研究表明,半人马座阿尔法星粒子已经潜伏在我们的太阳系中

外观星际天体(映像)Oumuamua 和 Borisov 彗星分别在 2017 年和 2019 年引起了人们的兴趣激增。

他们是什么?他们从哪里来?不幸的是,他们没有留下来,也不愿意配合我们详细研究它们的努力。无论如何,他们向我们展示了一些东西:银河系的天体正在银河系中移动。

我们不知道这两个 ISO 来自哪里,但肯定还有更多——远不止于此。来自我们恒星邻居的多少其他天体可能正在访问我们的太阳系?

半人马座阿尔法(AC) 恒星系统是我们最近的恒星邻居,由三颗恒星组成:半人马座阿尔法星 A 和半人马座阿尔法星 B,它们是双星关系,以及比邻星,一颗暗淡的红矮星。整个交流系统正在向我们移动,它为研究物质如何在太阳系之间移动提供了绝佳的机会。

新研究将发表在行星科学杂志检查了有多少来自交流电的物质可以到达我们的太阳系,以及这里可能已经有多少。它的标题是”星际物质输送案例研究:半人马座阿尔法星。"

作者是来自加拿大西安大略大学物理与天文学系和地球与空间探索研究所的 Cole Greg 和 Paul Wiegert。

“在我们的太阳系中发现了星际物质,但其起源和运输细节尚不清楚,”作者写道。“在这里,我们将半人马座阿尔法星作为将星际物质运送到太阳系的案例研究。”

AC 可能拥有行星,并以 22 公里 s 的速度向我们移动-1,或每小时约 79,000 公里。大约 28,000 年后,它将到达最近的点,大约是太阳的 200,000 天文单位 (AU)。根据 Greg 和 Wiegert 的说法,从 AC 喷出的材料可以而且将会到达我们手中,其中一些已经在这里。

AC 被认为是一个成熟的恒星系统,大约有 50 亿年的历史,拥有行星。预计成熟的系统会喷出较少的物质,但由于 AC 有三颗恒星和多颗行星,它可能会喷射出相当数量的物质。

作者写道:“尽管成熟的恒星系统可能比其行星形成时期喷出的物质少,但多颗恒星和行星的存在增加了任何残余行星储层的成员发生引力散射的可能性,就像小行星或彗星目前正在从我们的太阳系中喷出一样。

我们知道像 Borisov 和 Oumuamua 这样的宏观天体已经到达了我们的太阳系,我们也知道星际尘埃已经到达了我们的系统。卡西尼号探测器检测到了一些,研究人员2003 年报道.

现有的物质从星系中喷射的模型部分基于我们对太阳系及其如何喷射物质的了解,Greg 和 Wiegert 的工作基于这些模型。

艺术家对 'Oumuamua.虽然像这样的大型 ISO 吸引了我们的注意力,但来自其他恒星系统的尘埃粒子也是星际天体。(ESO/M. Kornmesser)

研究表明,AC 可能含有大量材料。作者写道,“目前我们的奥尔特云中直径大于 100 m 的半人马座阿尔法星粒子的数量为 10 个6“或 100 万。

但是,这些对象极难检测。它们中的大多数可能位于离太阳很远的奥尔特云中。

这对研究人员解释说,“这种天体的可观测比例仍然很低”,而且距离太阳 10 AU 以内的几率只有百万分之一。

研究表明,AC 可能含有大量材料。作者写道,“目前我们的奥尔特云中直径大于 100 m 的半人马座阿尔法星粒子的数量为 10 个6“或 100 万。

但是,这些对象极难检测。它们中的大多数可能位于离太阳很远的奥尔特云中。这对研究人员解释说,“这种天体的可观测比例仍然很低”,而且距离太阳 10 AU 以内的几率只有百万分之一。

该动画使一些研究成果栩栩如生。

“在 xy 和 yz 平面上看到的半人马座阿尔法星绕银河系中心的轨道(顶行),以及在同动坐标系中观察的半人马座阿尔法星喷出物的轨道(底行)。

“我们的太阳(太阳)由黑色六边形标记,其轨道路径由灰色实线表示(仅顶行)。半人马座阿尔法星的位置和路径由黄色星号和蓝色实线(仅顶行)显示。

“在最下面一行中,协同移动坐标系跟随半人马座阿尔法星绕其轨道运行,同时保持其方向,y 轴指向银河中心(蓝色箭头),半人马座阿尔法星的速度指向 -x 方向(黑色箭头)。这个静止帧是在 ~100 Myr 积分后的 t?3,000 yr(即当前纪元的 +3,000 年)拍摄的。

“喷射物的颜色代表位置的第三维,除了任何在距离太阳 100,000 au 以内的粒子都用红色绘制。这显示了从 t?-100 MYR 兑换 t?10 米尔,“作者写道。

研究表明,来自交流电的粒子到达我们的太阳系是合理的。它们能有多大?

根据作者的说法,在地球大气层中表现为流星的小粒子不太可能到达我们。它们在飞行途中受到太多的力,包括磁场、星际介质的阻力以及溅射或碰撞造成的破坏。

“穿过星际介质 (ISM) 的小粒子会受到许多这里未建模的影响,”他们解释说。

该研究中的这个数字侧重于近距离接近的 360 个粒子。(Gregg & Wiegert,行星科学杂志, 2025)

作者写道:“350 个近点的日心赤道辐射点在它们最近接近太阳的时间(”到达时间“)时接近,当前 Alpha Cen 的日心赤道坐标被绘制为黑色恒星,与 Alpha Cen 视速度相对应的”有效辐射点“被绘制为红星。

“紫色阴影区域是从模拟开始到当前时间的太阳系有效横截面(从 Alpha Cen看到的立体角大小)的组合投影。”

他们计算了可以完成旅程的粒子的最小尺寸。作者写道:“我们从模拟中提取了 350 个 CA 中每个 CA 的相关参数,并计算了沿该轨迹移动的谷物在所有三种影响中存活所需的最小尺寸。他们发现,中位数为 3.30 微米的颗粒可以在旅程中幸存下来。

研究人员解释说:“在这种尺寸和速度下,粒子在籽粒破坏变得相关之前可以在 ISM 中移动 125 pc,ISM 阻力为 4200 %,磁力仅为 1.5 %,因此我们的典型粒子实际上受到了磁限制。“事实上,我们所有的粒子都受到磁力的限制。”

作者还指出,这些微小的颗粒尺寸是流星雷达仪器无法探测到的,比如Zephyr 流星雷达网络.

这些结果受到我们对太阳系物质抛射速率了解不足的阻碍,而这项研究的部分基础是这一速率。“不幸的是,从 Alpha Cen 中喷出物质的速度受到很好的限制,”Greg 和 Wiegert 写道。

然而,考虑到这一点,研究表明一些材料可以到达我们手中并且已经在这里。其中大多数的飞行速度不到 10 Myr 才能到达我们手中,但它必须大于 10 微米才能在旅途中存活下来。

它还估计,目前大约有 10 个来自半人马座阿尔法星的粒子在地球大气层中成为可探测到的流星,在未来 28,000 年里,这个数字将增加 10 倍。

这项研究提供了一个具体的例子,说明我们的太阳系绝非孤立的。如果来自恒星系统的物质可以自由地相互移动,那么它为了解行星形成过程打开了另一扇窗。

如果 AC 确实拥有系外行星,那么到达我们的一些物质可能来自这些行星形成的同一物质库。有可能直接了解这些行星的一些信息,而不必克服我们与半人马座阿尔法星之间的巨大距离。

作者总结道:“对物质从半人马座阿尔法星转移到太阳系的机制的透彻理解不仅加深了我们对星际传输的了解,而且为探索恒星系统的相互联系和整个银河系物质交换的潜力开辟了新的途径。

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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