危機!平均每10萬年,就有一顆恆星闖入太陽系,擾亂太陽系天體

2020-08-16 姿勢分子knowledge

根據科學家的觀測,半人馬座α星是距離太陽系最近的恆星系統。這是一個三合星系統,其中半人馬座α星C是三者中最近的一個,距離我們僅4.24光年,因此又被稱作比鄰星

實際上,從字面意思上來看,比鄰星所代表的就是距離太陽系最近的恆星,它更像是一個代號。那麼,這個比鄰星的名號,可並不穩定。實際上,由於半人馬座α星的三顆恆星有著不停的相互運動,所以C星並非永遠是距離我們最近的,它的「優勢」只是暫時的。從更長遠的時間來看,它們會輪流成為比鄰星。

(圖片說明:比鄰星所在的三合星系統及其行星的假想圖)

當然,這個最近距離的寶座,也並非只有這三顆恆星可以輪流坐。由於天體是在不斷運行的,彼此之間方向不同,相對速度也不一致,因此相對位置也始終在變化。在半人馬座α星C之前,還有其他恆星曾經距離我們非常近,甚至可以說已經闖入太陽系。2013年,天文學家就發現了這樣的恆星——WISE J072003.20-084651.2。

這顆恆星名字比較長,不過看名字可以推測出來,科學家是利用NASA的廣域紅外線巡天望遠鏡發現了這顆恆星。因為它是由德國科學家迪特爾·肖爾茨發現,所以又被稱作肖爾茨星

肖爾茨星距離我們大約只有20光年,相對來說比較近。但是,科學家直到2013年才發現它。這是因為它非常暗,視星等只有18.3等,連晴朗無光汙染也夜空中肉眼可見最暗的星星(6等星)也比它亮80000多倍。

(圖片說明:肖爾茨星假想圖)

據觀測,肖爾茨星是一顆紅矮星,質量只有木星的86倍左右,也就是太陽的8.29%左右。根據科學家的計算,它的質量如果再小一點,甚至就無法成為恆星了。

肖爾茨星也並非是單獨存在的,它有一顆伴星,二者組成了雙星系統WISE 0720-0846。這顆伴星質量更小,只有木星的65倍左右。因此,根據現有的理論,這顆伴星既不是行星也不是恆星,而是介於二者之間的一種天體——褐矮星。兩顆天體的距離大約是0.8個天文單位,也就是日地距離的80%,相當於1.2億公裡,非常接近。大約每4年,它們就會公轉一圈。

接下來的研究,更讓科學家感到震驚。98%的模擬數據顯示,WISE 0720-0846系統曾經近距離飛掠太陽系,甚至闖入太陽系。比如,馬德裡康普魯坦斯大學的天文學家Marcos兄弟通過對一些彗星雙曲線軌道的分析,就是其中一個有力的證據。

(圖片說明:藍色的為彗星軌道,它們可以證明肖爾茨星曾經闖入過太陽系)

這些證據都顯示:大約70000年前,WISE 0720-0846系統距離我們只有大約52000個天文單位,也就是大約0.82光年。根據科學家的研究,太陽系的半徑大約是1-1.5光年。按照這個數字,WISE 0720-0846系統已經闖入到了太陽系的最外層區域——奧爾特雲

奧爾特雲是包圍在太陽系最外層的結構,被認為是一片遍布著巨量小天體的區域,也是彗星的誕生地。由於距離遙遠,所以科學家目前還無法對這裡進行直接的探索。不過,目前的理論都支持奧爾特雲的存在,那裡的小天體也都受到太陽引力的主宰和掌控。

雖然距離我們如此之近,但是根據肖爾茨星的亮度可以計算出來,它在0.82光年外的視星等也僅有11.4等,我們那些拿著石矛的祖先眼神再好也不可能看得見它。

即便如此,這也不代表肖爾茨星的闖入不會給太陽系帶來影響。它的引力還是不可小覷的,大量奧爾特雲的天體可能會因此受到引力的波動,然後闖入內層太陽系。在這個過程中,它們就有可能撞上地球,造成生物大滅絕事件。

2018年的一項研究顯示,太陽系內目前還有一些小天體的詭異運行規律,可能就是肖爾茨星所留下的後遺症。科學家們還推測,海王星軌道上一些由冰和巖石組成的小天體,也有可能在肖爾茨星的引力作用下脫離原來的軌道,跑到別的地方去了。

令人擔憂的是,科學家發現肖爾茨星並非個例,我們的太陽系從誕生的那一天起,就不斷面臨著這樣的威脅。從過去到現在直至未來,總有恆星在靠近太陽系——

  • 比如一顆名為WISE J0720-0846AB的恆星,很有可能在80000年前近距離接觸我們,來到了距離地球大約1光年的位置。
  • 紅矮星Gliese 710,正在向我們靠近,大約會在140萬年後闖入太陽系,來到距離我們約1.1光年的地方。
  • 巴納德星,是目前除了半人馬座α星之外距離太陽系最近的恆星,這顆現在距離我們約6光年的恆星大約在8000年後會來到距離我們不到4光年的位置,比現在的比鄰星還近。
  • 比鄰星也在靠近我們,大約在3000年後,來到最近距離,約3光年,然後遠離太陽系,最後把比鄰星的名號讓給巴納德星。

據推測,平均每隔10萬年,就會有一顆恆星穿越奧爾特雲。而像肖爾茨星這樣能來到52000個天文單位的恆星,大概每900萬年會出現一次。

這樣的恆星一旦近距離接觸,就會擾亂太陽系的天體分布。就算不會導致大行星的軌道直接偏離,也很有可能導致小天體亂竄,與行星相撞。如果其他恆星來到距離太陽20000天文單位的極端距離,甚至真的可能導致大行星軌道的偏離。

有人曾經問過:地球距離太陽僅僅1個天文單位,會被20000天文單位外的恆星拖走?實際上,引力的波動非常複雜,雖然不至於完全拖走,但是小的偏離就可能產生蝴蝶效應。就算不飛出太陽系,只是遠離或者靠近太陽一點,但也足以導致全球氣候的變化,後果不堪設想。想一想,即使是木星的引力都可以導致外太陽系小天體亂竄,何況這些恆星呢?

科學家比喻說:這些恆星就像篝火堆上四射的火星一樣,在宇宙中亂竄。而我們的太陽系,在很大程度上就是由這樣「亂竄的火星」所雕琢出來的。而這些「火星」,很可能就會「灼傷」我們。

目前來看,地球遭受致命打擊的頻率沒有理論上其他恆星闖入太陽系那麼高,我們也不知道原因何在。是它們的影響沒有想像中那麼大?還是被擾亂的小天體恰好沒有撞上地球?又或者恆星闖入太陽系的概率被高估了?

不管怎麼說,我們都應該未雨綢繆,找到其中的原因和解決辦法。否則,萬一哪天真的有一顆「火星」濺到地球上,人類恐怕也將面臨恐龍的命運。

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