太陽與周邊恒星的拔河賽

北辰

科技時代的天文觀測技術(shù)僅僅問世了幾十年，2017年以前，任何來自太陽系以外的天體都還沒有被天文學(xué)家觀測到，但是在2017年，一顆長長的太陽系外天體闖進(jìn)了太陽系，它的長度只有200～300米，就像是一艘?guī)е祟惡闷嫘牡挠钪骘w船，科學(xué)家給它起名叫作“奧陌陌”。

2年后的2019年8月，第2顆來自太陽系外的天體出現(xiàn)了。它的編號是C/2019 Q4，這也是一顆拖著長長尾巴的彗星，但它卻不是像“奧陌陌”那樣的小行星。

一般認(rèn)為，在太陽系的邊緣外側(cè)，有一個龐大的奧爾特云包圍著太陽系，那是由太陽系形成之后的殘骸組成的，里面包含著很多小天體。當(dāng)它們受到太陽引力的影響而變得不穩(wěn)定的時候，就會擺脫束縛沖向太陽。但是C/2019 Q4并不來自奧爾特云，而是來自太陽系以外很遠(yuǎn)的地方。之所以這樣說，完全是因為它的行蹤暴露了它的來處。

如果行星的軌道是圓形的，就可以說它的軌道偏心率是0，軌道越是扁長，那么偏心率也就越接近于1。要是偏心率超過3，那么就可以說它來自于太陽系之外了。正因為C/2019 Q4的軌道偏心率超過了3，所以可以判定它來自太陽系以外。但它究竟來自何處，無人能知，也因此成為天文學(xué)家最感興趣的話題。

恒星之間的拔河賽

恒星有著巨大的引力，可以捕獲到靠近自己的天體，讓它們圍繞自己運轉(zhuǎn)，于是就有了行星和衛(wèi)星。一個恒星的引力究竟有多大，它的勢力范圍能遠(yuǎn)到何處？這不是由它決定的，而是由它旁邊是否還存在另一個大天體所決定的。

一個波蘭的研究小組很喜歡研究來自太陽系邊緣的彗星，他們追溯C/2019 Q4彗星的軌跡后發(fā)現(xiàn)，它可能來自于另一個雙星系統(tǒng)Kruger 60。大約100萬年前，這顆彗星正處于距離Kruger 60雙星系統(tǒng)中心大約5.7光年的位置，它就是從那里開始了漫漫征途，來到了太陽系的。從這個研究結(jié)果中可以得出結(jié)論：這顆彗星原來是Kruger 60雙星系統(tǒng)的成員，后來被太陽引力吸了過來。

依據(jù)目前的觀測技術(shù)可以得知，Kruger 60并不是一顆恒星，而是一個雙星系統(tǒng)，但這并不妨礙把它看作是一個天體。那么這個系統(tǒng)的周邊也該有一個奧爾特云，其中也應(yīng)該存在很多顆彗星。盡管Kruger 60擁有奧爾特云，但事實并不是那么簡單，在它的身邊還存在太陽。當(dāng)它與太陽靠近的時候，太陽引力就有可能把它的奧爾特云里面的彗星牽引過來，這就是一場拔河賽。誰的引力大，誰就能把對方的彗星拉過來。

是太陽的引力大，還是Kruger 60雙星系統(tǒng)的引力大，這是由諸多因素決定的，其中最關(guān)鍵的因素是兩者之間的距離。雖然Kruger 60系統(tǒng)距離我們13.15光年，但是，在100萬年以前并不是這個樣子的，那時候兩者之間的距離可能會近一些。更重要的因素是，這顆彗星正位于Kruger 60系統(tǒng)中奧爾特云最遠(yuǎn)的地方，也就是最靠近太陽的地方。那時候，這顆彗星就成為一個搖擺分子。Kruger 60系統(tǒng)和太陽為了爭奪它，開始了一場拔河賽，比賽的結(jié)果就是太陽獲得了勝利，讓C/2019 Q4彗星離開了家園，奔向了太陽。

計算后的結(jié)果顯示，它在100萬年前的速度大約為3.43千米/秒。這個速度表明它不是從別處來到這個雙星系統(tǒng)的，這里原本就是它的家鄉(xiāng)，相反，它是被太陽的引力拽離這里的。

太陽未必是勝利者

C/2019 Q4彗星是烏克蘭的業(yè)余天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，消息一經(jīng)傳開便引起了巨大的轟動，世界上的很多望遠(yuǎn)鏡都對準(zhǔn)了它。很多彗星都是在太陽系的大圓盤邊緣沖向太陽的，但它不一樣，它是從太陽系的上方斜沖下來的，與太陽系圓盤有40多度的斜角。也正是這個角度表明了它的身世絕不簡單。剛發(fā)現(xiàn)它的時候，人們測算出它的速度大概是1.24萬千米/小時。隨著它距離太陽越來越近，速度也會越來越快。2019年12月8日，它經(jīng)過了近日點，然后就從太陽系的大圓盤直穿而過，沖向太陽系的下部。

它的中心是一個大小僅有幾百米的冰球，這大大低于人們原來的預(yù)期。它帶著一團(tuán)迷霧，那是陽光照射讓其表面的水汽蒸發(fā)，在背后拖出的痕跡。

太陽在與Kruger 60雙星系統(tǒng)的拔河賽中能否獲勝，不僅取決于二者之間的距離，還要取決于雙方的質(zhì)量大小。如果僅從質(zhì)量上來看，很顯然，太陽具有優(yōu)勢。

Kruger 60雙星系統(tǒng)的2顆成員都是紅矮星，紅矮星也就是遠(yuǎn)小于太陽質(zhì)量且個頭很小的恒星，其中A星的質(zhì)量為太陽的27%，B星的質(zhì)量為太陽的18%。這2顆大小不一的恒星，都圍繞著它們相互的引力中心運轉(zhuǎn)，因此它們之間的距離有時遠(yuǎn)、有時近，但平均距離是9.5個天文單位。這就相當(dāng)于太陽到土星的距離，而它們共同的奧爾特云當(dāng)然會處于更遠(yuǎn)的地方。

盡管太陽的質(zhì)量遠(yuǎn)高于Kruger 60雙星系統(tǒng)，引力也該遠(yuǎn)大于它，但要說C/2019 Q4彗星一定來自于Kruger 60雙星系統(tǒng)，目前還存有很多爭議。比如，Kruger 60是否擁有行星，因為行星也會在其中起到很大的作用。此外，它們的奧爾特云通常處于它們多遠(yuǎn)的地方，也是一個未知數(shù)。

目前，C/2019 Q4彗星已經(jīng)離開了太陽系，但在未來的半年時間內(nèi)人們還可以觀測到它，天文學(xué)家正密切地關(guān)注著它的行蹤。如果它真的是2個恒星系統(tǒng)拔河賽的產(chǎn)物，那么完全可以說，人們僅見過一次的其他彗星也可能來自于太陽系之外，也是太陽在與周邊恒星的拔河賽中贏來的獎品。

奧爾特云