El sistema solar se formó a partir de un disco protoplanetario que consta de gas y polvo. Dado que la masa acumulada de todos los objetos más allá de Neptuno es mucho menor de lo esperado y los cuerpos allí en su mayoría se han inclinado, órbitas excéntricas, es probable que algún proceso reestructurara el sistema solar exterior después de su formación. Susanne Pfalzner del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, y sus colegas presentan un estudio que muestra que un sobrevuelo cercano de una estrella vecina puede conducir simultáneamente a la menor densidad de masa observada en la parte exterior del sistema solar y excitar los cuerpos allí en excéntricos, órbitas inclinadas. Sus simulaciones numéricas muestran que muchos cuerpos adicionales con altas inclinaciones aún esperan ser descubiertos, quizás incluyendo el "planeta X" a veces postulado.

Los hallazgos se publican en el Diario astrofísico .

Una casi catástrofe hace miles de millones de años podría haber dado forma a las partes externas del sistema solar, dejando las regiones interiores básicamente intactas. Investigadores del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn y sus colaboradores encontraron que un sobrevuelo cercano de otra estrella puede explicar muchas de las características observadas en el sistema solar exterior. "Nuestro grupo ha estado investigando durante años qué pueden hacer los sobrevuelos en otros sistemas planetarios, sin considerar que en realidad podríamos vivir bien en un sistema así, "dice Susanne Pfalzner, el autor principal del proyecto. "La belleza de este modelo radica en su sencillez".

El escenario básico de la formación del sistema solar se conoce desde hace mucho tiempo:el sol nació de una nube colapsada de gas y polvo. En el proceso, se formó un disco plano en el que crecieron grandes planetas, junto con objetos más pequeños como los asteroides, planetas enanos, etc. Debido a la planitud del disco, Se esperaría que los planetas orbitan en un solo plano a menos que ocurra algo dramático. Mirando el sistema solar directamente a la órbita de Neptuno, todo parece estar bien:la mayoría de los planetas se mueven en órbitas bastante circulares y sus inclinaciones orbitales varían solo ligeramente. Sin embargo, más allá de Neptuno, las cosas se ponen muy complicadas. El rompecabezas más grande es el planeta enano Sedna, que se mueve en una pendiente, órbita altamente excéntrica y está tan lejos que no podría haber sido esparcido por los planetas allí.

Justo fuera de la órbita de Neptuno sucede otra cosa extraña. La masa acumulada de todos los objetos cae dramáticamente en casi tres órdenes de magnitud. Esto sucede aproximadamente a la misma distancia donde todo se vuelve desordenado. Puede ser una coincidencia pero tales coincidencias son raras por naturaleza.

Susanne Pfalzner y sus compañeros de trabajo sugieren que una estrella se acercó al sol en una etapa temprana, robando la mayor parte del material exterior del disco protoplanetario del sol y arrojando lo que quedaba en órbitas inclinadas y excéntricas. Realizando miles de simulaciones por computadora, comprobaron lo que sucedería cuando una estrella pasa muy cerca y perturba el disco, una vez más grande. Resultó que el mejor ajuste para los sistemas solares exteriores de hoy proviene de una estrella perturbadora con la misma masa que el sol o algo más liviana (0.5-1 masas solares), que pasó volando a aproximadamente tres veces la distancia de Neptuno.

Sin embargo, El hallazgo más sorprendente fue que un sobrevuelo no solo explica las extrañas órbitas de los objetos del sistema solar exterior, pero también da una explicación natural para varias otras características inexplicables del sistema solar, incluyendo la relación de masa entre Neptuno y Urano, y la existencia de dos poblaciones distintas de objetos del Cinturón de Kuiper.

"Es importante seguir explorando todas las posibles vías para explicar la estructura del sistema solar exterior. Los datos están aumentando, pero todavía demasiado escaso, por lo que las teorías tienen mucho margen de maniobra para desarrollarse, "dice Pedro Lacerda de la Queen's University en Belfast, coautor del artículo. "Existe un cierto peligro de que una teoría cristalice como verdad no porque explique mejor los datos, pero debido a otras presiones. Nuestro artículo muestra que mucho de lo que sabemos actualmente se puede explicar mediante algo tan simple como un sobrevuelo estelar ".

La gran pregunta es la probabilidad de que ocurra tal evento. Hoy dia, Los sobrevuelos incluso cientos de veces más distantes son, afortunadamente, raros. Sin embargo, las estrellas como nuestro sol nacen típicamente en grandes grupos de estrellas que están mucho más densamente empaquetados. Por lo tanto, los sobrevuelos cercanos fueron significativamente más comunes en el pasado distante. Realizando otro tipo de simulación, el equipo descubrió que había entre un 20 y un 30 por ciento de posibilidades de experimentar un sobrevuelo durante los primeros mil millones de años de la vida del sol.

Esta no es una prueba final de que un paso estelar provocó las características desordenadas del sistema solar exterior, pero puede reproducir muchas observaciones y parece relativamente realista. Hasta aquí, es la explicación más simple, y si la sencillez es un marcador de validez, este modelo es el mejor candidato hasta ahora.

"En resumen, nuestro escenario de sobrevuelo cercano ofrece una alternativa realista a los modelos actuales sugeridos para explicar las características inesperadas del sistema solar exterior, ", concluye Susanne Pfalzner." Debería considerarse como una opción para dar forma al sistema solar exterior. La fuerza de la hipótesis del sobrevuelo radica en la explicación de varias características del sistema solar exterior mediante un solo mecanismo ".