Tři známí návštěvníci z jiných hvězdných systémů, miliardy neviditelných potenciálních hrozeb. Nový výzkum modeluje, odkud a jak by mohly mezihvězdné objekty zasáhnout Zemi – a ukazuje, že největší riziko dopadů hrozí v rovníkových oblastech a na severní polokouli.
Doposud jsme detekovali tři mezihvězdné objekty, které navštívily naši sluneční soustavu. Oumuamua byl první: objevil se a zmizel v roce 2017. Následoval 2I/Borisov, který se objevil v roce 2019. A právě nyní nás čeká návštěva 3I/ATLAS. Skutečnost je taková, že ačkoli jsme detekovali tři, počet objektů, které musely proletět naším vesmírným sousedstvím během jeho dlouhé historie trvající 4,6 miliardy let, je obrovský. A aby toho nebylo málo, je možné, že některé z nich zasáhly Zemi.
Možná jsou mezihvězdné objekty zodpovědné za některé z dávných impaktních kráterů, jejichž pozůstatky můžeme vidět dodnes, jako je například impaktní struktura Vredefort, největší a nejstarší kráter na světě a jeden z možných viníků raného vývoje života tím, že uvolnil do atmosféry kyslík.
Skutečnost je taková, že naše sluneční soustava je mnohem klidnější, než bývala, protože ve svých počátcích byla utvářena chaotickými srážkami. Nyní je v ní méně hornin a méně srážek, protože většina hornin se nahromadila na terestrických planetách. Totéž však nelze říci o mezihvězdných tělesech dopadajících na Zemi – ve skutečnosti není důvod se domnívat, že do naší sluneční soustavy vstupuje méně mezihvězdných těles než v minulosti.
To znamená, že pro Zemi představují riziko dopadu. Existuje způsob, jak toto riziko kvantifikovat? Nové studie publikované v časopise Arxiv toto riziko vyhodnotily. „V této práci počítáme očekávané orbitální elementy, záření a rychlosti mezihvězdných objektů dopadajících na Zemi,“ uvádějí autoři.
Studie nepočítá počet mezihvězdných objektů, protože neexistuje žádné omezení počtu, se kterým by se dalo pracovat. Jejich práce se zaměřuje pouze na jejich očekávané rozložení. „Vytváříme syntetickou populaci přibližně 10 miliard mezihvězdných objektů , abychom získali přibližně 10 000 objektů, které dopadnou na Zemi,“ říkají autoři. Jejich simulace ukazují, že pravděpodobnost dopadu objektů je dvakrát vyšší ze dvou směrů: ze slunečního vrcholu a z galaktické roviny.
Sluneční vrchol je směr, který Slunce sleduje vzhledem ke svému okolí. V podstatě se jedná o dráhu Slunce skrz Mléčnou dráhu. Mezihvězdná tělesa s největší pravděpodobností přicházejí z tohoto směru, protože sluneční soustava se pohybuje tímto směrem. Je to, jako když jedete autem a narážíte na další kapky deště.
Naproti tomu galaktická rovina je plochá diskoidní oblast, kterou zaujímá Mléčná dráha. Protože je zde soustředěna většina hvězd s největší pravděpodobností pochází z této oblasti. Simulace také ukazují, že z obou směrů budou mít vyšší rychlosti. Avšak ty, které by mohly zasáhnout Zemi, mají nižší rychlosti.
Je to proto, že podmnožina objektů, které by mohly narazit do Země, jsou spíše hyperbolická tělesa s nízkou excentricitou. Gravitace Slunce má na tato tělesa silnější vliv a může přednostně zachytit pomaleji se pohybující objekty a vychýlit je na trajektorie, které protínají dráhu Země.
Pokud jde o oblast Země s největším rizikem dopadu mezihvězdného objektu, největší riziko představují nízké zeměpisné šířky v blízkosti rovníku. Mírně zvýšené riziko dopadu je také na severní polokouli, kde žije téměř 90 % světové populace.
Je třeba zopakovat, že tato práce nepředpovídá počet dopadů mezihvězdných těles. Neexistuje totiž žádný způsob, jak jej změřit. Přispívá však k budoucím pozorováním pomocí observatoře Vera Rubin.
Tato práce nám dává představu o tom, odkud pravděpodobně přilétají tělesa, která dopadnou na Zemi, kdy je jejich dopad nejpravděpodobnější a kde je nejpravděpodobnější. Jakmile bude VRO a její dalekohled LSST v provozu, začnou astronomové získávat data, která tato zjištění buď potvrdí, nebo vyvrátí.