我们人类对星际天体的了解还很有限,目前只观测到三次。第一次是几年前一个神秘访客快速飞过太阳;然后是一颗来自遥远宇宙的彗星;现在,第三个外来天体正在接近。虽然样本很少,但也足以让研究者们意识到,这些天体可能比我们想象的要常见,只是平时没被注意到。
这幅艺术家绘制的插图展示了星际天体奥陌陌穿越我们太阳系的情景。
为了搞清楚这些天体的来源,以及它们撞击地球的可能性,一个新模型正在建立。研究团队没有盲目猜测星际天体的具体数量,而是把重点放在了一个更实际的问题上:如果它们真的会撞地球,那么它们通常从哪些方向来,又是怎么靠近的?
模拟结果出人意料地简单明了,大部分潜在撞击物都来自两个主要方向。一个是太阳在银河系中运行的前方,也就是太阳顶点。可以这样理解,因为太阳系朝这个方向移动,所以来自那里的天体自然会更多,就像雨点打在行驶的汽车挡风玻璃上,总是迎风面先湿。
该图显示了撞击地球的星际天体向地球辐射的辐射线。
另一个方向是银河系的主平面,因为银河系像一个盘子,大部分恒星和行星都分布在这个盘面附近,天体密度也更高。如果星际天体是被其他恒星系统抛出来的,那么它们很可能从这个方向进入太阳系。
虽然星际漂流看似随意,但实际上却有“固定路线”。来自这两个方向的天体,撞击地球的概率几乎是其他方向的两倍。
这张图显示了撞击地球的星际天体的速度。
更有意思的是速度问题。通常认为,来自太阳系外的天体速度很快,因此很危险。但模拟结果显示,真正可能撞击地球的,反而是那些速度较慢、轨道偏心程度较低的“星际游客”。原因很简单,速度慢的天体更容易受到太阳引力的影响,改变轨道,从而进入撞击地球的路径。而速度太快的天体,通常会直接飞过太阳系,不会产生威胁。
一年中的季节也会有影响。当春天地球朝向太阳顶点运动时,潜在撞击物的速度会更快;而冬天地球运动方向相反,潜在撞击物的数量会更多。至于撞击地点,低纬度地区面临的风险稍高,但由于北半球人口更密集,整体风险也更高。
该图显示了不同季节撞击地球的星际天体的速度。
这项研究有一个前提,模拟假设星际天体主要来自银河系中最常见的恒星系统,并以此为基础建立模型。如果天体来自其他类型的恒星系统,那么分布情况可能会有所不同。但研究人员相信,大的趋势不会改变。
需要明确的是,这项研究并没有预测星际撞击的频率,也没有预测未来某一年会有多少危险天体。我们现在对星际天体的了解还太少,只有三个样本,不足以建立统计规律。这项研究只是尝试描述它们可能如何分布和运动。
该图显示了地球不同区域的撞击体通量。
即便如此,这些结果依然很有价值。未来,新的巡天望远镜将会投入使用,它们可以更频繁地扫描整个天空,让我们获得前所未有的观测能力。到那时,天文学家或许可以系统地统计星际天体,并验证这些模拟的准确性。
我们对星际天体的认识还处于起步阶段。这些偶然闯入太阳系的访客,让我们意识到银河系中存在这类天体。而这项研究则进一步告诉我们,它们可能来自哪些方向,哪些天体更容易撞击地球,以及在哪些时间段需要特别留意。
虽然我们还不知道它们有多危险,但至少现在,我们对风险可能出现的方向有了更清晰的认识。接下来,我们需要更多观测数据,将这些模拟的线索变成真正的答案。
