我们的太阳是否有一个失散已久的孪生兄弟?

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  据国外媒体报道,我们太阳系外围的奇怪物质组成,让一些科学家推测,或许在很久很久以前,我们的太阳也有它自己的小伙伴。有趣的是,这种情况也可以解释假设的第九行星的存在——如果第九行星真的存在的话。

  根据发表在《天文物理期刊》上的最新研究结果,我们假想的太阳孪生兄弟失散已久,但我们依旧可以从奥尔特云外层存在的大量物质中找到这颗孪生兄弟的踪迹。

  奥尔特云是太阳系中最遥远的区域,比外行星和柯伊伯带还要远很多。跟长得像甜甜圈一样的柯伊伯带不同,奥尔特云是包围着整个太阳系的巨大而厚实的球形壳。奥尔特云的内层边缘距离太阳大约1000天文单位的位置(AU代表地球太阳的距离),而其外层边缘距离太阳大约有100000天文单位这么远。

  这片区域充满了太阳系形成过程中留下的数十亿乃至数万亿的冰岩物体。新的论文认为,外层奥尔特云中存在的如此之多的物质,是由我们的太阳系早先是双星系所致。

  到目前为止,计算机模拟的太阳系形成都没能够重现我们在奥尔特云外层和离散盘(指的是柯伊伯带外的特定海王星外天体群)中观测到天体比例。因此,奥尔特云外层的起源是“一个未解之谜”。

  当然,这篇新的论文同时也为人口过剩问题提供了一个优雅的解决方案:我们有第二个太阳。

  太阳如果有行星伙伴的话,这可以提高太阳诞生星团捕捉天体的机会,太阳和它的伙伴就像一张捕捉网,可以通过重力“捕捉”靠近这两颗恒星之一并失去能量的天体。诞生星团,指的是在同一分子云(也叫孕育星云)中一起出现的一簇恒星。但是,在强星风和银河系本身施加的潮汐引力作用下,星团最终会分散开。所以,太阳的假想的孪生兄弟也早已被推得很远很远。

  一个流行的理论认为,奥尔特云的诞生跟太阳系形成过程中留下的残骸有关,行星会把物体之间的距离越拉越大,但是,这个模型难以重现奥尔特云中已经观测到的离散盘天体比例。而我们的模型可以解释这个比例。

  为了捕捉到如此大量的物质,假想的第二个太阳应该具有和我们自己的太阳差不多的质量。也就是说,这两个太阳基本上是双胞胎。新的模型显示,这两颗恒星之间的距离大约为1000天文单位。

  太阳刚诞生的时候是一个双星系,这样的假设是完全合理的。事实上,我们对年轻星团的观察也表明,很大一部分和太阳类似的恒星都是以多星系的形式诞生,之后才逐渐分离。

  而当两颗恒星距离越来越远时,大量天体物质会丢失。但论文作者认为,仍有足够多的剩余天体可以解释奥尔特云。与诞生星团擦肩而过的恒星很有可能是造成太阳与它假想的兄弟失散的“罪魁祸首”,但在此之前我们的太阳系已经捕捉到外层的天体群,比如奥尔特云和可能性非常大的第九行星。由于某些特殊的柯伊伯带天体集团的缘故,这颗巨大的第九行星可能存在于外太阳系中。

  现有的第九行星起源假说认为,该行星是在内太阳系中形成的一个巨大气团,但在靠近木星后被推到了外太阳系。新论文则提供了另一种可能性:第九行星是被我们的太阳系捕捉到的。

  不仅奥尔特云的形成是一个未解之谜,海王星外天体的形成也是一个谜,比如可能存在的第九行星,目前我们仍不清楚它们到底来自何方。但模型预测,应该还有更多有着与第九行星相似轨道方向的天体。

  的确,第九行星可能真的是第九颗行星,但也可能完全是矮行星团,或者甚至是巨大的碎片环。

  正在建设中的Vera C。 Rubin天文台即将于2021年开放并投入使用。届时,该天文台或许可以证明或否定第九行星的存在。至于寻找我们的太阳那失散已久的孪生兄弟,仍然十分困难。这颗流落在外的恒星“现在可能游荡于银河系中的任何一个地方”。

  真是可惜了。不过话说回来,如果我们真能找到太阳的孪生兄弟,那该多棒。(匀琳)

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