Sao chổi đám mây Oort có thể được trao đổi giữa các hệ mặt trời?

Xem xét khoảng cách của chúng với các ngôi sao mẹ của chúng, liệu đối tượng đám mây Oort như sao chổi có thể được trao đổi giữa các ngôi sao đi qua (giả sử rằng các ngôi sao khác có các đám mây Oort tương tự)?

Bạn có thể loại trừ phần 'xem xét khoảng cách' - tất nhiên các đối tượng Oort Cloud có thể chuyển giữa các trường hấp dẫn khác nhau.

Tuy nhiên, những gì bạn nghĩ sẽ thực hiện chuyển nhượng này? Nếu không có một số động lực hấp dẫn tại sao một trong những vật thể này rời khỏi hệ mặt trời? Và nếu bạn cố gắng bắn một phát ra khỏi hệ mặt trời với tốc độ đủ cao để thoát khỏi lực hấp dẫn của Mặt trời, hãy nhớ rằng hầu hết các hướng đều ở rất xa các hệ mặt trời khác.

Tl; Dr chắc chắn, nhưng không có khả năng

TL; DR Đáp lại nhận xét của bạn rằng "lưu ý rằng [liên kết để trả lời] hỗ trợ khẳng định rằng các ngôi sao đi qua có thể ảnh hưởng đến vật thể đám mây Oort" Tôi sẽ nói về việc điều này có thể xảy ra với sao chổi trong đám mây Oort bao quanh hệ mặt trời hay không.

Điều đó có thể xảy ra nhưng những ngôi sao tồn tại ngày nay không đi qua đủ gần để đánh bật một sao chổi cùng một lúc. Tuy nhiên, nhiều đoạn sao cuối cùng có thể làm điều đó. Trong câu trả lời này, tôi cố gắng trình bày một cách suy nghĩ về vấn đề này. Bỏ qua đoạn cuối để nhận câu trả lời trực tiếp cho câu hỏi của bạn mà không cần thêm.

Trong câu trả lời của tôi ở đây, tôi nói rõ rằng nhiều ngôi sao có đám mây Oort của riêng mình và nếu chúng đi qua nhau đủ gần, các ngôi sao sẽ trao đổi sao chổi. Đây là một câu trả lời trực tiếp cho câu hỏi của bạn. Người ta tin rằng nó xảy ra rất nhiều trong các cụm sao trẻ, nhưng bạn phải nhận ra rằng các ngôi sao lớn tuổi hơn thường bị tách biệt khỏi các ngôi sao khác bởi một khoảng cách lớn ngăn cấm kiểu trao đổi này.

---

Bây giờ tôi sẽ thảo luận về ảnh hưởng của các ngôi sao trên các sao chổi trong đám mây Oort (thường thấy, bao quanh hệ mặt trời). Đây là chủ đề của chương 5.2, Stellar Perturbations , trong cuốn sách Sao chổi của Julio Angel Fernández . Có thể ước tính ảnh hưởng của một ngôi sao đi qua với một số đơn giản hóa hợp lý. Tôi sẽ cố gắng kể lại cuộc tranh luận của Fernández ở đây bên dưới.

Hãy nói rằng một sao chổi nằm ở khoảng cách nhật tâm . Vì sao chổi đám mây Oort di chuyển rất chậm so với các ngôi sao, so với , chúng ta có thể giả sử rằng sao chổi đang ở trạng thái nghỉ trong khung nhật tâm. Nếu chúng ta bỏ qua bất kỳ ảnh hưởng nào của ngôi sao khi nó ở xa hơn từ cách tiếp cận gần nhất với Mặt trời, chúng ta chỉ cần quan tâm đến thời gian để một ngôi sao di chuyển (hãy tưởng tượng ngôi sao di chuyển qua Mặt trời) và trong thời gian này, sao chổi chỉ đi được khoảng$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}$. Ngôi sao có thể được đưa đi du lịch theo đường thẳng vì nó chỉ bị nhiễu một chút bởi Mặt trời. Điều này dẫn đến, và như với mọi thứ khác, điều này xuất phát từ văn bản của Fernández, đến tích phân

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

Trong đó là sự thay đổi vận tốc của sao chổi, là hằng số hấp dẫn phổ quát, là khối lượng của ngôi sao, là vận tốc của ngôi sao và là khoảng cách tiếp cận gần nhất giữa ngôi sao với sao chổi. Tuy nhiên, chúng ta không thể quên rằng Mặt trời cũng đang ảnh hưởng đến sao chổi. Nếu sao chổi ở gần Mặt trời hơn nhiều so với ngôi sao thì ảnh hưởng của ngôi sao có thể bị bỏ qua và ngược lại. Vì trong câu hỏi này, chúng tôi đang giải quyết trường hợp "có thể" tôi sẽ cho rằng sao chổi nằm xa trong đám mây Oort. Trong các điều kiện này, chúng tôi nhận được một biểu thức khác (sau khi tính đến Mặt trời), nghĩa là$\Delta v$$G$$M$$V$$D$

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

Trong đó là góc giữa vectơ giữa mặt trời và điểm tiếp cận gần nhất với mặt trời của ngôi sao và vectơ từ mặt trời đến sao chổi. là khoảng cách giữa mặt trời và ngôi sao tại điểm tiếp cận gần nhất.D $\beta$$D_\odot$

Tất cả toán học này là hơi thừa trong bối cảnh hiện tại. Tôi muốn cho bạn thấy rằng có thể suy luận một cách phân tích về những điều này. Câu hỏi của bạn là liệu một sao chổi có thể bị kéo ra khỏi quỹ đạo của nó trong đám mây Oort và bị bắt bởi một ngôi sao đi qua hay không. Công thức cuối cùng được trình bày ở đây cho thấy rằng đối với các ngôi sao thực sự tồn tại bây giờ (không nói rằng các ngôi sao hoặc các vật thể nhỏ khác chưa bao giờ đi qua gần hệ mặt trời hoặc thậm chí đi qua nó) thì sự thay đổi vận tốc được sao chổi truyền vào sao chổi là xa đến nhỏ để điều này xảy ra. Tuy nhiên, sự thay đổi vận tốc sẽ tích lũy qua nhiều đoạn sao và trong một thời gian dài, nó sẽ thay đổi quỹ đạo của sao chổi một cách có ý nghĩa. Sao chổi định kỳ dài (sao chổi LP) là sao chổi di chuyển vào hệ mặt trời theo quỹ đạo có hình elip rất hẹp sao cho sự tấn công của nó (cách tiếp cận gần nhất với mặt trời) có thể nhỏ nhưng aphelion (điểm xa nhất so với mặt trời) một khoảng cách lớn bên ngoài đám mây Oort. Sao chổi định kỳ dài đáp ứng kết thúc của họ theo những cách khác nhau. Một số đường chuyền để gần mặt trời và tan chảy, một số khác va chạm với các hành tinh, đặc biệt là các hành tinh khí lớn và một số bị phóng ra khỏi hệ mặt trời bằng cách tiếp cận gần với Sao Mộc. Tuy nhiên, có thể vì các sao chổi định kỳ dài có thể có quỹ đạo vượt ra ngoài đám mây Oort nơi chúng ít bị ảnh hưởng bởi mặt trời và bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi các ngôi sao đi qua, cuối cùng chúng có thể bị kéo ra và tham gia một ngôi sao khác, mặc dù tôi vẫn không ' t nghĩ rằng nó có khả năng