude to nutné prozkoumat
Simon Portegies Zwart z Leidenské univerzity v Nizozemsku říká, že fraktální tvar drah odvozených v této práci je opravdovou novinkou. „Zjistili, že dráhy v chaotických, omezených prostředích tří těles jsou fraktální,“ říká. „Něco takového jsem ještě neviděl.“ Není si však jistý schopností vymezené oblasti zachytávat planety.
Green je přesvědčen, že tato oblast by stála za prozkoumání pomocí chystaných průzkumů, jako je například Vera Rubin Observatory, která by měla být spuštěna příští rok v Chile. Tato observatoř bude hledat objekty, které by mohly být v této oblasti zachyceny. Pokud by se jejich existence potvrdila, mohlo by to skutečně potvrdit hranici vlivu našeho Slunce.
Výsledky vědeckého bádání byly publikovány 30. června 2024 na webu Arxiv.org. Jedná se o volně přístupný online archiv, který slouží k distribuci a uchovávání vědeckých článků a preprintů (elektronických verzí článků před jejich oficiálním publikováním) v různých oborech, jako jsou fyzika, matematika, informatika, kvantitativní biologie, kvantitativní finance, statistika, elektrotechnika a ekonomie.