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危機(jī)!平均每10萬年,就有一顆恒星闖入太陽系,擾亂太陽系天體
根據(jù)科學(xué)家的觀測,半人馬座α星是距離太陽系最近的恒星系統(tǒng)。這是一個(gè)三合星系統(tǒng),其中半人馬座α星C是三者中最近的一個(gè),距離我們僅4.24光年,因此又被稱作比鄰星。
實(shí)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恒星,它更像是一個(gè)代號(hào)。那么,這個(gè)比鄰星的名號(hào),可并不穩(wěn)定。實(shí)際上,由于半人馬座α星的三顆恒星有著不停的相互運(yùn)動(dòng),所以C星并非永遠(yuǎn)是距離我們最近的,它的“優(yōu)勢”只是暫時(shí)的。從更長遠(yuǎn)的時(shí)間來看,它們會(huì)輪流成為比鄰星。
(圖片說明:比鄰星所在的三合星系統(tǒng)及其行星的假想圖)
當(dāng)然,這個(gè)最近距離的寶座,也并非只有這三顆恒星可以輪流坐。由于天體是在不斷運(yùn)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,還有其他恒星曾經(jīng)距離我們非常近,甚至可以說已經(jīng)闖入太陽系。2013年,天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了這樣的恒星——WISE J072003.20-084651.2。
這顆恒星名字比較長,不過看名字可以推測出來,科學(xué)家是利用NASA的廣域紅外線巡天望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這顆恒星。因?yàn)樗怯傻聡茖W(xué)家迪特爾·肖爾茨發(fā)現(xiàn),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(xué)家直到2013年才發(fā)現(xiàn)它。這是因?yàn)樗浅0?,視星等只?8.3等,連晴朗無光污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(jù)觀測,肖爾茨星是一顆紅矮星,質(zhì)量只有木星的86倍左右,也就是太陽的8.29%左右。根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,它的質(zhì)量如果再小一點(diǎn),甚至就無法成為恒星了。
肖爾茨星也并非是單獨(dú)存在的,它有一顆伴星,二者組成了雙星系統(tǒng)WISE 0720-0846。這顆伴星質(zhì)量更小,只有木星的65倍左右。因此,根據(jù)現(xiàn)有的理論,這顆伴星既不是行星也不是恒星,而是介于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(gè)天文單位,也就是日地距離的80%,相當(dāng)于1.2億公里,非常接近。大約每4年,它們就會(huì)公轉(zhuǎn)一圈。
接下來的研究,更讓科學(xué)家感到震驚。98%的模擬數(shù)據(jù)顯示,WISE 0720-0846系統(tǒng)曾經(jīng)近距離飛掠太陽系,甚至闖入太陽系。比如,馬德里康普魯坦斯大學(xué)的天文學(xué)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(gè)有力的證據(jù)。
(圖片說明:藍(lán)色的為彗星軌道,它們可以證明肖爾茨星曾經(jīng)闖入過太陽系)
這些證據(jù)都顯示:大約70000年前,WISE 0720-0846系統(tǒng)距離我們只有大約52000個(gè)天文單位,也就是大約0.82光年。根據(jù)科學(xué)家的研究,太陽系的半徑大約是1-1.5光年。按照這個(gè)數(shù)字,WISE 0720-0846系統(tǒng)已經(jīng)闖入到了太陽系的最外層區(qū)域——奧爾特云。
奧爾特云是包圍在太陽系最外層的結(jié)構(gòu),被認(rèn)為是一片遍布著巨量小天體的區(qū)域,也是彗星的誕生地。由于距離遙遠(yuǎn),所以科學(xué)家目前還無法對這里進(jìn)行直接的探索。不過,目前的理論都支持奧爾特云的存在,那里的小天體也都受到太陽引力的主宰和掌控。
雖然距離我們?nèi)绱酥?,但是根?jù)肖爾茨星的亮度可以計(jì)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(huì)給太陽系帶來影響。它的引力還是不可小覷的,大量奧爾特云的天體可能會(huì)因此受到引力的波動(dòng),然后闖入內(nèi)層太陽系。在這個(gè)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(xiàng)研究顯示,太陽系內(nèi)目前還有一些小天體的詭異運(yùn)行規(guī)律,可能就是肖爾茨星所留下的后遺癥??茖W(xué)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(dān)憂的是,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)肖爾茨星并非個(gè)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(xiàn)在直至未來,總有恒星在靠近太陽系——
  • 比如一顆名為WISE J0720-0846AB的恒星,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(huì)在140萬年后闖入太陽系,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恒星,這顆現(xiàn)在距離我們約6光年的恒星大約在8000年后會(huì)來到距離我們不到4光年的位置,比現(xiàn)在的比鄰星還近。
  • 比鄰星也在靠近我們,大約在3000年后,來到最近距離,約3光年,然后遠(yuǎn)離太陽系,最后把比鄰星的名號(hào)讓給巴納德星。
據(jù)推測,平均每隔10萬年,就會(huì)有一顆恒星穿越奧爾特云。而像肖爾茨星這樣能來到52000個(gè)天文單位的恒星,大概每900萬年會(huì)出現(xiàn)一次。
這樣的恒星一旦近距離接觸,就會(huì)擾亂太陽系的天體分布。就算不會(huì)導(dǎo)致大行星的軌道直接偏離,也很有可能導(dǎo)致小天體亂竄,與行星相撞。如果其他恒星來到距離太陽20000天文單位的極端距離,甚至真的可能導(dǎo)致大行星軌道的偏離。
有人曾經(jīng)問過:地球距離太陽僅僅1個(gè)天文單位,會(huì)被20000天文單位外的恒星拖走?實(shí)際上,引力的波動(dòng)非常復(fù)雜,雖然不至于完全拖走,但是小的偏離就可能產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)。就算不飛出太陽系,只是遠(yuǎn)離或者靠近太陽一點(diǎn),但也足以導(dǎo)致全球氣候的變化,后果不堪設(shè)想。想一想,即使是木星的引力都可以導(dǎo)致外太陽系小天體亂竄,何況這些恒星呢?
科學(xué)家比喻說:這些恒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(huì)“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恒星闖入太陽系那么高,我們也不知道原因何在。是它們的影響沒有想象中那么大?還是被擾亂的小天體恰好沒有撞上地球?又或者恒星闖入太陽系的概率被高估了?
不管怎么說,我們都應(yīng)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(yùn)。
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