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被太陽誘拐來的星球

太陽系的誕生


很久很久以前,一大片星際雲團開始坍塌、收縮,接著雲團開始更快速旋轉,它的中心被「點燃」——太陽誕生了。剩餘的邊角料變成一個盤狀物,圍繞新恆星的中心旋轉。隨著時間的推移,在靠近太陽的地方,邊角料將凝聚成越來越大的岩石,成為了太陽系的岩石類行星。而在遠離太陽的地方,溫度越來越冷,冷了以後,物質就想要抱團取暖,於是許多較輕的物質凝聚起來,形成木星等氣體巨行星。在距離太陽更遠的地方,有一些沒有機會結合成大行星的物質,它們是相對小的冰和岩石碎塊。它們成群結隊地在太陽系裡轉呀轉,組成了外太陽系的柯伊伯帶。


柯伊伯帶距離太陽約40~50個天文單位(地球和太陽之間的平均距離為1個天文單位)。自1992年人們找到柯伊伯帶天體以來,如今被發現的柯伊伯帶天體已有1000多個。早前,人們認為柯伊伯帶是太陽系的盡頭,後來發現,柯伊伯帶再向外延伸還有由千億顆冰冷天體組成的奧爾特雲,而且太陽系的邊緣還會更遠,也許有幾千個天文單位。

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遙遠區域的「蠢蠢欲動」


奧爾特雲也被稱為原彗星雲區,一些具有長周期的彗星就是來自奧爾特雲。奧爾特雲的小天體(原始彗星)不太安分,它們蠢蠢欲動,由於這裡遠離太陽,處在太陽和其他恆星之間,所以有些時候,來自附近的恆星引力或銀河系內引力的波動會打擾奧爾特雲小天體的平靜生活,將它們「驅趕」到太陽系內層,地球上的我們就看到了它們一掠而過的美麗身影。

同樣,柯伊伯帶內的天體也發生類似的事情。通常情況下,太陽系外層的氣態巨行星(比如天王星和海王星)會對柯伊伯帶天體「動手動腳」,被「巨人」欺負的柯伊伯帶天體沒有反抗能力,為了保持自己的平衡,只能默默改變軌道,形成一種偏心率較高的橢圓軌道。像位於柯伊伯帶的鬩神星(目前已知的太陽系第二大矮行星)就是這樣,它和它的小衛星「戴絲諾美亞」,就被海王星這顆巨行星欺負,導致鬩神星和小衛星的軌道極為傾斜。如果這種干擾過大,柯伊伯帶天體也會被拉向太陽系內層。


柯伊伯帶和奧爾特雲之間還有一片區域,此處也有天體,它們距離太陽足夠遠,也不太靠近其他恆星系統。早前,對於天文觀測者來說,這片區域非常神秘,因為那時人們還無法看到這裡有些什麼或者發生什麼事——直到2003年。

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古怪的偏心軌道

那時,美國天文學家在這個區域發現了矮行星塞德娜。塞德娜的軌道是很古怪,非常細長,離太陽最近的距離接近76個天文單位,但離太陽最遠的距離可能有940個天文單位。只有當它比較靠近地球時,我們才可以看到它的身姿。


在當時,塞德娜是所發現的太陽系中離地球最遠的天體。它比月球小很多,但它的表面對光的反射率很強。如果塞德娜待在月球的位置,會比月球還要明亮。而事實上,塞德娜的距離是地月距離的3萬多倍,所以我們很難發現它,加上它移動得太慢了,以至於它幾乎被茫茫太空埋沒了。還好它的表面不像普通小行星那麼黑暗,要不然它可能仍屬於「隱身星球」行列。


科學家已經在柯伊伯帶和奧爾特雲之間的區域發現了十幾個這樣的天體,它們都有一個非常奇怪的舉動——幾乎都是在相同的平面內運轉,這個平面和太陽系主要行星所佔據的平面並不相同。而且,從太陽的角度上看,它們在近日點大致處在同一個方向上。一些科學家判定,塞德娜等天體可能不是在太陽系早期被柯伊伯帶趕出去的天體,也不是來自奧爾特雲的天體——它們最初就不屬於我們的太陽系。


太陽的兄弟姐妹


我們知道,宇宙中有很多星團(由十幾顆到幾十萬顆的恆星所構成),說明恆星通常不是孤立的。它們一窩一窩地待在一起,然而,一顆超新星的衝擊波就能立即動搖這種安好平靜的狀態。而在銀河系引力的干擾下,恆星家族也會被拆散,分道揚鑣並開始各自的生活。

太陽現在是一顆孤立的恆星,但是科學家猜測在它出生時並不「孤獨」,只是引力將它的兄弟姐妹拉扯走了。後來,太陽有可能會和自己家人再次近距離相遇。那麼家族重逢會在太陽系留下怎樣的印記呢?


科學家通過計算和模擬,設想出了以下場景:一顆大約是太陽2倍重的恆星越來越靠近我們的太陽系了,最近時離太陽大約有230個天文單位,速度約4.3千米/秒。這是相當嚇人的場景,但幸運的是它只是從旁邊掠過,如果它繼續靠近太陽的話,就會打亂太陽系內主要行星的運行軌道。但這顆恆星還是對遇到的微行星產生干擾——一些微行星會被拋到星際空間中。


被誘拐來的天體


除了干擾太陽系的外圍區域,模擬結果還表明,會有2000多顆環繞這顆恆星的微行星會因此轉換身份,被年輕的太陽誘拐過來,變成太陽系家族的成員。其中大約一半的微行星的命運將和塞德娜類似,停留在柯伊伯帶和奧爾特雲之間,但由於大多數微行星體積微小,亮度比塞德娜低得多,很難被我們找到。

在另外一半中,大概有500個外來的微行星會留在太陽系邊緣,分布在1000個天文單位和5000個天文單位之間,或許會處在奧爾特雲里。而剩下的微行星將在海王星的軌道附近轉悠,它們算是「入侵」到太陽系內部的外來天體了。不過,這還不是這些「被誘拐」而來的天體的最終命運,在接下來的日子裡,它們之中的一些可能會受到太陽系巨行星的引力影響,也許會被一次性拋出太陽系,過著我們還不知曉的隱秘生活。


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