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2017-09-05 恆星之間的小邂逅,觸發地球上的大災難

 
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編譯:林建爭博士(科技部千里馬博士後計畫,任職於海德堡馬克斯.普朗克天文學研究所)

  隨著恆星靠近我們的太陽系,他們會將彗星從遙遠的奧特雲輕推進到太陽比較內部的區域。因此,地球上的大災難有可能決定於恆星之間不小心的邂逅。

  馬克斯.普朗克天文學研究所(Max Planck Institute for Astronomy)的Coryn Bailer-Jones博士最近基於歐洲太空總署(ESA)蓋亞(Gaia)衛星的數據,首次系統性估計恆星相互接近的機率。結果顯示幾乎每百萬年就有多達二十顆恆星在太陽附近幾光年經過,打擾太陽系的穩定。這篇文章已發表在《天文與天文物理學》(Astronomy & Astrophysics)雜誌上。

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C/2012 S1 (ISON) 彗星可能是源自於歐特雲。這顆彗星絕對不會撞上地球,但它展現了進入內太陽系後彗星的常見狀態,包括由氣體和塵埃組成的彗尾。此圖片是利用歐南天文台(ESO)的拉西拉天文台(La Silla Observatory)的TRAPPIST–South望遠鏡於2013年11月15日星期五上午拍攝。圖片來源:TRAPPIST/E. Jehin/ESO

  彗星撞地球是宇宙中對地球最劇烈也最具毀滅性的災難之一。最著名的是6600萬年前造成或至少加速了恐龍滅亡的事件(儘管不確定當時造成的是彗星或小行星)。不過就現有的天文災難事件顯示,區域性的乃至影響全球的事件極為罕見,發生頻率每百萬年內不超過一次。目前的監測系統提供我們一份大型小行星和彗星的完整清單,至少目前還沒有發現任何一個有機會與地球相撞。

  然而研究彗星撞地球不單純只對學術有衝擊,其結果對人類來說也是很嚴重的。造成彗星撞地球的主要的罪魁禍首之一是恆星邂逅:恆星經過太陽系附近。一般認為我們太陽系的最邊緣擁有一些冰冷的物體(潛在的彗星),也被稱為奧特雲。當恆星經過太陽附近時,它們的重力場會推彗星一把使其展開往太陽系內移動的旅程,有些就可能會與地球相撞。這就是為什麼了解恆星邂逅及其特性能夠讓我們評估彗星撞擊地球的風險。

  Bailer-Jones最近發表了首次系統性的估計恆星相互接近的機率。其結果是使用蓋亞衛星任務的第一版數據,此數據結合了蓋亞衛星觀測的新數據與歐洲太空總署的伊巴谷(Hipparcos)衛星觀測的舊數據。Bailer-Jones謹慎地將每個候選星體相互靠近一起模擬出整體的軌道運動,並展示軌道數據中的誤差如何影響恆星相互接近的機率。

  Bailer-Jones發現在約幾百萬年內,就會有490到600顆恆星在太陽16.3光年(註:約5秒差距,天文學中較常用的單位)或更近的距離經過太陽;有19到24顆恆星更以3.26光年(1秒差距)或更近距離經過。這幾百顆恆星是如此的接近太陽,其重力場將會影響歐特雲的彗星並推動它們使其往太陽系中心移動。新的估計結果與之前結果舊的資料估計結果相當一致,這顯示太陽附近來來往往的過客相當頻繁。

  本次最新的模擬結果在過去與未來500萬年內有效。隨著蓋亞衛星第二版數據的發佈(預計在2018年4月),此結果將可有效延長到2500萬年內。然而如果天文學家想要揪出邂逅太陽造成彗星撞地球使恐龍滅絕的那顆恆星,利用蓋亞衛星及其相關數據去進一步了解關於銀河系及其質量分佈是很必要的。

原始論文:https://arxiv.org/abs/1708.08595
資料來源:http://www.mpia.de/news/science/2017-09-stellar-encounters

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