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太陽曾是“流浪漢”

2013-12-31 00:00:00石無魚
經典閱讀 2013年7期

長期以來,人們一直都認為恒星會在星系的固定位置上度過它的一生,所謂“生于斯,老于斯”,但是最近有科學家經研究發現,有很大一部分恒星并非如此,它們一生在星系中不停地漂泊,后來才算安定下來。我們的太陽就屬于此類。如果這一說法是正確的,那么太陽也曾是銀河系中的“漂一族”。

科學家是在用大型計算機模擬銀河系的形成時得到這個意外的發現的。當模擬中的銀河系自己在演化的時候,研究者們注意到,一些圍繞著銀河系中心旋轉的恒星,其軌道會發生劇烈的變化,于是成了太空的“漂一族”。

是什么讓它們成為“漂一族”的呢?科學家認為,這是它們跟星系旋臂作用的結果。我們知道,銀河系是一個渦旋星系,它有許多漂亮的旋臂。但這些旋臂是怎么回事?為什么那么穩定?卻長期以來是一個謎。目前大家普遍接受的一種理論認為,這些旋臂并非一般人所設想的類似電風扇葉片那樣的實體,而不過是我們的錯覺;它們就好比太空的大堵車,當恒星進入這個擁擠的地段,發生了“塞車”,密集起來,于是看起來在旋臂的位置恒星就顯得特別多。雖然不斷地有恒星離開,但同時又不斷地有恒星進來,所以它的形狀得以基本保持不變,于是讓我們看起來就好像是一個實在的物體。

根據這種對旋臂的解釋,在旋臂處聚集了大量的物質,因此附近的引力也會很強。當一顆恒星即將進入旋臂的時候,它受到旋臂引力的作用,速度會越來越快,而我們知道,速度越快,離心力越強,所以它就朝著遠離銀河系中心的方向漂移;反之,當一顆恒星離開旋臂時,它的運動速度因受旋臂引力的牽制會越來越慢,這樣它就不得不朝著銀河系中心的位置漂移;如此一來,就形成了壯觀的太空大遷徙。據科學家估計,在銀河系中,大約有50%的恒星自誕生之后發生過這樣的遷徙,我們的太陽就屬于此種情況。

不管我們多么言之鑿鑿,這個“恒星漂移說”畢竟只是計算機模擬的結果,而天文學上看重的是觀測上的證據。那么,它有觀測證據呢?也許已經有一個了。

2003年,三位美國天文學家通過觀測,在冥王星軌道外發現一顆小行星,他們把它叫做“賽蒂娜星”。賽蒂娜星是目前除了長周期彗星外,人們在太陽系中找到的離我們最遠的天體。它繞太陽一周需要11400個地球年。

讓天文學家感到困惑的是賽蒂娜星有一個極扁的橢圓軌道,最遠距離太陽960天文單位(地球離太陽的距離為1天文單位),是天王星與太陽距離的32倍。按他們的設想,太陽系內的行星誕生于圍繞著年輕太陽的塵埃盤,這些行星都應該有近似圓形的公轉軌道。

但賽蒂娜星的公轉軌道卻扁得出奇,所以他們認為,肯定有什么質量非常大的天體從賽蒂娜星身邊掠過,強大的引力才把它的軌道拉成了現在的這個樣子。那個擦肩而過的天體的質量至少是恒星量級的。難道有另一顆恒星曾經從我們太陽系身邊掠過嗎?天文學家又覺得這很荒唐,因為恒星自誕生之后就固定在自己的位置上,誰會跑到太陽系來“串門”呢?

可是假若恒星會在星系中漂移,那這個現象就不難解釋了。如果太陽誕生于更靠近銀河系中心的位置,那里的恒星更加密集,當太陽往外漂的時候,就很可能與別的恒星擦肩而過,于是太陽系外圍行星的軌道就被別的恒星拉成了極扁的橢圓狀。

當然,單有這么一個觀測例子要證明這個理論還遠遠不夠。科學家期望未來在太陽系的邊緣能發現更多的類似賽蒂娜星這樣具有極扁橢圓軌道的小行星,這樣才能做出最后的結論。

在歷史上,曾經有位天文學家提出過一個瘋狂的設想:人類不妨向太陽發射炸彈,來改變太陽內部的核反應進程,從而改變太陽以及整個太陽系的軌道,這樣,我們到鄰近的恒星,比如說半人馬座,距離就可以大大縮短了。現在讓他吃驚的是,太陽也許早就已經實現了星際旅行。

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