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一顆恒星直奔太陽系而來,時速51萬公裏,還帶著一顆超級地球

2024-04-26科學

雖然這個過程可能需要耗費漫長的時間,以數億年甚至數十億年為單位,但幸運的是,太陽系誕生之際,銀河系正值其最活躍的時期。當時,恒星的數量極多,大量的恒星在死亡後引發了超新星爆炸。這些爆炸產生的沖擊波推動了太陽系星雲的聚集,直至今日,我們仍能在太陽系中找到超新星爆炸釋放的放射性元素。這些沖擊波打破了星雲的平衡,使得星雲向內坍塌的速度逐漸加快,這個過程變得不可逆。在短短數百萬年的時間內,星雲內部凝聚成了原始的太陽,周圍環繞著高速旋轉的氣體和塵埃。然而,這個初生的太陽並未像現在這般璀璨,由於內部溫度尚未足夠,它尚未引發核聚變反應。

太陽內部,氫原子核在弱力的作用下,經過三階段反應,合成氦-4核,並釋放3個光子和2個微中子。太陽內核的等離子態導致光子參與電磁相互作用,不能直接沖出表面,而是曲折前行。科學家計算表明,光子從太陽內核到表面需耗時約14萬年。而從太陽表面到地球,僅需8分鐘。這些光子為地球帶來光和熱,是生命存在的重要條件。地球位於太陽系的宜居帶,因此擁有適宜的溫度、空氣和水資源。

這些條件的結合,讓地球成為生命的搖籃。人類,作為地球上最具智慧的生物,從誕生之初就致力於揭示世界的奧秘。據科學家研究,巴納德恒星正朝地球疾馳而來,速度高達每小時51萬公裏。這顆恒星由美國科學家巴納德命名,位於蛇夫座,距離地球僅6光年。光年是一個衡量距離的單位,一光年即光在真空中一年的行程。雖然巴納德恒星是距離太陽第三近的恒星,但由於其體積小、溫度低,是一顆紅矮星,我們無法用肉眼看到它。

巴納德星是M型恒星,數量眾多。其直徑和質素大多低於太陽的三分之一,表面溫度也低於3500K,光度遠遜於太陽,有時僅為太陽的萬分之一。由於其內部核聚變反應緩慢,壽命極長。這顆星的質素為太陽的七分之一,相當於木星的140倍,半徑為太陽的五分之一,約為木星的兩倍,約為14萬公裏。盡管體積小,但由於其飛行速度快且朝向太陽系飛來,引起了科學家的關註。

此行星位於冰冷環境,理論上應無法孕育生命。盡管科學家尚未在其他星球上發現生命跡象,但這顆恒星與其行星正以每小時51萬公裏的速度接近太陽系。預計在12600年後,巴納德星可能與太陽系相撞,這對人類而言絕非好事。紅矮星的入侵將破壞太陽系內部平衡,其強大的重力將擾亂奧爾特星雲結構,導致內部小行星四處飛散。奧爾特星雲是太陽系最遙遠且神秘的區域,距離太陽約1光年,其安全穩定對人類至關重要。

46年前,科學家發射了旅行者1號和2號探測器,旨在探索太陽系外的秘密。但至今,這兩個探測器仍未完全飛出太陽系。科學家曾以為飛出冥王星就是飛出太陽系,但後來發現真正的太陽系邊緣是奧爾特星雲。據研究,以旅行者探測器的速度,飛出太陽系至少需要萬年。對人類而言,這是漫長的時間,因此我們需要提升飛船速度,以實作飛出太陽系的夢想。

經過科學家對奧爾特星雲的研究,發現其由數千億顆冰冷天體構成,主要是小行星和彗星,被稱為奧爾特帶天體,因圍繞太陽形成帶狀結構而得名。這一理論最初由荷蘭科學家雅各布·奧爾特於1950年提出,他註意到一些彗星軌域的特殊性質,如大傾角、高離心率和慢速度。科學家進一步觀測和模擬發現,這些彗星和小行星的軌域與奧爾特星雲密切相關。奧爾特星雲對太陽系的形成和演化至關重要,可能是太陽系形成時的殘留物。

科學家視奧爾特星雲為一個充滿未知與挑戰的領域,此區域內遍布小行星和彗星。若欲離開太陽系,必須先穿越這片星海。關於其成因,科學界提出幾種假設。一說奧爾特星雲是太陽系誕生時留下的遺跡,太陽誕生後,強大的太陽風將小行星和彗星推向太陽系的邊緣,即現今的奧爾特星雲。另一假說則認為,奧爾特星雲與太陽系同步誕生,但其形成機制與太陽系不同。此觀點認為,奧爾特星雲的物質受到太陽系重力的束縛,進而形成了奧爾特帶。然而,這一解釋仍需更多證據來證實。

另一種觀點是,奧爾特星雲的形成是太陽系與其他星系相互作用的結果。在太陽系漫長的演化歷程中,它與其他星系發生了多次互動,一些物質因此被吸引至太陽系邊緣,從而形成了奧爾特星雲。然而,這僅是科學家們的推測,真正的成因仍然是個謎團。目前,科學家們正在對此進行深入研究。可以確定的是,如果巴納德星靠近奧爾特星雲,奧爾特星雲將受到太陽和巴納德星兩種重力的共同影響。這種情況下,奧爾特星雲中的小行星可能會因重力作用而四處飛散,其中部份甚至可能撞擊地球,其潛在破壞力極大。

盡管小行星的質素微小,其軌域改變相對容易,但對於紅矮星及其鄰近的超級地球來說,即便是宇宙飛船的撞擊也難以改變其軌域,更不用說地球了。因此,對於人類來說,最佳的選擇可能是進行星際移民。然而,當前科技尚未實作這一可能性。但值得一提的是,科學家已經精密計算出巴納德星與我們的太陽並不會在同一軌域上相撞,盡管它們彼此面對面移動。科學家預測,紅矮星巴納德星將在7800年後靠近太陽,屆時距離太陽約3.75光年。這一距離對人類來說仍相當遙遠,因此不會對太陽系和地球產生影響。或許在7800年後,科技的進步將使人類有能力親自登陸這顆紅矮星。期待人類的夢想早日成真,各位有何看法呢?