一颗红矮星正向太阳系靠拢,150万年后进入太阳系,会发生什么?
随着人类科学技术的发展,特别是近百年来宇宙探测领域的突飞猛进,我们通过天文望远镜以及众多深空探测器,对太阳系以及银河系、河外星系开展了一系列的观测研究,对包括地球在内的太阳系整体运行规律、银河系的结构与组成、太阳系在银河系空间中的位置和所受到的影响等,都有了越来越深入、越来越精细的研究成果。
宇宙空间中的所有星体,都无时无刻不在发生着运动,由于所处的空间位置、本身质量以及受到引力源影响的程度不同,这些星体的运动都呈现着不同的表现形式和规律。
拿地球来说,除了每秒在进行着每秒466米的自转(赤道处)外,也在以每秒30公里的速度围绕着太阳系公转。而太阳依靠着其强大的"统治力",携带着系内众多星体,以每秒240公里的速度围绕着银河系的中心旋转。也就是说,包括地球在内的太阳系,在银河系空间中,包围自己的星际物质以及星际环境,每时每刻都在发生着变化,其中就包括与其它恒星之间的距离。
银河系中的恒星
通过科学家的探测和估算,直径达20万光年、厚度为1.2万光年的银河系,包含着1000亿-4000亿颗恒星,这些恒星与其周围的行星等星体,共同构成了一个个既相互独立、又潜在存在影响的恒星系统。
由于银河系的中心存在着一个大质量的黑洞-人马座A *,其质量大约为400万倍的质量,强大的引力作用,吸引着银河系内大部分的星体和星际物质,在近距离围绕着它旋转。
据科学家们判断,银河系是一个漩涡棒状星系,年龄大约在100亿年以上,结构从整体上看可以分为银盘、核球、银晕以及暗晕四个部分,其中银盘是银河系物质分布最为集中的区域,质量占到了银河系总质量的90%左右,其中中心区域的银盘较厚、旋转速度较快,这里也是恒星分布最为密集的区域。
在距离银心较近的区域,由于星际物质密度较大,恒星的数量很多,而且恒星质量普遍很大,寿命也较短,其中非常靠近银心的大质量恒星,在生命周期结束以后,通常会在超新星爆发之后坍缩为黑洞,越来越多的黑洞相互融合,最后规模越来越大,形成质量达到太阳400万倍的超级黑洞。
太阳系处在银河系的一条旋臂上,即猎户旋臂,距离银心大约2.5万光年。与银河系的其它恒星相比,太阳只能算做一个非常普通的一员,不过就是这么一颗在银河系里不算突出的恒星,却携带着八大行星高速在宇宙空间中穿行,其中就包括孕育着众多生命形式的绿色家园-地球。
银河系恒星的距离时刻在发生着变化
在星际空间中穿行,恒星所受到的引力影响也在时刻发生着变化,从而造成恒星的运行轨迹和周期性规律发生着相应变化,最终使得不同恒星之间的距离也在呈现运态的变化。引力,自然是影响恒星运动的绝对主导因素,在这个大背景之下,还有几个因素,决定着恒星运行的规律。
一是与银心的距离不一样。距离银心越近,那么恒星的公转速度就会越快,因此处在不同位置的恒星,在围绕银心公转的过程中,相互间的距离也会发生变化,呈现出时而相互靠近、时而相互远离的局面。
二是不同旋臂的引力影响也不一样。银河系的恒星,大部分都分布在四条旋臂之上,分别是猎户、英仙、人马和三千秒差距,在不同的旋臂、旋臂的不同位置上,天体的分布密度会有所差异,而且所受到的引力拉扯作用也不相同,这就造成了星体的自行现象,恒星的相对位置也会随之发生周期性的改变。
三是星际物质的密度不同。理论上,越是星际物质密度大的空间,在引力影响下相互之间发生靠近和碰撞的几率就越大。所以,在银核及周围区域,恒星之间的碰撞、合并等现象可谓是"家常便饭",而从太阳系所处的位置来看,虽然星际密度远远不如银核周围区域,但是与银河系外围相比,恒星分布密度也很高,这样就为星系包括恒星的碰撞和融合奠定了基础条件。
一颗不断靠近太阳系的恒星
科学家们通过盖亚卫星,对太阳系周围的恒星世界开展了持续性、系统性地探测,结果发现,太阳所处的空间环境,其复杂程度远超过我们的预期。
在太阳系的周围,在一定范围之内存在着差不多30万颗恒星,其中监测到至少有9颗恒星,曾经或者将要与太阳系"擦肩而过",其中就包括一颗红矮星。
这颗红矮星的编号为Gliese710,位于巨蛇座,其质量为太阳的0.4-0.6倍,目前距离太阳63光年,由于这颗恒星的质量较小,内部核聚变的程度较低虽然是处于主序期的恒星,但引力不足以束缚住内部氢核聚变所产生的氦,所以生命周期结束以后不会发生膨胀而形成红巨星,而是随着氢的逐渐消耗慢慢收缩。
红矮星的表面温度相对太阳这样的黄矮星来说,显得太低了,仅有3500开左右,从外界来看似乎是一颗暗红色的星球,因此被命名为红矮星。拿Gliese710来说,它的亮度不高,从地球上看视星等为9.66,超过了肉眼的观看极限,仅能通过天文望远镜观察得到。
根据科学家们的监测,发现Gliese710正在沿着向太阳系靠近的方向行进,极有可能在150万年后进入太阳系的外围奥尔特星云内,估测与地球的最近距离为1光年左右。虽然这颗红矮星直接撞上太阳或者各大行星的几率很小,但由于已经进入奥尔特星云内部,这颗大质量的星体,将无疑会对奥尔特星云内部的星际物质(包括小型天体)产生引力摄动。
红矮星的"入侵"会带来什么影响?
在正常情况下,由于奥尔特星云距离太阳非常远,太阳的引力对这片区域的影响较为微弱,所以其中的天体能够保持总体稳定的状态,只有一些长周期的彗星能够进入到太阳系内部,对各大行星包括地球产生一定影响。
然而,当这个矮行星到达此处之后,情况就将发生重大变化,在它的引力作用之下,原本运行稳定的众多天体,其引力平衡状态就将彻底改变,从而使得很多小天体脱离原来的轨道,一部分自然会进入到太阳系内部。
在包括地球在内的近日行星的历史上,有一段时间(38亿到41亿年前之间),就因木星引力的影响,使得柯伊伯带小及小行星带中的大量天体入侵太阳系内部,形成了漫长的"流星雨"撞击事件。而在6500万年前,一颗直径10公里的天体撞击地球,造成了包括恐龙在内的许多生物发生灭绝。
如果Gliese710到达奥尔特星云,所引发的连锁反应,特别是太阳系边缘小天体入侵太阳系内部,对地球可能造成的破坏,与上面的撞击相比将会高出多个数量级。
不过庆幸的是,留给地球的时间还有150万年,即使矮行星接近太阳系,那么150万年的时间,地球科技水平势必会得到显著发展,人类应对地外天体的措施和能力肯定会发生质的飞跃,即使无法达到使恒星偏离的程度,但应对那些入侵过来的奥尔特云中的星体,应该还是比较轻松的。
随着Gliese710的持续运行,它也将在距离太阳系最近之后,沿着原有的运行轨道,逐渐远离太阳系,这个时间段,正好可以检验一下未来人类的科技水平。