Czy komety chmurowe Oort mogą być wymieniane między układami słonecznymi?

Biorąc pod uwagę odległość od gwiazd macierzystych, czy obłoki Oorta, takie jak komety, mogą być wymieniane między przechodzącymi gwiazdami (zakładając, że inne gwiazdy mają podobne chmury Oorta)?

Możesz wykluczyć element „biorąc pod uwagę odległość” - oczywiście obiekty Chmury Oorta mogą przenosić się między różnymi polami grawitacyjnymi.

Jak myślisz, co spowoduje ten transfer? Bez jakiegoś impulsu grawitacyjnego dlaczego jeden z tych obiektów miałby opuścić Układ Słoneczny? A jeśli uda ci się wyrzucić jednego z układu słonecznego z wystarczająco dużą prędkością, aby opuścić grawitację Słońca, pamiętaj, że większość kierunków kończy się bardzo daleko od jakichkolwiek innych układów słonecznych.

Tl; Dr jasne, ale mało prawdopodobne

TL; DR W odpowiedzi na twój komentarz „zauważ, że [link do odpowiedzi] potwierdza twierdzenie, że przechodzące gwiazdy mogą wpływać na obiekt chmurowy Oorta”. Opowiem o tym, czy może się to zdarzyć kometom w obłoku Oorta otaczającym Układ Słoneczny.

Może się zdarzyć, ale gwiazdy, które istnieją dzisiaj, nie przechodzą wystarczająco blisko, aby oderwać kometę od razu. Jednak wiele fragmentów gwiezdnych może w końcu to zrobić. W tej odpowiedzi staram się przedstawić sposób myślenia o tym problemie. Przejdź do ostatniego akapitu, aby przejść bezpośrednio do mojej odpowiedzi na twoje pytanie bez dodatkowych.

W mojej odpowiedzi tutaj wyraźnie stwierdzam, że wiele gwiazd ma własną chmurę Oorta i że jeśli przejdą obok siebie wystarczająco blisko, gwiazdy wymienią komety. To jest bezpośrednia odpowiedź na twoje pytanie. Uważa się, że zdarza się to często w młodych gromadach gwiazd, ale musisz zdawać sobie sprawę, że starsze gwiazdy są często oddzielone od innych gwiazd dużą odległością, co zabrania tego rodzaju wymiany.

---

Teraz omówię wpływ gwiazd na komety w obłoku Oorta (zwykle otaczającego Układ Słoneczny). To jest temat rozdziału 5.2, Gwiezdne perturbacje , w książce Julio Angel Fernández Komety . Możliwe jest przybliżenie wpływu przechodzącej gwiazdy z pewnymi rozsądnymi uproszczeniami. Spróbuję powtórzyć tutaj argument Fernándeza.

Powiedzmy, że kometa znajduje się w odległości heliocentrycznej . Ponieważ komety chmur Oort podróżują bardzo wolno w porównaniu z gwiazdami, porównaniu z , możemy założyć, że kometa jest w spoczynku w ramce heliocentrycznej. Jeśli zaniedbamy jakikolwiek wpływ gwiazdy, gdy znajduje się ona dalej niż od najbliższego zbliżenia się do Słońca, musimy się tylko martwić o czas podróży gwiazdy (wyobraź sobie, że gwiazda porusza się przez Słońce), aw tym czasie kometa przebyła tylko około$r$$0.1\rm{km\cdot s^{-1}}$$30 \rm{km\cdot s^{-1}}$$10^5 \rm{AU}$$2\times 10^5\rm{AU}$$10^3\rm{AU}$. Gwiazdę można zabrać na podróż w linii prostej, ponieważ jest ona tylko lekko zaburzona przez Słońce. Prowadzi to, podobnie jak wszystko inne, od tekstu Fernándeza do całki

$$\Delta v=\int_{-\infty}^\infty F\times \rm{dt}=-\frac{2GM}{VD}$$

gdzie to zmiana prędkości komety, to uniwersalna stała grawitacyjna, to masa gwiazdy, to prędkość gwiazdy, a to odległość najbliższego zbliżenia gwiazdy do komety. Nie możemy jednak zapominać, że Słońce również wpływa na kometę. Jeśli kometa znajduje się znacznie bliżej Słońca niż gwiazdy, wpływ gwiazdy można zaniedbać i odwrotnie. Ponieważ w tym pytaniu mamy do czynienia ze sprawą „czy to możliwe”, zakładam, że kometa jest daleko w chmurze Oort. W tych warunkach otrzymujemy kolejne wyrażenie (po uwzględnieniu Słońca), tj$\Delta v$$G$$M$$V$$D$

$$| \Delta v | \approx \frac{2GMr\rm{cos}(\beta)}{VD_\odot^2}$$

gdzie jest kątem między wektorem między Słońcem a najbliższym punktem zbliżenia się do Słońca gwiazdy i wektorem od Słońca do komety. to odległość między słońcem a gwiazdą w najbliższym punkcie podejścia.$\beta$$D_\odot$

Cała ta matematyka jest nieco zbędna w obecnym kontekście. Chciałem ci pokazać, że możliwe jest analityczne uzasadnienie tych rzeczy. Twoje pytanie brzmi, czy kometę można oderwać od swojej orbity w chmurze Oort i uchwycić ją przechodząca gwiazda. Ostatnia przedstawiona tutaj formuła pokazuje, że dla gwiazd, które obecnie istnieją (nie mówiąc, że gwiazdy lub inne małe ciała nigdy nie przeszły blisko Układu Słonecznego ani nawet przez niego nie przeszły) zmiana prędkości nadana komecie przez gwiazdę wynosi zbyt małe, aby tak się stało. Jednak zmiana prędkości będzie się kumulować w wielu pasażach gwiazd i przez długi czas zmieni sensownie orbitę komety. Długie okresowe komety (komety LP) to komety, które podróżują do Układu Słonecznego na orbicie, która jest bardzo wąską elipsą, tak że jej peryhelium (najbliższe podejście do Słońca) jest małe, ale aphelium (najdalej wysunięty punkt od Słońca) może być duża odległość poza chmurą Oort. Długie okresowe komety kończą się na różne sposoby. Niektórzy przechodzą blisko Słońca i topią się, inni zderzają się z planetami, szczególnie dużymi planetami gazowymi, a niektórzy zostają wyrzuceni z Układu Słonecznego przez bliskie podejście na przykład do Jowisza. Jest to jednak możliwe, ponieważ długie okresowe komety mogą mieć orbity, które rozciągają się poza chmurę Oort, gdzie są mniej pod wpływem słońca i bardziej pod wpływem przechodzących gwiazd, że mogą zostać oderwane i dołączyć do innej gwiazdy, chociaż nadal nie myślę, że to prawdopodobne.