Mezinárodní objekty a riziko dopadu na Zemi
Ve sluneční soustavě jsme dosud zaznamenali tři mezihvězdné objekty (ISO), které nás navštívily. Prvním byl Oumuamua, který přišel a odešel v roce 2017. Následoval mezi hvězdný kometa 2l/Borisov, která se objevila v roce 2019. A právě nyní se mezi hvězdný kometa 3I/Atlas těší návštěvě vyhřáté sluneční soustavy.
V průběhu dlouhé historie naší sluneční soustavy, která trvá 4,6 miliardy let, muselo kolem ní projít obrovské množství ISO. Je možné, že některé z nich narazily na Zemi.
Možná, že ISO jsou zodpovědná za některé z prastarých impaktových kráterů, jejichž pozůstatky můžeme stále vidět, jako je impaktová struktura Vredefort. Naše sluneční soustava je nyní mnohem klidnější, než byla dříve. V ranných obdobích její existence byla formována chaotickými kolizemi. Dnes je méně kamenů a méně kolizí, protože většina těchto kamenů se spojila do terestrických planet.
Ale o ISO se to říct nedá. Není důvod věřit, že by počet ISO vstupujících do naší sluneční soustavy byl menší než v minulosti. To znamená, že představují riziko dopadu na Zemi. Existuje nějaký způsob, jak toto riziko kvantifikovat?
Nový výzkum a jeho závěry
Nový výzkum s názvem „Distribuce mezihvězdných objektů s dopadem na Zemi“ se snaží porozumět tomuto riziku. Hlavním autorem je Darryl Seligman, asistent na Katedře fyziky a astronomie na Michiganské státní univerzitě. V článku autoři uvádějí: „V této studii vypočítáváme očekávané orbitální prvky, radiants a rychlosti mezihvězdných objektů, které mohou zasáhnout Zemi.“
Jejich práce nezahrnuje výpočet počtu ISO, protože neexistují žádná omezení, se kterými by pracovaly. Jejich výzkum se tedy zaměřuje pouze na očekávanou distribuci.
Pokud jde o zdroj ISO, zaměřují se na takzvanou kinematiku M-hvězd. M-hvězdy, známé také jako červené trpaslíky, jsou nejpočetnější typ hvězdy v Mléčné dráze. Je tedy logické, že většina ISO by byla vypuštěna z planetárních systémů M-trpaslíků založená čistě na počtech. Autoři však přiznávají, že tento výběr je poněkud svévolný.
Vědci použili simulace, aby se pokusili pochopit tento problém. „Generujeme syntetickou populaci ~1010 mezihvězdných objektů s kinematikou M-hvězd s cílem získat ~104 dopadových objektů na Zemi,“ uvádějí.
Jejich simulace ukazují, že ISO mají dvojnásobnou pravděpodobnost přicházet ze dvou směrů: solární apex a galaktická rovina. Solární apex je směr, kterým Slunce směřuje vzhledem k jeho slunečnímu sousedství, zatímco galaktická rovina je plochá, diskovitá oblast, kterou Mléčná dráha zaujímá. ISO, které přicházejí z tohoto regionu, mají vyšší pravděpodobnost kolize.
Sezónní vlivy a geografické oblasti ohrožení
Sezóny hrají také roli. ISO s nejvyšší rychlostí dopadu mají větší pravděpodobnost příchodu na jaře, protože Země se v té době pohybuje směrem k solárnímu apexu. Zima však přináší častější potenciální impaktory, protože Země je v té době orientována směrem k solárnímu antapexu, odkud se Slunce vzdaluje.
Pokud jde o to, která část Země je nejvíce ohrožena dopadem ISO, největší riziko čelí nízké šířky poblíž rovníku. Existuje také mírně zvýšené riziko dopadu na severní polokouli, kde žije téměř 90 % lidské populace.
Autoři dodávají, že „tato distribuce platí pouze pro mezihvězdné objekty, které mají M-hvězdovou kinematiku. Různě předpokládaná kinematika by měla změnit uvedené distribuce.“
Závěr a budoucí výzkum
Je třeba zdůraznit, že tato práce nepředpovídá počet ISO. „V této studii úmyslně nedáváme žádné definitvní predikce o rychlostech mezihvězdných impaktorů,“ uzavírají autoři ve svém závěru.
Přesto výsledky přispívají k budoucím pozorováním pomocí observatoře Vera Rubin a jejího dědictví v oblasti vesmíru a času. Poskytují astronomům představu o rozložení ISO, které by měly být detekovány.
Teprve nyní začínáme mít představu o ISO. Tato studie nám naznačuje, odkud by mohly přicházet, kdy by mohly zasáhnout a kde je jejich dopad nejpravděpodobnější. Jakmile začne observatoř VRO a její LSST fungovat, astronomové začnou shromažďovat data, která buď podpoří, nebo vyvrátí tyto závěry.
