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如果有一颗恒星,闯入太阳系,会造成什么后果?

你知道离太阳最近的恒星是哪颗么?

啥?三体那个比邻星?

尼安德特人表示不同意。

因为在大约 7 万年前,也就是早期智人决定走出非洲的那个时候,一颗叫舒尔茨之星(Scholz's Star)的恒星系统(一颗红矮星带着个褐矮星)真的闯进过太阳系,那时它们离地球只有 0.5~0.82 光年,比那个三体近多了。

这个距离是什么概念呢?太阳系外围的奥尔特云,离太阳也有 1 光年。当时舒尔茨之星就是直接从奥尔特云中穿过去的。我们知道,奥尔特云里都是太阳系形成后的残存物质,是彗星们的老家。虽然它的距离比冥王星远百倍,但奥尔特云天体与太阳系的结合非常松散,这意味着一个非常小的引力就足以显着改变它们的轨道。舒尔茨之星的引力完全足以“踢乱”彗星的轨道了,从而使得一部分彗星冲到太阳系内部来。

2018 年,天文学家研究了 339 颗轨道很特别的彗星(双曲线轨道,像是被甩进来的),发现有 36 个奥尔特云天体分布明显“过密”,往回推的话,都指向双子座那片天区——正好是 7 万年舒尔茨之星经过的地方,有过“亲密接触”,这些彗星受到的引力干扰偏移,就是那次相遇留下的“痕迹”。

每当一颗恒星经过奥尔特云时,在接下来的几百万年里,我们与来自奥尔特云的来袭物体发生碰撞的风险就会增加。

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万一有颗恒星冲得更近呢?

舒尔茨之星那次毕竟离得还不算近,还在冥王星之外好远的地方,影响的主要还是奥尔特云,对行星轨道没啥大影响。如果再近一些,闯到了海王星轨道以内(约 30 天文单位),那太阳系会怎么样呢?

按照计算,大约每 30 万年,就会有一颗恒星距我们 1 光年以内;每十亿年,就会有一颗恒星出现在大约 1500 个天文单位的范围内[1]。 在这个距离内,即使是微小的引力变化,也会在宇宙时间尺度上导致灾难性的结果。

除了会搅动奥尔特云和柯伊伯带、无数冰块会像雨点一样砸向内太阳系、导致地球被撞的风险暴增以外,还有更加危险的事情在等着小蓝星。

如果它冲进内太阳系,那么大灾难将降临。

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这时,水星将成为地球生死存亡的关键因素。

在新闯入的恒星的引力作用下,本来公转轨道就较扁的水星(偏心率 0.2),轨道会变得更扁[2],甚至会与金星相撞,金星受撞击后,又会影响火星和地球,也有一定的可能有较大的碎片撞击地球。如果恒星引力再大些,也会直接导致几大行星被带偏,将地球推向太阳或木星。如果推向木星的话,木星的引力将像弹弓一样,将地球从太阳系中射出去,流~~浪。

未来会再来一颗吗?

天文学家预测,大约在 129 万~140 万年后,一颗红矮星 Gliese 710 将有 86%的概率会闯入奥尔特云,最近可能离太阳只有 0.166 光年(10,520 天文单位)。虽然不足以改变行星们的轨道,但它的质量大约是太阳的 60%,比舒尔茨之星(约 9%)重多了,而且比舒尔茨之星那次近了差不多 5 倍,它对奥尔特云的搅动强度可能会高出几十倍,界时可能会引发彗星暴,增加后续百万年的彗星撞击地球的风险。

别慌,概率很低

地球在太阳系几十亿年历史中被恒星“踢飞”的概率小于十亿分之一

因为太阳系的结构其实挺“安全”的。近处有月亮帮我们挡着,外层有木星等巨行星当“引力盾牌”,最外面还有广阔的奥尔特云当缓冲带保护内太阳系,大大降低了内太阳系被严重干扰的风险。真有一颗恒星近到闯入海王星轨道以内(足以威胁到地球)的概率,低到几乎不可能发生(小于十亿分之一)。

可以说,虽然恒星邻居偶尔“路过”太阳系外围是银河系的常态,但真正威胁到地球的可能性微乎其微。

今天的天文观测能力已经很强了。我们在夏威夷、智利山顶的大型望远镜,精度高到能测出恒星在天空中极其微小的移动(相当于从北京看清上海地面上的一枚硬币)。天文学家一边盯着未来的访客(如 Gliese 710),一边通过彗星轨迹“考古”过去的相遇(如舒尔茨之星),即使真的在亿万年后发现有恒星闯入了,如果那时人类文明还在,说不定我们已经有能力搬家或者保护自己了。

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从长远来看,宇宙是一个危险的地方。但好消息是,我们都活不了那么久。



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