Появление объектов вроде ‘Oumuamua, Борисова и кометы 3I/ATLAS показало, что в Солнечную систему регулярно залетают тела из межзвёздной среды. Большинство пролетает мимо, но теоретически некоторая их часть может столкнуться с Землёй. Новая работа группы исследователей впервые создала масштабную модель такой популяции и показала, откуда именно прилетают межзвёздные импакторы, с какими орбитами и скоростями, а также когда и где они чаще всего достигают поверхности Земли.
Как создавалась модель
Учёные применили новый «вероятностный метод», позволяющий аналитически генерировать траектории межзвёздных объектов с учётом гравитационного влияния Солнца. Благодаря высокой вычислительной эффективности удалось построить колоссальную синтетическую популяцию — более 10 миллиардов межзвёздных тел, среди которых оказалось свыше 30 тысяч потенциальных земных импакторов.
При этом авторы принципиально не задавали распределение размеров, альбедо и плотности межзвёздных объектов — эти параметры в реальности не известны. Исследование сосредоточено именно на распределениях, а не на частоте реальных падений.
Главное направление прилёта — солнечный апекс и галактическая плоскость
Полученная модель показывает, что потоки межзвёздных объектов распределены крайне неравномерно. С наибольшей вероятностью потенциальные импакторы прилетают:
- со стороны солнечного апекса — направления движения Солнца в Галактике;
- из области галактической плоскости.
Из этих же направлений приходят и самые быстрые межзвёздные метеоры.
Причина проста: относительное движение Солнечной системы и пространственное распределение межзвёздных тел создают естественные «потоки», аналогичные встречному ветру.
Фото: Служба национальных парков/Брэд Саттон.
Скорости межзвёздных импакторов
По результатам моделирования:
- средняя геоцентрическая скорость межзвёздного импактора — около 72 км/с;
- самые медленные могут подходить с ~12 км/с, но это большая редкость;
- более быстрые столкновения происходят в периоды, когда Земля движется навстречу апексу.
Интересный вывод: межзвёздные импакторы в среднем медленнее всей популяции межзвёздных тел, потому что более медленные, низкоэксцентриситетные орбиты лучше фокусируются гравитацией Солнца.
Орбиты: почти параболические и часто ретроградные
Моделирование показало несколько важных особенностей:
- большинство межзвёздных импакторов имеет гиперболические орбиты с эксцентриситетом, близким к 1, то есть почти параболические;
- их перигелии сосредоточены около 1 а.е., что объясняется геометрией пересечения с земной орбитой;
- значительная часть имеет ретроградные орбиты, что увеличивает вероятность столкновения из-за большей относительной скорости;
- объекты чаще приходят вблизи плоскости эклиптики, потому что именно там они дольше находятся в зоне потенциального пересечения с Землёй.
Сезонность межзвёздных падений
В исследовании впервые показано, что межзвёздные импакторы имеют выраженную сезонную зависимость:
- самые быстрые столкновения происходят весной, когда Земля движется в сторону солнечного апекса;
- большее же количество всех столкновений приходится на зимние месяцы, когда Земля находится в направлении антиапекса.
Это связано с гравитационным фокусированием Солнца: частицы, приходящие «сзади», проходят через солнечное поле дольше и сильнее отклоняются к Земле.
Где межзвёздные метеоры чаще всего падают
Модель выдаёт однозначный результат:
межзвёздные импакторы чаще всего достигают Земли вблизи экватора, с небольшим перевесом в пользу северного полушария — из-за ориентации направления солнечного апекса.
При этом точное распределение зависит только от геометрии входящих потоков и не связано с атмосферными эффектами.
Зачем нужны такие исследования?
Несмотря на то что реальные межзвёздные падения редки, понимание их распределений важно:
- для интерпретации данных глобальных метеорных сетей;
- для оценки вероятности столкновений крупных межзвёздных тел;
- для поиска межзвёздных кратеров на Земле и Луне;
- для подготовки будущих миссий перехвата межзвёздных объектов.
Работа демонстрирует, что даже не имея точных данных о количестве межзвёздных тел, можно точно предсказать где, когда и как они должны проявляться. Полученные распределения авторы сделали открытыми — они могут стать базой для анализа новых кандидатов на межзвёздные метеоры.
Источники:
Статья написана по материалам https://arxiv.org/pdf/2511.03374v2Б
Изображение Kev с сайта Pixabay
