來自鄰近星系的星際流星:地球的新訪客?
阿爾法半人馬座(Alpha Centauri)是一個三合星系統,其中之一的比鄰星(Proxima Centauri)距離太陽僅4.25光年,是離我們最近的恆星。這樣的恆星系統並非封閉的,恆星擁有巨大的重力影響範圍,但有些天體可能會被輕易地拋射到其他恆星系統中。有趣的是,阿爾法半人馬座正以每秒22公里(每小時49,000英里)的速度接近太陽。大約28,000年後,它將達到最接近的距離——僅3光年——然後再次遠離。
這種接近與靠近的現象,使阿爾法半人馬座成為研究星際天體傳播的絕佳案例。因此,西安大略大學的Cole Gregg和Paul Wiegert估計,有多少來自該系統的太空岩石可能已經抵達我們所在的宇宙角落,而這個數字相當驚人。
讓我們考慮一下太陽系的外圍區域:歐特雲(Oort cloud)。這是一個由彗星和小行星組成的雲團,可能延伸到距離太陽1.5光年的範圍。如果阿爾法半人馬座系統失去的天體數量與太陽系相當,那麼Gregg和Wiegert計算出,在歐特雲內,約有100萬個直徑超過100公尺(330英尺)的星際天體來自我們的鄰居。
借用費米悖論的話來說,這些天體都去哪了?解釋是,這些天體體積小,而宇宙卻無比廣闊。這些天體的體積與整個歐特雲相比,就像白血球與太陽的大小相比一樣。在土星軌道內找到其中一個天體的機會微乎其微,只有百萬分之一。
好訊息是,隨著阿爾法半人馬座的接近,太陽系成為更容易被擊中的目標。因此,我們可能會接收到更多的星際天體——在最接近時,數量可能增加10倍。我們仍有可能發現更多的星際天體,因為太陽系可能會穿越100萬條這樣的星際天體流。然而,如果我們想從阿爾法半人馬座獲得什麼,我們需要把目標放得更小。
如果將天體大小的標準降低到任何大於100微米(相當於一根粗頭髮的直徑),那麼估計數字將大幅上升。特別是,在每年降落地球的眾多流星中,約有10顆來自阿爾法半人馬座。這個數字也將增加10倍。
「深入理解從阿爾法半人馬座到太陽系的物質傳輸機制,不僅能加深我們對星際運輸的認識,還為探索恆星系統之間的相互聯絡以及銀河系內物質交換的可能性開闢了新途徑,」作者在論文中寫道。
這篇論文已被《行星科學期刊》(The Planetary Science Journal)接受發表,預印本可在arXiv上找到。