科普知識:彗星是從哪裡來的?

2020-09-05 老賀故事

作者:賀俊傑


WISE執行太空觀測任務已經好幾年了,拍攝下了將近7.5億顆恆星、小行星、星系,其中很多從未被觀測到過。

通過研究發現有762個新星體,是在1萬個日地距離內(天文單位:AU;1AU約為1.5億千米),並沒有發現土星大小的天體;在26000個日地距離內,也沒有找到任何木星大小的星體。

加州理工學院的戴維·柯克派屈克研究發現,有3525顆新恆星及褐矮星,個頭比行星大,它們的大小不足以維持內核的核聚變成為真正的恆星。因此,這些褐矮星相對黯淡,觀察起來更具挑戰性。

搜索了這麼大一個範圍,也沒有真正觀測到彗星究竟是哪個地方冒出來的。

為什麼非要弄清楚彗星的來源呢?這是因為通過對地球每隔2600萬年就會發生一次生物大滅絕事件,科學家們認為這種滅絕事件歸咎於冰質天體的撞擊。

根據一項最新的研究,大約在現代人開始從非洲向歐洲遷徙的同一時間,一顆紅矮星及其褐矮星伴星在約7 萬年前以不到1 光年的距離從太陽系外圍掠過。這期間一顆像太陽的恆星恰好在悄悄穿過太陽系的盡頭,這是有證據可查的太陽與另一顆恆星的最近距離的接觸。

在可能持續幾分鐘到數小時的偶爾迸發的火焰的照耀下,這個昏暗的闖入者甚至足以亮到能夠被人類的祖先所看到。

這是一顆紅矮星,其質量大約是太陽的8%,並環繞另一顆褐矮星伴星運行,後者是一顆由於重量太小而無法維持能夠使恆星發光的熱核反應的天體。

這顆紅矮星於2013年在由美國宇航局(NASA)的廣域紅外測量探測器(WISE)項目所記錄的圖像中被發現。它距離地球相當近,大約為6個秒差距(約合19.6光年)。

當注意到這顆昏暗的天體以緩慢的速度掠過天空,但它的徑向速度,即遠離觀察者的速度卻很快時,天文科學家才開始對它產生了興趣。

這一特徵意味著,這顆低質量恆星正在全速行進遠離太陽系。

通過追蹤這顆恆星及其褐矮星伴星的軌跡,研究小組發現,這顆7萬年前從太陽系的奧爾特雲內部掠過的褐矮星,蘊涵了大量的彗星,研究人員斷言,太陽系發生這一切的彗星,98%的可能性來自於此。


天文研究人員計算後認為,這顆恆星曾以83千米每秒的速度穿過外太陽系,其距離太陽的範圍在0.25個秒差距(約合日地距離的5.2萬倍)之內。

相比之下,今天已知距離太陽系最近的恆星是比鄰星,其與太陽的距離是1.3秒差距。

天文科研小組表示,這次相遇是太陽與另一顆恆星已知最近的「擦肩而過」,而後者的速度及距離都得到了充分的論證。

這一發現令人驚訝,因為恆星被預計每隔900萬年才有機會接近太陽系外圍,而這次相遇居然是在最近發生的。它對奧爾特雲產生了一定的影響。

由這顆恆星向太陽系內部投擲的相當數量的彗星,使的這些彗星在幾十萬年內都會引響整個太陽系,有些在這幾十萬年間可能到達地球。

大質量的彗星穿過奧爾特雲,將會觸發更大的彗星雨。這些彗星將猛擊太陽系內的行星,並在地球上導致生物大滅絕事件的發生。

天文科學家目前正在尋找這一類的「死亡之星」,他們認為這些彗星拋向地球將可能造成巨大災難性後果。

有一顆被天文學家以希臘復仇女神的名字命名為「涅墨西斯」其大小是木星的5倍的褐矮星,可能是造成6500萬年前恐龍滅絕的那次撞擊的罪魁禍首。

那麼棕矮星與地球、木星、低質量恆星和太 陽的關係又是怎樣?

棕矮星是屬於一類稱為紅矮星相似的天體 ,它產生的能量不足以令其像太陽一樣燃燒的「失敗的恆星」。

天文科學家在25光年遠的距離發現了1000多顆棕矮星,距離地球最近的約為4.5光年遠。天文學家認為,太陽系被大量冰質天體所包圍,這些天體處於「奧爾特雲」的地帶,與地球的距離是「涅墨西斯」與地球之間距離的兩倍。

有些冰質天體從奧爾特雲帶被「踢出」,作為彗星(由冰粒、塵埃和巖石構成的巨大雪球)向地球疾馳而去,有科學家認為「死亡之星」的引力影響是這些冰質天體被「踢出」奧爾特雲帶的罪魁禍首。


古生物學家戴維-勞普和傑克-塞普考斯基研究發現,在過去2.5億年的漫長歲月中,地球每隔2600萬年會發生一次生物大滅絕事件,而彗星撞擊被認為是這些災難性事件的主要原因。

距今6500萬年前,一顆小行星撞擊地球導致恐龍滅絕,這是科學家通過多年研究得出的一個重要結論。這顆小行星就是一顆冰質彗星。

上世紀70年代末期,墨西哥尤卡坦半島發現了直徑達180公裡的希克蘇魯伯隕石坑,地質學家隨後在海地等地的海底沉積物中發現了可能是由撞擊事件帶來的特殊巖石及物質。科學界認為,一顆小行星可能在約6600萬年前撞擊了地球。

此前一般認為,恐龍滅絕是由於小行星撞擊地球導致的全球變冷,但研究發現,當時低緯度地區的氣溫依然適合恐龍生存,只不過是大量的有機物燃燒,釋放出大量煙塵。數年內,大量煙塵遍布地球同溫層,導致太陽光無法到達地表,同溫層遭到破壞,降水量大為減少,陸地植物大量枯死,從而導致連鎖性的食物滅絕,恐龍也最終滅絕。

科學家最擔心的是我們人類將來的處境,是否會撲恐龍的後塵。



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