一顆流浪恆星能將地球踢出太陽係嗎?
據國外媒體報導,宇宙環境是非常危險的,任何行星潛在的生命都將面臨無處不在的威脅,它們很可能完全被驅逐出行星系統,未來某顆流浪恆星是否會將地球從太陽系踢出去呢?目前,科學家最新研究表明,我們的地球是安全的,此類災難是幾乎不會發生的。
行星被踢飛!
引力是非常棘手的事情,一顆行星平穩地環繞主恆星運行數十億年,恆星釋放溫暖的光線很可能對這顆行星提供孕育生命的溫床,但突然之間,來自其他恆星的引力干擾很可能將這顆行星拋至星際深淵,使它注定流浪在星系空間,這顆行星上的任何生命都將迅速而永久地消失……
引力作用非常複雜,當僅有兩顆天體彼此引力作用時,例如:一顆大質量恆星和一顆小型行星,這樣的引力關係就非常簡單,並且引力作用較穩定,一旦某顆行星處於這樣穩定的軌道,就會穩定地運行幾十億年,而不發生軌道偏差,其運動規律就像一個巨大的發條齒輪裝置一樣,周而復始地重複運行。
當另一顆恆星進入該引力系統會怎樣呢?其結果是引力系統混亂,甚至導致原有行星系統崩潰。幾百年以來,科學家一直試圖預測兩顆恆星和一顆行星會產生怎樣的引力效應,但他們均未找到引力平衡,對於這三顆天體,任何微小的偏差和移動都可能在極短的時間內產生巨大變化。
換句話說,這一刻某顆行星看上去非常平靜,例如:地球已平穩地環繞太陽運行幾十億年,一旦下一刻某顆恆星進入太陽系,之前穩定的引力系統將變得岌岌可危。
目前為止地球運行一切平穩,太陽係其他行星體積相對較小,雖然它們確實會以某種微妙的方式扭曲和影響地球軌道,但它們不會造成徹底的破壞和軌道不穩定。而且在未來的幾十億年裡,只要沒有什麼大質量星球突然闖入太陽系,例如:一顆途經太陽系的恆星,地球仍將保持平穩運行。
危險區域
有時某顆恆星距離太陽系太近,就像某人近距離接觸我們一樣令人討厭。當一顆恆星接近太陽係時,就會改變地球運行軌道,當地球和該恆星距離很近時,就會從該恆星獲得一些能量——溫和的引力牽引作用,這種引力作用可能並不強,但年復一年,地球將持續受到引力牽引,將逐漸偏離原有行星軌道,與太陽之間的引力關係逐漸減弱,最終會脫離太陽系的宜居地帶,對地球上所有生命帶來致命威脅。
只要有足夠的引力,地球就能獲得充足的能量,從而達到脫離太陽引力束縛的逃逸速度,“一瞬間”就能從太陽系消失。
值得慶幸的是,這種情況在過去40億年裡並未發生過,但這並不意味著未來不會發生,近期,兩位天文學家開始模擬一顆恆星掠過地球軌道產生的影響,他們研究了所有的可能情況:不同質量的恆星以不同角度、速度進入地球,預測什麼情況下會導致地球脫離太陽系宜居帶,並導致地球生命終結。
一般而言,恆星越快速穿越太陽系,對地球越有利,對於一顆快速掠過地球的恆星,它沒有充足的時間破壞太陽系引力系統。如果這顆恆星的運行速度至少與地球環繞太陽運行的速度接近(大約每小時10.6萬公里),那麼它必須經過木星軌道,才有可能使地球脫離原軌道。否則,它的引力作用將無關緊要,但是緩慢移動的恆星會造成更多的麻煩:它們僅需緩慢地環繞太陽系邊緣,就會對太陽系內行星造成大屠殺。
當然,該恆星的質量以及運行角度都是至關重要的因素,如果它正沿著太陽系平面運行,將有更多的機會接近地球,使我們不穩定,如果該恆星與地球的距離不足太陽-地球距離的兩倍,那麼我們的地球可能會躲避一場災難。
地球是倖存者
研究人員利用最鄰近恆星的位置、質量和速度的相關知識,將這些結果應用於地球鄰近恆星,結果發現在過去40億年裡,地球僅有1.5萬分之一的概率出現軌道不穩定,也就是說,在地球周圍的1.5萬顆類地行星中,過去40億年僅有一顆遭受了引力破壞。
但在銀河系中心隆起區域,情況將變得更加糟糕,這些恆星發生引力災難的概率要高160倍。一般而言,地球是很安全的,但它確實為尋找遙遠系外行星的生命提供了重要線索。星系中心區域通常環境惡劣,是高能量輻射和宇宙射線的溫床,現在我們也知道,該區域充滿了恆星之間潛在的致命近距離碰撞,足以將潛在生命的星球撞出自己的軌道,如果該區域某顆星球出現了生命,那麼它將度過一段艱難的時期。(葉傾城)