Os cometas da nuvem de Oort podem ser trocados entre sistemas solares?

Considerando a distância das estrelas-pai, os objetos da nuvem de Oort, como os cometas, podem ser trocados entre estrelas que passam (assumindo que outras estrelas tenham nuvens semelhantes de Oort)?

Você pode excluir a parte 'considerando a distância' - é claro que os objetos da Nuvem de Oort poderiam transferir entre diferentes campos gravitacionais.

No entanto, o que você acha que fará essa transferência? Sem algum tipo de impulso gravitacional, por que um desses objetos deixaria o sistema solar? E se você conseguir atirar um fora do sistema solar a uma velocidade alta o suficiente para sair da gravidade do Sol, lembre-se de que a maioria das direções termina muito longe de qualquer outro sistema solar.

Tl; Dr. claro, mas não muito provável

TL; DR Em resposta ao seu comentário, "observe que [o link para responder] suporta a afirmação de que estrelas passageiras podem influenciar o objeto da nuvem de Oort", discutirei se isso poderia acontecer com os cometas na nuvem de Oort que circunda o sistema solar.

Pode acontecer, mas as estrelas que existem hoje não passam perto o suficiente para arrancar um cometa de uma só vez. No entanto, muitas passagens estelares poderiam eventualmente fazê-lo. Nesta resposta, tento apresentar uma maneira de pensar sobre esse problema. Pule para o último parágrafo para obter diretamente a minha resposta à sua pergunta sem o extra.

Na minha resposta aqui, afirmo claramente que muitas estrelas têm sua própria nuvem de Oort e que, se passarem uma pela outra perto o suficiente, as estrelas trocarão cometas. Esta é uma resposta direta à sua pergunta. Acredita-se que isso aconteça muito em aglomerados de estrelas jovens, mas você deve perceber que estrelas mais velhas são frequentemente separadas de outras estrelas por uma grande distância, o que proíbe esse tipo de troca.

---

Agora discutirei a influência das estrelas nos cometas na nuvem de Oort (a usual, que circunda o sistema solar). Este é o tópico do capítulo 5.2, Perturbações estelares , no livro Cometas de Julio Angel Fernández . É possível aproximar a influência de uma estrela passageira com algumas simplificações razoáveis. Vou tentar recontar o argumento de Fernández aqui abaixo.

Digamos que um cometa esteja localizado a uma distância heliocêntrica . Como os cometas da nuvem de Oort viajam muito lentamente em comparação com as estrelas, versus , podemos assumir que o cometa está em repouso no quadro heliocêntrico. Se negligenciarmos qualquer influência da estrela quando ela estiver mais distante do que da aproximação mais próxima ao Sol, só precisamos nos preocupar com o tempo que leva para uma estrela viajar (imagine a estrela se movendo através do Sol) e durante esse período o cometa viajou apenas aproximadamente$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}$. A estrela pode ser levada a viajar em linha reta, uma vez que é apenas ligeiramente perturbada pelo sol. Isso leva, e como em todo o resto, que vem do texto de Fernández, à integral

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

onde é a mudança de velocidade do cometa, é a constante gravitacional universal, é a massa da estrela, é a velocidade da estrela e é a distância da aproximação mais próxima entre a estrela e o cometa. No entanto, também não podemos esquecer que o Sol também está influenciando o cometa. Se o cometa estiver muito mais próximo do Sol do que da estrela, a influência da estrela pode ser negligenciada e vice-versa. Como nesta questão estamos lidando com o caso "é possível", assumirei que o cometa está muito longe na nuvem de Oort. Sob essas condições, temos outra expressão (depois de levar o Sol em consideração), ou seja,$\Delta v$$G$$M$$V$$D$

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

onde é o ângulo entre o vetor entre o sol e o ponto de aproximação mais próximo do sol da estrela e o vetor do sol ao cometa. é a distância entre o sol e a estrela no ponto de aproximação mais próximo.$\beta$$D_\odot$

Toda essa matemática é um tanto supérflua no contexto atual. Eu queria mostrar a você que é possível argumentar analiticamente sobre essas coisas. Sua pergunta é se um cometa pode ser puxado para longe de sua órbita na nuvem de Oort e ser capturado por uma estrela que passa. A última fórmula apresentada aqui mostra que, para estrelas que realmente existem agora (para não dizer que estrelas ou outros corpos pequenos nunca passaram perto do sistema solar ou sequer passaram por ele), a mudança de velocidade transmitida ao cometa pela estrela é: muito pequeno para que isso aconteça. No entanto, a mudança de velocidade se acumulará em muitas passagens estelares e, por um longo tempo, mudará a órbita do cometa de maneira significativa. Cometas periódicos longos (cometas LP) são cometas que viajam para o sistema solar em uma órbita que é uma elipse muito estreita, de modo que seu periélio (aproximação mais próxima do sol) é pequeno, mas o afélio (ponto mais distante do sol) pode ser uma grande distância fora da nuvem de Oort. Cometas periódicos longos atingem seu fim de maneiras diferentes. Alguns passam para se aproximar do sol e derreter, outros colidem com planetas, especialmente os grandes planetas a gás, e alguns são catapultados para fora do sistema solar por uma abordagem próxima a, por exemplo, Júpiter. No entanto, é possível, porque longos cometas periódicos podem ter órbitas que se estendem além da nuvem de Oort, onde são menos influenciados pelo sol e mais influenciados pelas estrelas que passam, que eles podem ser arrancados e se juntar a outra estrela eventualmente, embora eu ainda não o faça. Não acho provável.