新研究列出了流氓恒星可能给我们的太阳系带来厄运的方式

恒星被引力固定在它们的星系上，并与周围环境协调运动。但有时，有些事情会打破这种联系。如果一颗恒星离超大质量星太近黑洞例如，黑洞可以将其作为流氓恒星驱逐到太空中。

如果其中一个恒星闯入者离得太近，地球会发生什么？

这种情况不太可能发生，但几率不为零。

几十亿年后，我们的太阳系已经进化成久坐不动的可预测性。行星在运动时移动，而太阳则懒洋洋地坐在这一切的中间。

但是，如果另一颗恒星离得太近，那么保持一切正常运转的无形引力键就会被拉伸或破坏。

地球是一颗小行星，质量只有太阳的百万分之三。我们的星球在太阳及其强大的引力的异想天开下存在，如果另一颗恒星肩负着进入我们整齐的排列，地球将完全受新引力范式的摆布。

一篇新论文研究了如果一颗流氓恒星来到距离太阳100天文单位以内会发生什么。这篇论文的题目是”太阳系的未来轨迹：100天文单位内恒星相遇的动态模拟。“ 它将发表在英国皇家天文学会月刊.主要作者是波尔多天体物理学实验室、CNRS（国家科学研究中心）和波尔多大学的天文学家肖恩·雷蒙德（Sean Raymond）。

我们知道，太阳系中稳定的可预测性不会持续下去。太阳将继续演化，在接下来的十亿年里，太阳将变得更加明亮。地球非常接近宜居带的内缘。只有离太阳更近一点，让液态水在表面持续存在的微妙平衡就会被破坏。

在同样的10亿年范围内，大约有1%的几率与流氓之星.如果发生这种情况，地球会发生什么？地球会被推出宜居带吗？

“地球还剩下大约十亿年的宜居表面条件，”作者写道。那是在一个封闭的系统中，在大多数情况下，我们的太阳系就是这样。

“虽然行星的轨道演化很大程度上是由长期和共振扰动决定的，”作者解释说，“但经过的恒星会对行星的轨道产生重大影响。

如果一颗经过的恒星接近，那么我们的太阳系就不再是一个封闭的系统。

大多数流氓明星，也称为星系际恒星或超高速恒星，因为它们的轨迹将把它们带出银河系，远离地球。仙后座河童例如，距离我们4000光年，永远不会接近。其他的，比如675 流氓明星范德比尔特大学的天文学家于2012年发现，在与银河系的超大质量黑洞纠缠后被抛射出去，他们的轨迹使它们没有接近地球。

即使在银河系中，太空也大多是空的，大多数恒星飞越永远不会接近另一个太阳系。

“从统计学上讲，小于100天文单位的飞越，这将强烈影响行星的轨道，在目前的银河系附近，大约每100个回旋流只发生一次，”研究人员解释说。

虽然几率很低，但这是有可能的。当你把整个银河系看作一个整体时，几乎可以肯定，在银河系的某个地方，一颗恒星飞越的恒星将到达另一颗恒星的100天文单位以内。

如果那颗恒星是我们的太阳，地球会发生什么？

该团队进行了N体模拟，试图确定地球的潜在结果。他们从太阳系的八颗行星开始，并增加了一颗流氓恒星。他们将模拟的流氓恒星的质量与我们恒星附近的恒星质量相匹配。他们还将流氓恒星的速度与附近相匹配。他们模拟了恒星的不同速度和轨迹，以了解地球的结果范围。研究人员总共进行了12,000次模拟。

“如果一颗恒星经过距离太阳100天文单位以内，那么所有八颗太阳系行星仍然很有可能幸存下来，”作者写道。有超过95%的几率不会丢失行星。

飞越导致的角动量赤字（AMD）在很大程度上决定了接下来会发生什么。AMD是衡量行星系统轨道激发及其长期稳定性的指标。这是“理想化系统，真实系统的相同行星在圆形和平面轨道上以与恒星相同的半长轴轨道运行，与真实行星系统的角动量范数”之间的区别。这个定义.

但是，当我们太阳系的一颗行星丢失时，它会是什么样子呢？

模拟产生了不同的结果。汞是最脆弱的，有时在与太阳碰撞时会迷失方向。其他结果包括地球碰撞金星，冰巨行星的弹射天王星和海王星，只有地球和木星幸存下来，或者只有木星幸存下来。在一个世界末日的结果中，所有八颗行星都被抛射出去。

其他结果则不那么引人注目。所有八颗行星都未受扰动，所有八颗行星都受到轻微扰动，或者所有八颗行星都受到高度扰动。

尽管所有八颗行星在大多数模拟中都幸存下来，但生存可能意味着不同的事情。即使它们留在太阳系中，并且仍然受到太阳的引力束缚，但它们的轨道可能会受到极大的破坏。有些甚至可以被推到外面奥尔特云.

研究人员还列出了行星被摧毁的十种最可能的结果。

他们写道：“我们确定了行星可能丢失的最常见途径，请记住，如果一颗恒星在100天文单位内经过，那么没有行星丢失的可能性大于或等于95%。

• 水星与太阳相撞（概率为2.54%）。
• 火星与太阳相撞（1.21%）。
• 金星撞击另一颗行星（1.17%）。
• 天王星被喷射（1.06%）。
• 海王星被弹出（0.81%）。
• 水星撞击另一颗行星（0.80%）。
• 地球撞击另一个星球（0.48%）。
• 土星被弹出 （0.32%）。
• 火星撞击另一颗行星（0.27%）。
• 地球与太阳相撞（0.24%）。

当谈到被抛射的行星时，天王星和海王星面临着最糟糕的几率。这并不奇怪，因为它们离太阳最远，而且与太阳的引力结合最弱。水星与太阳相撞的几率最高也就不足为奇了。作为质量最小的行星，由于恒星飞越，它面临着更大的扰动风险。

说到地球，有各种各样的潜在结果。在上面的列表中，地球有0.48%的几率与另一颗行星相撞。但另一个潜在的命运等待着地球，想想就不愉快：被放逐到奥尔特云。

“地球在奥尔特云中的长期生存并不能得到保证，”作者面无表情。

模拟的另一个奇特结果值得考虑：地球被经过的恒星捕获。在那次模拟中，有一颗恒星的质量略小于太阳，并以相对较低的速度接近我们的太阳系。

结果是我们所知道的太阳系的毁灭性毁灭。地球抛弃了太阳，带着这颗恒星跑了，而其他六颗行星则撞上了太阳。唯一幸存的行星是木星。这并不奇怪，因为它是最大的行星。

本文提出了广泛的结果，包括月亮撞击地球，地球和月球都被经过的恒星捕获，甚至所有的行星和它们的卫星都被摧毁。但这种情况发生的几率极低。

但是，在这样的遭遇中，地球保持宜居的可能性有多大？如果地球的轨道发生变化，那么地球将因此变暖或变冷。

还有更多潜在的命运。地球可以作为一个流氓星球生存一百万年左右，直到地表结冰。或者，如果它真的被流氓星俘虏了，它会以某种方式以某种新的安排居住。

归根结底，100天文单位的恒星飞越的几率是无限小的。模拟表明，如果它真的发生了，到目前为止，最有可能的结果是所有八颗行星都幸存下来，尽管它们的轨道与它们现在遵循的轨道略有不同。

“尽管潜在的进化途径多种多样，但我们太阳系目前的情况不会改变的可能性很高，”作者总结道。

本文最初由今日宇宙.阅读原文.

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