系外行星偷渡太陽系

天文 太陽系 我們的太陽 冥王星 銀河 大科技雜誌社 2018-11-30

大約40億年前,有一顆恆星與我們的太陽擦肩而過,一次近距離的親密接觸,不但使太陽系的構造發生了改變,而且給太陽系帶進來了神奇的外星天體,它們搖曳在太陽系的邊疆地帶,像一艘艘漂流到太陽系的偷渡小船。

系外行星偷渡太陽系

太陽系有一個系外行星

多年來,天文學家一直把天文望遠鏡伸向遙遠的太空去尋找系外行星,但是,系外行星難道真的離我們很遠嗎?自太陽誕生50多億年來,難道它們不會與我們有過任何形式的接觸?最近,一些天文學家通過仔細分析我們太陽系中眾多的成員特徵,逐漸獲得了新的啟示,那就是:神祕的系外行星,其實不在天邊,而在眼前——在我們的太陽系中。

發現於2003年的遠地小行星賽德娜,是一個寒冷的、由大量的岩石和冰態物質構成的世界,它的軌道近日點離太陽只有70個天文單位,但是遠日點卻有1000個天文單位,整個軌道是一個非常扁的橢圓。與太陽系行星的公轉軌道完全不同,這說明,小行星賽德娜並不是一顆與太陽系內行星具有相同起源的天體——那很可能是一個遠古以前從外星偷渡到我們太陽系邊疆的行星。

是誰使賽德娜擁有了一個狹長的軌道呢?科學家需要採用計算機模擬研究來尋找線索。

首先想一想,如果賽德娜不屬於土生土長的太陽系行星,那必定來自於另一個恆星系。並且這顆小行星也不能獨自翻越“千山萬水”輕易來到我們的太陽系,它必定是兩個星系相互作用後留下的紀念。天文學家對兩顆恆星的近距離接觸——所謂“星系飛掠”現象進行計算機模擬後顯示,確實存在行星由一個星系被俘獲到另一個星系中去的可能。

早期太陽上演激情“星系飛掠”

銀河系中的恆星相對位置並不是一成不變的,它們在各自的運動中時而接近時而遠離。大約在太陽系形成數億年之後,我們的太陽系有可能曾經和銀河中的某一顆恆星運行到了一個相當接近的距離,彼此相距僅有220億到300億千米。這將會發生什麼情況呢?那時候,年輕的太陽系還是一個由氣體、塵埃和石塊構成的飛速旋轉著的“行星盤”,其中的行星剛剛形成,身量尚小,羽翼未豐,但是它有著一個由眾多小石塊構成的銳利的邊緣。

這個邊緣就是今天太陽系邊緣的柯伊柏帶,這是位於冥王星軌道以外的一個由冰質天體構成的環盤。在我們的太陽系形成早期,一顆恆星系在太陽系邊緣擦肩而過,當兩個都有高速旋臂的恆星系越來越接近時,它們的邊緣就會開始碰在一起。試想一下,兩個相反旋轉的飛輪一般渦旋的幼年恆星,當它們把各自的圓形鋸邊旋臂貼近時,那將會是怎樣的情形呢?計算機模擬顯示,它們的外部邊緣會在對方旋臂“鋸齒”的高速打磨之下被刮擦掉,而我們太陽系行星盤中的小石塊會被外星邊緣物質打磨成更小的卵石,並且被外星物質撞擊得四散開來。行星盤中飛散的物體又會攪擾相鄰的星系。

系外行星偷渡太陽系

恆星擦肩的後果

總之,兩顆旋轉恆星系相遇,在引力作用下相互拉近,產生了類似於砂輪打磨的運動效果,物理學家和天文學家對這種天體運動的結果進行了如下推測:

一是出現外星星系把它們原本以圓周軌道運行的年輕行星帶到了我們的太陽系外圍地域,但是在太陽系行星盤旋臂天體外力擊打之下,又被猛烈地彈射了出去,從而形成了極扁橢圓狀的狹長軌道。最近發現的在冥王星外公轉的遠地小行星“賽德娜”也許就是通過這種情況獲得它奇特的軌道的。

二是通過對柯伊柏帶的外層進行打磨,給我們的太陽系賦予了一個整齊鋒利的邊緣。今天的柯伊柏帶非常整齊地嘎然終止於離太陽75億千米的地方。如此整齊劃一的柯伊柏帶外邊界,一直是天文學家們心中百思不得其解的謎,用這個假說將得到較好的解釋。

計算機模擬顯示,太陽系與另一個星系間的近距離接觸,就可以使由石頭冰塊組成的柯伊柏帶在50個天文單位的空間突然消失。如果我們的太陽系邊緣是逐步自然形成的,科學家們預測,太陽系邊緣的碎片殘餘將逐漸變得稀少,而不是突然就沒有了。

三是使星系俘獲到外星系中的行星。“星系飛掠”使兩個星系的邊界相互被打破,在混亂的碰撞過程中,星系中的行星非常容易獲得新的軌道,甚至因此“投奔新主”。模擬實驗顯示,賽德娜有5%到10%的機會來到我們的太陽系中。

天文學家們估計,在柯伊柏帶以外的太陽系邊疆地帶,那裡遊曳著數千顆類似於賽德娜的行星。因此,我們沒有理由不相信,我們太陽系邊疆可能是一個充斥著大量外星天體的地方,那裡也是外星文明最容易登陸我們星系的海岸,那裡是一個外星人偷渡歇腳的天堂。

當然,還有一點足以令人擔心,如果太陽系與其他相鄰星系再來一次“星系飛掠”,我們的行星,甚至我們地球不是也可能被斬掉嗎?按照科學家們計算機模擬研究的結果,這樣的危險性已經不存在,因為如今的太陽已經和早期太陽的天文條件不一樣了,現在,太陽周邊的宇宙空間安靜多了,再也沒有橫衝直撞的其他恆星了。

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