太陽(yáng)的老家在哪里

約瑟夫·班尼斯·艾倫

你我都有家，可是恒星和行星呢？寬泛地說，有，恒星系畢竟是星際云形成的，這種星際云被人們稱為原恒星云。因?yàn)樾窃朴凶R(shí)別性特征，如氫、氦、鐵及其他元素的比例，同一星云所誕生的恒星都有一整套化學(xué)上的家族物質(zhì)。這些子恒星的星齡大致相同，誕生之后由引力作用松散地捆綁在一起，以疏散星團(tuán)的形式穿越空間，這個(gè)疏散星團(tuán)就是它們的家。

我們自己的恒星——太陽(yáng)——曾經(jīng)或許在不遠(yuǎn)處有個(gè)家，家里有好幾顆恒星，但是隨著時(shí)光流逝各奔東西，在宇宙中形單影只。如果這聽起來(lái)像是你看過的某個(gè)電影，那么你再聽聽這個(gè)：我們?nèi)祟?，我們太?yáng)的子孫，正在譜寫一首史詩(shī)——在漫天中為它搜尋走失已久的家人。

動(dòng)機(jī)很簡(jiǎn)單。早期家族性的恒星系可能通過小行星撞擊和巨大火山爆發(fā)向星外噴射材料的方式交換過生物體。芬蘭圖爾庫(kù)大學(xué)的天文學(xué)家毛里·瓦爾托能說：“我們已經(jīng)確認(rèn)，有從火星上噴射出的流星體降落在地球上。”他研究泛種論假說，認(rèn)為整個(gè)宇宙中到處都有生命，分布在這些不同的材料傳送帶上。瓦爾托能說，我們的生物親戚也許就生活在太陽(yáng)的晚輩周圍的行星上，即使找不到這樣的親戚，找到一個(gè)類似的行星系也足以讓我們更好地理解我們的歷史。而且搜尋某些恒星和行星要比在整個(gè)宇宙中尋找系外行星更直接、目標(biāo)更明確。

但是，事實(shí)證明，找到太陽(yáng)的誕生地是很有挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)任務(wù)。這個(gè)故事開始于1796年，當(dāng)時(shí)法國(guó)數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯提出，我們的太陽(yáng)系是在星云收縮、變平并向四周撒落物體時(shí)誕生的。20世紀(jì)的天體物理學(xué)家意識(shí)到，如果真是這樣，就需要太陽(yáng)系行星圍繞太陽(yáng)以極高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至高到將自己拋出軌道。

這是一個(gè)很突出的問題。一直到1972年，已故蘇聯(lián)天文學(xué)家維克多·謝爾蓋耶維奇·薩夫羅諾夫證明，我們的太陽(yáng)及其行星來(lái)自一個(gè)與其原始誕生星云分離的天體環(huán)。20世紀(jì)70 年代晚期，天文學(xué)家甚至認(rèn)為他們已經(jīng)找到太陽(yáng)的家——巨蟹星座的梅西耶6 7號(hào)星團(tuán)。梅西耶67號(hào)星團(tuán)距離我們很近，僅僅2700光年，對(duì)我們的太陽(yáng)來(lái)說，漂移這樣的距離輕而易舉，這個(gè)星團(tuán)里面的一些恒星的化學(xué)成分與太陽(yáng)相似。

不幸的是，他們找錯(cuò)了。墨西哥國(guó)家自治大學(xué)的芭芭拉· 皮卡多及其同事的計(jì)算機(jī)模擬證明，太陽(yáng)不是來(lái)自梅西耶6 7號(hào)星團(tuán)。太陽(yáng)和梅西耶67號(hào)星團(tuán)之間的相對(duì)速度大約200000千米/時(shí)，這個(gè)速度太高，以此推算，太陽(yáng)不會(huì)誕生在那里，只有相對(duì)速度在70000千米/ 時(shí)才有可能。對(duì)梅西耶67號(hào)星團(tuán)的光譜研究表明，該星團(tuán)可能比太陽(yáng)年輕5億年左右，所以不會(huì)是太陽(yáng)的家。

太陽(yáng)離開其誕生星團(tuán)已經(jīng)很久。勞倫斯利物莫國(guó)家實(shí)驗(yàn)室格倫· 西伯格研究所副所長(zhǎng)伊恩·D. 哈欽說：“引發(fā)太陽(yáng)系誕生的因素可能是一顆恒星掠過該星云或沖擊波影響了附近的超新星?！毕嗤某跏紕?dòng)力最終使太陽(yáng)系與其誕生星團(tuán)分離，背井離鄉(xiāng)。不久之后，星系風(fēng)將星團(tuán)中其余的家族成員吹散，基本沒有留下什么痕跡。而且，這都是發(fā)生在很久以前的事。加州理工學(xué)院行星天文學(xué)教授麥克·布朗認(rèn)為，找到太陽(yáng)的老家現(xiàn)在已經(jīng)不再可能。他說：“因?yàn)?5億年前，我們的太陽(yáng)系已經(jīng)環(huán)繞銀河系20次，其間受到它所經(jīng)過的恒星和行星反復(fù)牽引?！北緛?lái)可能有的痕跡已經(jīng)在很久以前被抹掉。

但是瓦爾托能及其同事還沒有放棄尋找太陽(yáng)晚輩的希望。他的團(tuán)隊(duì)利用歐空局“依巴谷”衛(wèi)星記錄的數(shù)據(jù)，梳理了118200多顆候選子恒星，追蹤每顆恒星的軌道，尋找它們與太陽(yáng)的交點(diǎn)，其中有兩顆引起了他們的注意，即HIP87382和HIP47399。瓦爾托能說：“看上去它們?cè)谶^去一定的時(shí)間與太陽(yáng)交叉過?！?/p>

它們都是G型恒星，即通過核聚變將氫轉(zhuǎn)化為氦，且表面溫度在5300開氏度至6000開氏度之間。太陽(yáng)也是一顆G型恒星，溫度類似。這兩個(gè)候選恒星與太陽(yáng)相似，也有鐵，與太陽(yáng)處于相同的進(jìn)化階段，距離地球只有大約100光年。瓦爾托能說：“如果要在宇宙的什么地方找到生命的跡象，這兩顆恒星的星系是首選?！?/p>

不管這兩顆恒星是不是太陽(yáng)的親戚，有一件事是清楚的：家很重要，天上也不例外。