 计算机模拟表明：数十亿年前，我们的太阳系还年轻时，有一颗恒星掠过，偷走了我们太阳系的一些物质，并创造了柯伊伯带天体的奇怪轨道。 我们怎么知道我们的太阳系是怎么诞生的？天文学家向外看，看其他恒星系正在形成的过程中。他们还使用现代天文学的工具--物理学和高性能计算机，来创造我们的太阳、地球和其他邻近行星形成的可能情景。试图看看他们的计算机模型是否与我们在太阳系中观察到的相吻合。通过这种方式，几十年来，天文学家已经建立了我们的太阳系从太空中的气体和尘埃盘演变的情景。但是模型，从来不完全符合现实。 一个谜团是海王星以外所有天体的累积质量，即所谓的柯伊伯带，比预期的要小得多。另外，与主要行星的轨道相比，那里的天体大多有倾斜的偏心轨道，而主要行星的轨道多多少少都在一个平面内，而且更接近圆形。位于德国波恩的马克斯普朗克射电天文研究所的苏珊·法尔茨纳（Susanne Pfalzner）和她的同事提出了一项基于计算机建模的新研究，显示了一颗相邻恒星的近距离飞行。根据这个模型，可能发生在数十亿年前，当我们的太阳系正在形成的时候，可以解释其中的一些谜团。它既可以解释观测到的太阳系外部天体稀少的现象，也可以解释这些天体的偏心、倾斜轨道。  更重要的是，这项新的工作表明，在高倾角处还有许多其他天体有待发现，也许包括假设的行星X。 普法尔兹纳在一份声明中说： 我们的团队多年来一直在研究飞行恒星对其他行星系统的影响，从来没有考虑过我们实际上可能就生活在这样一个系统中。这个模型的美妙之处在于它的简单性。 太阳系形成的基本情况早已为人所知：我们的太阳是从一团塌陷的气体和尘埃中诞生的。在这个过程中，形成了一个扁平的圆盘，在那里不仅有大的行星生长，还有小行星、矮行星等较小的物体。由于圆盘的平直性，人们会认为行星是在一个平面上运行的，除非后来发生了什么戏剧性的事情。从太阳系的海王星轨道看，一切似乎都很正常：大多数行星都是在相当圆的轨道上运行，它们的轨道倾斜度只有轻微的变化。然而，在海王星之外，事情变得非常混乱。最大的谜团是矮行星赛德纳，它在倾斜、高度偏心的轨道上运行。 就在海王星的轨道外，又发生了一件奇怪的事情。所有物体的累积质量大幅度下降了近三个数量级。几乎相同的距离上，所有的东西都变得凌乱不堪。这可能是巧合，但这样的巧合在自然界中是罕见的。  该图显示了一个0.5太阳质量恒星的模拟场景，它接近太阳早期的距离是100个天文单位--地球与太阳距离的100倍，或者说是太阳和海王星之间距离的3倍。 苏珊·法尔茨纳和她的同事们认为，一颗恒星在早期就已经接近太阳，“偷走”了太阳原行星盘上的大部分外部物质，并将剩下的物质扔进了倾斜和偏心的轨道。他们进行了数千次计算机模拟，检查了当恒星非常靠近时会发生什么，并干扰了曾经更大的圆盘。结果证明，最适合今天外太阳系的是一颗与太阳质量相同或略轻(0.5-1个太阳质量)的扰动恒星，并以太阳与海王星距离的3倍处飞过。 这些天文学家指出，现在，在我们银河系的区域里，两颗恒星的飞过是极其罕见的。然而，像我们的太阳这样的恒星通常诞生在大量的恒星中，而这些恒星的密度要大得多。因此，恒星间近距离飞行在遥远的过去更为普遍。进行另一种类型的模拟，研究小组发现，在太阳生命的头10亿年里，有20%到30%的机会有一次飞掠的经历。 |
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