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太阳或曾有“孪生兄弟”,第九大行星与它有关

2020/9/15 9:16:31 来源:光明网 浏览:

天闻频道

我们所在的太阳系中,太阳是唯一的主角,绝大部分天体都围绕着太阳运转。但如果说太阳其实不是“独生子”,在其诞生之时很可能有一个“孪生兄弟”,这个画面让人难以想象。

8月20日,有媒体报道称,太阳系外围物质的奇怪特征,让科学家推测,或许在很久以前,太阳有一个“孪生兄弟”,这个“兄弟”或许能帮助科学家寻找第九大行星。

太阳系真的有个“兄弟”吗?科学家根据哪些线索提出这一可能性?如果地球真的拥有2个太阳,人类将会过着怎样的生活?

双星不罕见,寻找失散的“孪生兄弟”却很难

太阳诞生之初是一个双星系统?这并非是什么奇特的事情。

南京大学天文与空间学院副教授张曾华告诉科技日报记者,不止太阳如此,其实大多数恒星都诞生于双星系统,而且质量越大的恒星诞生于双星系统的概率越高。“这是因为恒星的形成始于巨大的气体云,气体云的收缩会形成很多有着不同运动速度的恒星。经过数亿年,它们分别流浪到星系的不同角落。如果两颗恒星在诞生后运行距离较近,它们之间的引力足够强,彼此相互俘获,就形成了双星系统。”张曾华表示。

假如太阳真的诞生于双星系统,为何如今看不到第二个太阳呢?张曾华解释道:“当双星系统中两个伴星相对距离越远,其引力结合能也就越弱,且在其长期运行中,也越容易受到星系潮汐力以及其他大质量天体的扰动而分离。”所以即便太阳真的在50亿年前曾经有一个远距离的伴星,也早已相忘于银河了。

张曾华表示,想要寻找太阳“孪生兄弟”基本不可能,因为它很可能早已流浪到银河系的某一个角落,而从质量、年龄以及金属丰度等特征来看,银河系中与太阳类似的恒星数不胜数,寻找太阳“孪生兄弟”无异于大海捞针。

既然如此,为何科学家又能得出太阳有个“孪生兄弟”这一推测呢?

在太阳系外围,科学家推测有着一个黑暗、冰冷的云团包裹着太阳,被称为奥尔特云(Oort Cloud),这里被称为彗星的故乡。目前的太阳系形成模型很难解释我们对奥尔特云内天体的观测结果,这一未解之谜长期困扰着天文学家。

此次研究计算结果显示,如果太阳一直是颗单星,那么奥尔特云中的天体数目与观测结果有着显著的差距,但如果太阳有一个相距1500天文单位(AU,一个天文单位约为1.496亿千米)的等质量伴星,模拟后奥尔特云中的天体数目就与观测结果相匹配,这就给太阳曾经存在一个“孪生兄弟”提供了强有力的间接证据。

距离产生“美”,双星“威力”取决于很多因素

在小说《三体》中,三星系统下生存环境变得极为苛刻。双星系统也是如此吗?“两个太阳”下的地球会怎样?是否还有孕育生命的可能性?

张曾华表示,即便太阳真的诞生于一个双星系统,也不会对我们造成多大的影响。在此次研究中,研究人员推测当时太阳伴星距离太阳1500AU,也就是说它与地球的距离比地球到太阳的距离还要远1500多倍,光辐射比太阳辐射弱200多万倍,几乎不会对地球生物产生影响。

如果我们穿越回到那个时代,在地球的我们抬头仰望,这颗太阳“孪生兄弟”的星视等接近-11等,几乎和每月初九的月亮相当,即使在白天我们也可以看到它,到了夜晚它便是星空中最耀眼的“明星”。

当然并非任何双星系统对生命都会如此温柔。张曾华表示,双星系统对于行星宜居性的影响取决于很多因素,比如双星之间的距离、伴星的光度以及辐射活跃程度等。一般来讲,相对距离较远的双星系统对于它们周围的宜居行星及其行星上的生命形成不会产生较大的影响。

当然,此次研究不仅为我们提供了一个研究行星系统的新样本,同时也为第九大行星的存在提供了可能性。

长期以来,围绕太阳系“老九”的研究与推测层出不穷。到目前为止,太阳系是否拥有第九大行星仍然是个谜团。第九大行星从何而来?一个主流的推测便是被太阳系“捕获”的。假设太阳曾经有颗等质量伴星,双星系统捕获第九大行星的概率就会高很多,因为太阳和它的“孪生兄弟”可以通过更加强大的引力“捕获”靠近这两颗恒星之一的天体,这也能够更好地解释奥尔特云的种种奇怪特征。

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