飞掠太阳系的恒星可能因此改变了太阳系的整体生态

摘要:

新的证据显示,数十亿年前可能有一颗恒星非常接近我们的太阳系,这次的飞掠导致了数千个位于海王星外的小天体被偏转,进入高倾角的椭圆轨道环绕太阳运行,有些天体甚至可能被木星或土星捕获,成为它们的卫星,这项研究来自德国于利希研究中心和荷兰莱顿大学的合作团队,其结果发表于《自然.天文学》《天文物理学快报》两篇学术期刊中。

有些人认为太阳系的边界就是海王星的轨道。然而,实际上,还有已知的数千个天体在海王星轨道外移动,这些被称为海王星外天体(Trans-Neptunian Object,以下简称TNO)。在这些TNO中,有许多的直径超过100公里,它们的轨道相当怪异,不仅轨道偏心,还与太阳系行星的共平面轨道呈倾斜状态。

研究团队进行了超过3,000次的计算机仿真来研究这些异常轨道的可能成因,其结果显示,一颗接近的恒星可能导致这些奇特的轨道特征。这颗恒星的近距离飞掠可以解释目前已知的TNO轨道,包括2003年发现的矮行星赛德娜(Sedna),以及其他几乎垂直于行星轨道运行的天体,甚至于一些逆行天体,如2008 KV42和2011 KT19,这些现象也能透过这次的恒星飞掠来解释。

由研究团队模拟出来的共14400年的太阳系演变,点击图片可以下载原论文所附的影片

图说:由研究团队模拟出来的共14400年的太阳系演变

根据模拟,最符合当前太阳系外部状况的是一颗质量略轻于太阳的恒星,约为0.8倍太阳质量,这颗恒星以约165亿公里的距离飞掠过太阳系附近,约为地球到太阳距离的110倍,比现在航海家一号的距离还近!更让科学家惊讶的是,这次恒星飞掠还能解释我们太阳系内部的现象,某些TNO被抛入太阳系内部,进入木星、土星、天王星和海王星周围,这些曾经的TNO可能被这些巨型行星捕获成为卫星,这种情况可以解释为何太阳系的外行星拥有两种类型的卫星:常规卫星以圆形轨道接近行星运行,而不规则卫星则在倾斜、高椭圆轨道上与巨型行星的距离较远,研究人员表示,这个模型的美妙之处在于它的简单性,仅靠一个原因便解答了我们对太阳系的多个疑问,符合科学中的奥坎剃刀原则。(编译/许晋翊)

数据源:Phys.org

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