一颗流浪恒星能将地球踢出太阳系吗?

新浪科技 2020-04-10

  据国外媒体报道,宇宙环境是非常危险的,任何行星潜在的生命都将面临无处不在的威胁,它们很可能完全被驱逐出行星系统,未来某颗流浪恒星是否会将地球从太阳系踢出去呢?目前,科学家最新研究表明,我们的地球是安全的,此类灾难是几乎不会发生的。

  行星被踢飞!

  引力是非常棘手的事情,一颗行星平稳地环绕主恒星运行数十亿年,恒星释放温暖的光线很可能对这颗行星提供孕育生命的温床,但突然之间,来自其他恒星的引力干扰很可能将这颗行星抛至星际深渊,使它注定流浪在星系空间,这颗行星上的任何生命都将迅速而永久地消失……

  引力作用非常复杂,当仅有两颗天体彼此引力作用时,例如:一颗大质量恒星和一颗小型行星,这样的引力关系就非常简单,并且引力作用较稳定,一旦某颗行星处于这样稳定的轨道,就会稳定地运行几十亿年,而不发生轨道偏差,其运动规律就像一个巨大的发条齿轮装置一样,周而复始地重复运行。

  当另一颗恒星进入该引力系统会怎样呢?其结果是引力系统混乱,甚至导致原有行星系统崩溃。几百年以来,科学家一直试图预测两颗恒星和一颗行星会产生怎样的引力效应,但他们均未找到引力平衡,对于这三颗天体,任何微小的偏差和移动都可能在极短的时间内产生巨大变化。

  换句话说,这一刻某颗行星看上去非常平静,例如:地球已平稳地环绕太阳运行几十亿年,一旦下一刻某颗恒星进入太阳系,之前稳定的引力系统将变得岌岌可危。

  目前为止地球运行一切平稳,太阳系其他行星体积相对较小,虽然它们确实会以某种微妙的方式扭曲和影响地球轨道,但它们不会造成彻底的破坏和轨道不稳定。而且在未来的几十亿年里,只要没有什么大质量星球突然闯入太阳系,例如:一颗途经太阳系的恒星,地球仍将保持平稳运行。

  危险区域

  有时某颗恒星距离太阳系太近,就像某人近距离接触我们一样令人讨厌。当一颗恒星接近太阳系时,就会改变地球运行轨道,当地球和该恒星距离很近时,就会从该恒星获得一些能量——温和的引力牵引作用,这种引力作用可能并不强,但年复一年,地球将持续受到引力牵引,将逐渐偏离原有行星轨道,与太阳之间的引力关系逐渐减弱,最终会脱离太阳系的宜居地带,对地球上所有生命带来致命威胁。

  只要有足够的引力,地球就能获得充足的能量,从而达到脱离太阳引力束缚的逃逸速度,“一瞬间”就能从太阳系消失。

  值得庆幸的是,这种情况在过去40亿年里并未发生过,但这并不意味着未来不会发生,近期,两位天文学家开始模拟一颗恒星掠过地球轨道产生的影响,他们研究了所有的可能情况:不同质量的恒星以不同角度、速度进入地球,预测什么情况下会导致地球脱离太阳系宜居带,并导致地球生命终结。

  一般而言,恒星越快速穿越太阳系,对地球越有利,对于一颗快速掠过地球的恒星,它没有充足的时间破坏太阳系引力系统。如果这颗恒星的运行速度至少与地球环绕太阳运行的速度接近(大约每小时10.6万公里),那么它必须经过木星轨道,才有可能使地球脱离原轨道。否则,它的引力作用将无关紧要,但是缓慢移动的恒星会造成更多的麻烦:它们仅需缓慢地环绕太阳系边缘,就会对太阳系内行星造成大屠杀。

  当然,该恒星的质量以及运行角度都是至关重要的因素,如果它正沿着太阳系平面运行,将有更多的机会接近地球,使我们不稳定,如果该恒星与地球的距离不足太阳-地球距离的两倍,那么我们的地球可能会躲避一场灾难。

  地球是幸存者

  研究人员利用最邻近恒星的位置、质量和速度的相关知识,将这些结果应用于地球邻近恒星,结果发现在过去40亿年里,地球仅有1.5万分之一的概率出现轨道不稳定,也就是说,在地球周围的1.5万颗类地行星中,过去40亿年仅有一颗遭受了引力破坏。

  但在银河系中心隆起区域,情况将变得更加糟糕,这些恒星发生引力灾难的概率要高160倍。一般而言,地球是很安全的,但它确实为寻找遥远系外行星的生命提供了重要线索。星系中心区域通常环境恶劣,是高能量辐射和宇宙射线的温床,现在我们也知道,该区域充满了恒星之间潜在的致命近距离碰撞,足以将潜在生命的星球撞出自己的轨道,如果该区域某颗星球出现了生命,那么它将度过一段艰难的时期。(叶倾城)

责任编辑:王超

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