Сонячній системі вже 4,6 мільярда років, і нинішнє розташування планет видає її динамічне минуле: щось змушувало світи зміщуватися. Нещодавнє відкриття перших відомих науці міжзоряних об’єктів навело астрономів на думку, що такий об’єкт міг відвідати наше космічне сімейство у минулому і саме це створило ту картину, яку спостерігаємо зараз.
Орбіти планет Сонячної системи не лежать рівно в одній площині. Як орієнтир астрономи використовують площину орбіти Землі: вона називається площиною екліптики. У жодної іншої планети площина орбіти з нею не збігається – у всіх трохи нахилена, причому по-різному: наприклад, у Меркурія – на сім градусів, у Марса – менш ніж на два, у Юпітера – всього на один з невеликим, у Сатурна – на два з половиною. При цьому орбіти ще дещо витягнуті.
Все це явні ознаки пережитих системою гравітаційних обурень, підкреслили астрофізики з Університету Торонто (Канада) та Університету Арізони (США) у своїй нещодавній статті (доступна на сервері препринтів університету Корнелл). Вони пояснили, що під час початкового формування світів у протопланетному диску вони зароджуються на ідеально круглих орбітах, що обертаються точно в площині сонячного екватора. У нашій системі це залишалося б так досі, якби ніщо не втрутилося.
Здебільшого динаміку планет пояснюють внутрішніми процесами, тобто взаємодією небесних тіл у системі. Найзагальнішою зараз вважають так звану модель Ніцци (розроблена в розташованій там обсерваторії). Вона виходить із припущення, що спочатку на околицях Сонячної системи розташовувався щільний і досить важкий пояс невеликих небесних тіл, який поступово зміщувався і зміщував газові гіганти.
Проте автори нового дослідження заявили, що жодна запропонована досі теорія не пояснює сьогоднішній стан Сонячної системи. Вчені спробували знайти новий варіант відповіді це питання: припустили, що до нинішньої ситуації планети дійшли під впливом ззовні.
Раніше вже виникали підозри, що колись інша зірка могла пролітати близько до нас та порушити спокій системи своєю гравітацією. Тепер дослідники вирішили розглянути ще один варіант: вплив не зірки, а планети чи коричневого карлика. Нагадаємо, коричневими карликами вважають тіла з масою щонайменше 13 мас Юпітера. Це звані субзіркові об’єкти, у яких можуть відбуватися слабкі термоядерні реакції.
Астрономи змоделювали безліч різних варіантів появи подібного об’єкта з міжзоряного простору і за підсумками дійшли висновку, що цілком можливим був проліт тіла масою від двох до 50 Юпітерів по гіперболічній траєкторії, на відстані в межах 20 астрономічних одиниць від Сонця, тобто максимум у 20 разів далі від нашої зірки, ніж Земля. У 19 астрономічних одиницях від світила зараз розташований Уран.
Найімовірнішим з усіх розглянутих випадків вчені назвали відвідування Сонячної системи планетою «вагою» з вісім Юпітерів, яка опинилася за 1,69 астрономічної одиниці від Сонця — трохи далі, ніж зараз розташований Марс.
Такий сценарій виглядає дедалі реалістичнішим завдяки новим відкриттям останніх років. По-перше, це астероїд Оумуамуа і комета Борисова — перші відомі небесні тіла з міжзоряного простору, а по-друге, так звані планети, що вільно плавають, — світи, що не належать зіркам.