一顆橙矮星可能在未來闖入太陽系

2021-01-09 網易科技

有一項新研究詳細描述了我們附近5萬多顆恆星的計算機模擬軌道。最近,此項研究作者表示,其中一顆橙矮星有90%的可能性在未來24萬年至47萬年間穿過外太陽系的奧爾特雲。

在《天文與天體物理》(Astronomy & Astrophysics)期刊剛剛批准發表的這篇論文中,德國海德爾堡馬克斯·普朗克天文研究所(Max Planck Institute for Astronomy)天體物理學家、該論文唯一作者科因·拜勒-瓊斯(Coryn Bailer-Jones)寫道,將在3光年距離範圍內掠過地球的14顆恆星中,與地球發生最近距離接觸的一顆可能會是HIP 85605,它目前位於武仙座,距離我們大約16光年。

就像圍繞蜂巢飛行的蜜蜂一樣,我們生活在由低質量恆星組成的動態海洋中,其中很多都與太陽同時存在了數千年及至數百萬年。但在那些闖入的恆星中,有多少將使奧爾特雲的一小部分感到不安?奧爾特雲可以說是巨大的彗星「倉庫」,由幾萬億顆彗星組成,在近一光年遠的地方環繞著太陽系。而這就是這篇新論文的關鍵所在。論文假設,這些路過的恆星會導致很多直徑以千米計算的奧爾特雲彗星天體進入掠過地球的軌道。

「這項研究僅限於我們知道準確距離和速度的恆星,也就是目前距離太陽幾十光年範圍內的恆星。」拜勒-瓊斯對福布斯說。根據他的計算,大約40顆恆星「已經」或者「將會」在大約6.4光年範圍內掠過太陽,時間跨度為之前的2,000萬年到今後的2,000萬年。

利用牛頓定律和標準數值計算方法,拜勒-瓊斯繪製了恆星軌道中「非常短的來回直線段」。他說,他還繪製了太陽的軌道,因為太陽也在圍繞著星系盤運行。在允許觀測誤差的前提下,他略微修改了每顆恆星的初始坐標,將距離縮短了1萬倍,以便建立恆星在不同距離內經過或者將會經過太陽的「概率分布」。

這些闖入的恆星可能會以三種基本的方式威脅到地球上的生命。它們的引力將導致奧爾特雲彗星進入內太陽系。路過的巨大熱恆星會通過強大的紫外線輻射來破壞地球的大氣。路過的很少一部分恆星甚至可能在穿越奧爾特雲的大約3萬年中變成超新星。拜勒-瓊斯說,超新星殘骸可以導致地球大氣中的二氧化氮增多,從而引發長期的全球變冷。

在地球的氣候歷史中,是否有這方面的證據?

「我們在地球上發現的放射性同位素表明,在過去幾百萬年裡,附近曾存在過超新星。」拜勒-瓊斯說,「這些同位素要麼直接來源於超新星殘骸,要麼是超新星的高能粒子所產生。」

那麼來訪的彗星呢?

已知的最大來訪者是Gamma Microscopii,這顆類太陽恆星的大小是太陽的2.5倍,在不到400萬年前經過太陽,當時距離不到1光年。

這是否與地球的地質影響記錄存在因果關係?

「地球上有同一時期的撞擊坑,但這並不意味著其中必然存在著因果關係。」拜勒-瓊斯說。他認為,很難將地球受到的一次撞擊與一顆路過的恆星直接聯繫起來。

實際上,人們正在努力尋找答案。拜勒-瓊斯希望,歐洲航天局(European Space Agency)蓋亞(Gaia)號太空望遠鏡即將發回的數據,可以讓天文學家們從統計學角度研究這類近距離恆星遭遇和地球地質影響記錄之間的關聯。

但這類遭遇確實在各個時期均有發生。拜勒-瓊斯指出,距離太陽最近的孤單白矮星Van Maanen曾在1.5萬年前與太陽相會。這顆燃盡的恆星殘骸目前位於雙魚座,距離我們大約12光年。

然而,拜勒-瓊斯表示,如果對HIP 85605當前位置和速度的天文測定有誤,那麼Gliese 710將會是下一個闖入奧爾特雲的恆星。

拜勒-瓊斯說,根據他的研究,Gliese 710有90%的可能性在未來130萬年至150萬年期間與太陽實現最近距離的接觸,距離只比1光年多一點兒。Gliese 710是較小的類太陽恆星,目前位於巨蛇座,距離我們大約64光年。

根據估算,Gliese 710在經過時將導致240萬顆彗星進入掠過地球的軌道。正如我的著作《深空漫步者》(Distant Wanderers)所寫的那樣,這些彗星只會在200萬年內逐漸到達我們附近的星空,有些將被木星的引力卷跑,有些將開始周而復始地繞太陽運轉,有些則將被直接甩出太陽系。

對內太陽系內的生命而言,這場新的彗星湧入潮將意味著什麼?這個問題仍然有待解決。

譯 于波 校 丁盈幸

本文來源:福布斯中文網 責任編輯: 王曉易_NE0011

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