太阳可能有一个“孪生兄弟” 第九大行星与之相关

  • 2020-09-14 15:00
  • 科技日报

在我们的太阳系里,太阳是唯一的主角,大多数天体都是围绕太阳旋转的。但如果太阳不是“独生子”,很有可能在出生时就有“孪生兄弟”。这张图很难想象。

8月20日,有媒体报道称,太阳系外层物质的奇怪特性导致科学家推测,或许很久以前,太阳有一个“孪生兄弟”,而这个“兄弟”可能会帮助科学家找到第九大行星。

太阳系真的有“兄弟”吗?科学家是根据什么线索提出这种可能性的?如果地球真的有两个太阳,人类会过着怎样的生活?

双星并不少见,但很难找到失踪的“孪生兄弟”

太阳诞生的时候是双星系统?这没什么奇怪的。

南京大学天文与空间学院副教授张告诉记者,不仅太阳,而且大多数恒星都诞生在双星系统中,恒星诞生在双星系统中的概率越大。“这是因为恒星的形成是从巨大的气体云开始的,气体云的收缩会形成许多移动速度不同的恒星。几亿年后,他们流浪到银河系的不同角落。如果两颗恒星在诞生后运行得更近,它们之间的引力就足够强大,可以相互俘获,形成双星系统。”张对说道。

如果太阳诞生在双星系统中,为什么现在看不到第二个太阳?张解释说:“双星系统中两个伴星之间的相对距离越远,引力束缚能越弱,在其长期运行中,更容易受到星系潮汐力等巨大天体的扰动。”因此,即使太阳在50亿年前有一颗遥远的伴星,它也早已忘记了银河系。

张说,基本上不可能找到太阳的“孪生兄弟”,因为它可能已经流浪到银河系的某个角落了。从质量、年龄、金属丰度等特征来看,银河系中类似太阳的恒星数不胜数,因此寻找太阳的“孪生兄弟”无异于大海捞针。

既然如此,为什么科学家可以推断太阳有“孪生兄弟”?

在太阳系的外围,科学家们推测有一种黑暗、寒冷的云包裹着太阳,叫做奥尔特云,被称为彗星之乡。目前的太阳系形成模型很难解释我们对奥尔特云中天体的观察,这一直困扰着天文学家。

这项研究的结果表明,如果太阳总是一颗恒星,奥尔特云中的天体数量与观测结果之间存在显著差距。但如果太阳有一个等质量的伴星,距离为1500天文单位(AU,一个天文单位约为1.496亿公里),模拟后奥尔特云中的天体数量与观测结果吻合,为太阳中存在“孪生兄弟”提供了强有力的间接证据。

距离产生“美”,双星的“力”取决于很多因素

小说《三体》中,三星体制下的生活环境变得异常恶劣。双星系统也是这样吗?“两个太阳”下的地球会怎么样?还有生儿育女的可能吗?

张说,即使太阳诞生在双星系统中,对我们也不会有太大的影响。在这项研究中,研究人员推测,当时太阳的伴星距离太阳1500AU,也就是说,它离地球的距离比地球到太阳的距离长1500多倍,其光辐射比太阳弱200多万倍,几乎不影响地球上的生物。

如果我们旅行回到那个时代,我们仰望地球,太阳的这个“孪生兄弟”的恒星接近-11,几乎等于每个月的第九天的月亮。我们甚至在白天也能看到它,它是夜晚星空中最亮的一颗星。

当然不是任何一个二进制对生活都那么温柔。张说,双星系统对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、辐射活动的程度等。一般来说,相对遥远的双星系统对周围的宜居行星和其上的生命形成没有太大影响。

当然,这项研究不仅为我们研究行星系统提供了新的样本,也为第九大行星的存在提供了可能性。

长期以来,关于太阳系“老九”的研究和推测层出不穷。到目前为止,太阳系是否有第九大行星仍然是个谜。第九行星是从哪里来的?一种主流推测是被太阳系“俘获”。假设太阳曾经有一颗等质量伴星,那么双星系统抓住第九大行星的概率会高很多,因为太阳和它的“孪生兄弟”可以通过更强的引力“抓住”两颗恒星中靠近其中一颗的天体,这可以更好地解释奥尔特云的奇怪特性。

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