飛掠太陽系的恆星可能因此改變了太陽系的整體生態

作者 | 發布日期 2024 年 09 月 11 日 8:20 | 分類 天文 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
飛掠太陽系的恆星可能因此改變了太陽系的整體生態


新的證據顯示,數十億年前可能有一顆恆星非常接近我們的太陽系,這次的飛掠導致了數千個位於海王星外的小天體被偏轉,進入高傾角的橢圓軌道環繞太陽運行,有些天體甚至可能被木星或土星捕獲,成為它們的衛星。這項研究來自德國於利希研究中心和荷蘭萊頓大學的合作團隊,其結果發表於《自然·天文學》和《天文物理學快報》兩篇學術期刊中。

有些人認為太陽系的邊界就是海王星的軌道。然而,實際上還有已知的數千個天體在海王星軌道外移動,這些被稱為海王星外天體(Trans-Neptunian Object,以下簡稱TNO)。在這些TNO中,有許多的直徑超過100公里,它們的軌道相當怪異,不僅軌道偏心,還與太陽系行星的共平面軌道呈傾斜狀態。

研究團隊進行了超過3,000次的電腦模擬來研究這些異常軌道的可能成因,其結果顯示,一顆接近的恆星可能導致這些奇特的軌道特徵。這顆恆星的近距離飛掠可以解釋目前已知的TNO軌道,包括2003年發現的矮行星賽德娜(Sedna),以及其他幾乎垂直於行星軌道運行的天體,甚至於一些逆行天體,如2008 KV42和2011 KT19,這些現象也能透過這次的恆星飛掠來解釋。

▲ 由研究團隊模擬出來的共14,400年的太陽系演變。(Source:影片截圖)

根據模擬,最符合當前太陽系外部狀況的是一顆質量略輕於太陽的恆星,約為0.8倍太陽質量,這顆恆星以約165億公里的距離飛掠過太陽系附近,約為地球到太陽距離的110倍,比現在航海家一號的距離還近!更讓科學家驚訝的是,這次恆星飛掠還能解釋我們太陽系內部的現象,某些TNO被拋入太陽系內部,進入木星、土星、天王星和海王星周圍,這些曾經的TNO可能被這些巨型行星捕獲成為衛星,這種情況可以解釋為何太陽系的外行星擁有兩種類型的衛星:常規衛星以圓形軌道接近行星運行,而不規則衛星則在傾斜、高橢圓軌道上與巨型行星的距離較遠,研究人員表示,這個模型的美妙之處在於它的簡單性,僅靠一個原因便解答了我們對太陽系的多個疑問,符合科學中的奧坎剃刀原則

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為示意圖,來源:pixabay

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