Mimobežne zvezde

Numerične simulacije lahko zanesljivo napovedo razvoj orbit planetov v Osončju za obdobje od 50 do 100 milijonov let v prihodnost. Pri tem upoštevajo le interakcije med telesi v Osončju, ameriške raziskovalce pa je zanimalo, kako na zanesljivost napovedi simulacij vplivajo bližnja srečanja Osončja z drugimi zvezdami. Naše Osončje namreč leži v Rimski cesti, zato se srečuje z drugimi zvezdami v galaksiji. Raziskava je objavljena v reviji The Astrophysical Journal Letters.

Orbite teles, denimo planetov, v našem Osončju niso konstantne, ampak se tekom časa spreminjajo oziroma razvijajo. Osončje je kaotičen sistem, zato so dolgoročne napovedi za gibanje teles v njem izjemno težke. Zaradi kaotične narave Osončja ga lahko preučujemo le z numeričnimi simulacijami. Lastnosti Osončja ne poznamo z absolutno natančnostjo, zato so vhodni podatki za simulacije vselej nekoliko negotovi. Odraz negotovosti vhodnih podatkov pomeni še večjo negotovost rezultatov simulacije. Negotovost rezultatov se veča s časovnim obdobjem, ki ga simuliramo. Napovedovanje orbit za arbitrarno dolge čase tako ni mogoče, saj bo negotovost meritve po nekem času simulacije previsoka, da bi bili rezultati še zanesljivi. Obdobje, v katerem so rezultati simulacije še zanesljivi, imenujemo časovno obzorje.

Za simulacije so, poleg Sonca in planetov, pomembni tudi asteroidi. Njihove mase so v primerjavi s planeti majhne, dosegajo kvečjemu stotisočinke Zemljine mase, zato je njihov gravitacijski vpliv na planete majhen. Zaradi številčnosti asteroidov v Osončju je bližnjih interakcij med asteroidi in planeti mnogo, kar skrajša časovno obzorje simulacije. Časovno obzorje simulacij, ki vsebujejo le planete in Sonce, je 77 milijonov let, ob dodatku asteroidov pa se obzorje skrajša na 67 milijonov let.

Skupina je za večjo statistično natančnost zagnala 100 simulacij našega Osončja, vsaka je obsegala časovno obdobje 150 milijonov let. Na podlagi zvezd v Sončevi okolici so ocenili, kako pogosta bodo srečanja za Osončje in na kakšni oddaljenosti bo potekalo srečanje. Nadalje so na podlagi teh ocen v simulacijo vključili naključne mimobežne zvezde, v povprečju 18 zvezd za vsak milijon let v simulaciji.

V rezultatih so opazili, da se je v simulacijah, ki vključujejo tudi mimobežne zvezde, časovno obzorje skrajšalo na 60 milijonov let. Opazili so tudi, da so motnjam v orbitah plinastih orjakov sledile motnje orbit kamnitih planetov, zato so simulacije ponovili brez plinastih planetov. Opazili so, da so motnje orbit kamnitih planetov vsaj za red velikosti večje, če je simulacija vključevala plinaste planete.

Ugotovitev skupine je, da imajo srečanja z zvezdami vpliv, ki je primerljiv z vplivom asteroidov. Poznavanje zgodovine sprememb Zemljine orbite je pomembno za preučevanje zgodovine Zemljinega podnebja, saj na podnebje vplivajo spremembe v eliptičnosti Zemljine orbite. 

ZbritOFF kaotične narave je simuliral Oskar.