當其它恒星穿過太陽系會發生什么?

凡是我們會把太陽系統(恒星系統)視為一個不變年夜部門為恬靜的處所 。 當然也會發現行星和其他軌道上的天體味每隔一段時候在彗星或小行星四周殘虐 , 但年夜大都環境下環境是不變的 。 即使偶然的星際旅客也不會帶來太年夜的風險 , 至少不會影響這個系統的完整性 。 可是整個太陽系正在銀河系中扭轉 , 這意味著稀有千億次與其它恒星進行“緊密親密親吻”的機遇 。

當其它恒星穿過太陽系會發生什么?



圖注:7萬年前一顆被稱為Scholz星的褐矮星 , 正好位于其焦點點燃氫聚變的零界點上 , 穿過了太陽系的奧爾特云 。 然而與插圖分歧的是 , 它仍然不克不及被人眼看到 。 圖片信息及版權:José A. Peas/SINC
那么多久才會有一場如許的親吻呢?潛在的危險又是什么?若是有一顆恒星從太陽四周顛末 , 環境會有多糟糕?那么有多年夜距離的接近才會造當作嚴重的危險?發生如許事務的概念又是幾多?這些可能性的規模很廣 , 下文讓我們來看看現實可能發生的環境吧 。
當其它恒星穿過太陽系會發生什么?



圖注:銀河系和四周天空的恒星密度圖 , 清楚地顯示了銀河系 , 大小麥哲倫云 , 若是你細心不雅察 , NGC104在SMC的左邊 , NGC 6205略高于和在左邊銀河焦點和NGC 7078稍低 。 總而言之 , 銀河系在其盤狀區域包含了約2000億顆恒星 。 圖片信息及版權:ESA/GAIA
最好的估量是銀河系中有2千億到4千億顆恒星 。 固然恒星的大小和質量各不不異 , 但年夜大都恒星(每4顆中約有3顆恒星)都是紅矮星 , 其質量是太陽質量的8%至40%之間 。 這些恒星的物理體積與太陽附近 , 平均約為太陽直徑的25% 。
所以大要知道銀河系有多年夜:一塊厚約2000光年的光盤 , 直徑約10萬光年 , 中間隆起的半徑約為5000光年~8000光年 。 相對于太陽而言 , 典型恒星的活動速度年夜約為20公里/秒:年夜約是太陽(以及所有恒星)經由過程銀河系自己運行速度的十分之一 。
當其它恒星穿過太陽系會發生什么?



【當其它恒星穿過太陽系會發生什么?】圖注:盡管太陽系在銀河系的平面內離中間約25000光年~27000光年 , 但太陽系行星的軌道偏向與星系完全紛歧致 。 圖片信息及版權:Science Minus Details
這些是銀河系內恒星的統計數據 , 但在這里忽略了良多細節 , 一些危險和細微的不同 , 就像我們是否處于旋臂上的密度轉變一樣 , 事實上有更多的中間恒星及外圍星(太陽在邊緣的中心)、太陽系軌道相對于星系的傾角、都取決于太陽系如許的恒星是否處于銀河系中間的細小轉變 。 可以忽略這些的原因是從近似值來看 , 這些數字讓科學家可以或許計較出星系中恒星距離太陽特定距離的頻率 , 是以可以預估到太陽系能經常碰到各類各樣的影響的可能 。
當其它恒星穿過太陽系會發生什么?



圖注:太陽和很多離太陽近的恒星之間距離是切確的 , 年夜標準恒星規模圖 。 圖片信息及版權:Andrew Z. Colvin / Wikimedia Common
科學家計較方式很是簡單:計較恒星的數密度 , 橫截面(界說為但愿另一顆恒星接近本身的距離)以及恒星相對移動速度 , 然后將它們相乘就能獲得碰撞率 。 碰撞率的這種計較方式對于從粒子物理到凝集態物理物理的所有應用都是有效的(對于專家來說 , 這根基上是Drude模子(德魯德模子) , 也同樣合用于天體物理學 。 假設銀河系有2000億顆恒星 , 恒星是平均分布在整個盤(忽略凸起)上 , 這20公里/ s是恒星相對(自己)移動的速度 , 若是繪制(下圖)的相對速度與離太陽距離的關系 , 這就是所能獲得的 。

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