科學家新發現:數十億年前,一顆“流氓”恆星在太陽系橫衝直撞

  科學家們說,數十億年前,一顆“流氓”恆星在我們的太陽系中橫衝直撞,近距離觀察這起不同尋常的事件,就能解釋海王星以外幾個神祕天體扭曲的軌道。

  研究人員在一份新論文中提出,這顆路過的恆星將數千個小型“冰封世界”散落在了我們的恆星系統中,形成了奇怪的位置和軌道。

  新的理論可以幫助解釋太陽系的一些不尋常的特徵,包括像Sedna這樣的矮行星不尋常的軌跡,它每11,400地球年環繞一次太陽。

  它也為神祕的“行星X”提供了一種解釋,有人認為它存在於我們的系統中,超越了矮行星冥王星。

  這顆行星被認為是地球的十倍大——對於在離太陽那麼遠的地方形成的星球來說太大了——但是新的理論表明這顆行星實際上和地球一樣大。

  (圖源:NASA)

  包括Sedna在內的外太陽系的星體,被稱為“外海王星體”,其中許多都有無法解釋的軌跡和尺寸。

  與太陽系的其他部分相比,這些天體中大約有20個有著傾斜和拉伸的軌道,一些科學家認為這些軌道被一顆經過的恆星扭曲了。

  研究主要作者Susanne Pfalzner教授告訴《New Scientist》說:“你很可能會發現這是一種混合的情況,行星的運動要為很多太陽系內部的事情負責,就像火星的低質量,然後那顆過路恆星能解釋那些外太陽系星體的運動。”

  她的團隊在德國波恩的馬克斯普朗克射電天文學研究所(Max Planck Institute for射電天文學),利用最近有關年輕恆星行為的數據測試了這一理論。

  他們將這些數據插入到數千次恆星飛掠的模擬實驗中,以觀察一顆“流氓”恆星是否能夠在數十億年前幫助形成早期太陽系。

  模型顯示,在大約10億年的時間裡,一顆恆星擦過我們的系統並影響了某些行星的機率約為四分之一。

  Sedna是2003年發現的一顆小行星。

  它圍繞著地球的太陽公轉了80億英里,但看起來與太陽系的其他部分是分開的。

  像Sedna這樣的獨立物體之所以得名,是因為它們有著巨大的圓形運轉軌道,使它們與木星或海王星這樣的大行星毫不相干。

  他們是如何獨自到達外太陽系的,一直是個謎。

  有一種理論認為,在海王星之外,一顆尚未被發現的第九顆行星可能會擾亂它的軌道和其他獨立的星體。

  科學家們現在說,太陽系邊緣的像汽車保險槓相互衝撞一樣的事件解釋了像Sedna這樣的“獨立星體”的動力學。

  研究人員認為,小行星等較小的物體可能會與Sedna撞到一起,而Sedna會顯著改變軌道。

  研究人員說,當太空碎片在太陽系外相互作用時,這些天體的軌道會隨著時間的推移而變緊、變寬。

  研究人員說,這意味著這樣的事件很可能發生在太陽系歷史的某個時刻。

  研究小組在觀測了年輕恆星後,對早期的太陽系進行了模擬,模擬出一盤粒子,其密度隨太陽距離的增加而降低。

  他們發現,在太陽系形成初期,如果一顆質量與太陽相當的恆星超過了80-100AU(天文單位)——即地球與太陽距離的80到100倍——那麼它就會產生出一些類似現在的太陽系的東西。

  它通過將成千上萬個小的、冰冷的世界推入海王星之外的星際空間,只留下幾個穿越海王星的天體來實現這一目標。

  飛掠而過的行星向外推了這麼多的物質,它在30 AU以上的地方產生了一個急劇的下降,就像我們的恆星系統所看到的那樣。

  該模型的結果可能最終解開圍繞許多外海王星天體奇怪軌道和位置的謎團。

  不同意恆星過路理論的科學家們認為,這些天體實際上是在海王星和天王星之間形成的,然後當前者從地球身邊遠離時,它們向外移動。

  恆星穿越也可以解釋行星X的奇怪大小——一個尚未被確認的星球,科學家只能從它對其他物體的引力推斷出來。

  行星X,也被稱為行星9,被認為是地球大小的10倍——太大了以至於在遠離太陽的地方無法形成。

  在馬克斯·普拉克模型中,這顆行星實際上和地球一樣大,但仍然有天文學家觀測到的相同的重力影響。

  什麼是神祕的“行星X”?

  天文學家認為,在遙遠的太陽系中,一些天體的軌道被一顆尚未確認的行星的引力所牽扯。

  在美國加州理工學院(CalTech)的一群人首次提出了這個外星世界的理論,用來解釋在遙遠的冰封星體中看到的扭曲的路徑。

  為了解釋他們所擁有的數據,這個被稱為“第九星球”的外星世界需要大約四倍的地球大小和十倍的質量。

  研究人員說,這樣大小和質量的天體可以解釋海王星以外的許多小行星的聚集路徑。

  它巨大的軌道意味著它需要1萬到2萬年才能繞太陽一週。

  理論中的行星9是基於它對這些天體施加的引力,天文學家相信它將在未來幾年被發現。

  那些占星家或科幻小說作家提出的理論上和地球同樣大小的行星——它們通常“躲在太陽後面”並與末日場景聯繫在一起——可能需要繼續尋找。

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