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250万年前,一颗叫HD 7977的恒星从太阳系旁边擦了过去。它没有撞上什么东西

250万年前,一颗叫HD 7977的恒星从太阳系旁边擦了过去。它没有撞上什么东西,甚至没有进入海王星轨道以内,但它的引力像一根搅棒,把太阳系最外围数十亿颗冰块的轨道搅乱了。那些冰块开始坠向太阳。

这场彗星雨可能至今没有停。

这是行星科学研究所的内森·凯布(Nathan Kaib)和波尔多大学的肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)刚刚提出的结论。他们分析了1989年以来观测到的112颗长周期彗星的轨道数据,发现一个反常的信号:这些彗星的轨道朝向不对。

要理解“不对”是什么意思,得先说说彗星正常是怎么来的。太阳系外围有一个叫奥尔特云的球壳状区域,距太阳大约几千到十万天文单位(1天文单位是地球到太阳的距离,约1.5亿公里)。这个壳里塞满了太阳系形成早期被大行星引力甩出去的冰质碎片。银河系盘面的整体引力会缓慢地拽动这些碎片,偶尔把某一颗拽上坠向太阳的轨道,成为我们看到的长周期彗星。

银河系引力有一个特点:它从固定方向施力,所以被它送进来的彗星,轨道朝向会聚集在相对银河系盘面的特定角度上,留下一个可辨认的“指纹”。

凯布和雷蒙德发现,第一次进入内太阳系的新彗星身上,这个指纹消失了。

指纹消失意味着,最近一批新彗星不是银河系引力送进来的,是别的东西。而那些已经来过一次、被行星引力改变过轨道、正在做第二圈第三圈飞行的老彗星,身上的银河系指纹仍然完好。新彗星和老彗星的差异指向同一个结论:某个短暂而强烈的力量在不久前覆盖了银河系引力的作用,集中制造了一大批新彗星。

嫌疑人是欧洲空间局的盖亚(Gaia)太空望远镜找到的。盖亚精确测量了银河系中约1%天体的三维运动轨迹,相当于给上亿颗星星画出了过去和未来的飞行路线图。其中一条路线属于仙后座方向的HD 7977,一颗和太阳差不多的恒星。轨迹回溯显示,大约250万年前,它和太阳的距离可能近到4000至25000天文单位。

凯布和雷蒙德用计算机模拟了HD 7977以不同距离飞掠太阳系的场景,然后拿模拟产生的彗星轨道去和真实观测的112颗彗星做比对。匹配最好的方案是:HD 7977从距太阳6000到10000天文单位的地方经过。这个距离足以让它的引力在短时间内压过银河系,把大量奥尔特云天体推上新轨道。

6000到10000天文单位有多近?大概是太阳到海王星距离的200到330倍,听起来很远,但对奥尔特云来说,这已经深入腹地了。一颗恒星质量的天体在这个距离上经过,产生的引力扰动,足以让原本稳定绕了几十亿年的冰块偏离轨道,开始漫长的坠落之旅。

不过这个结果并不完美。模拟出的彗星轨道在朝向上和观测数据吻合得很好,但在轨道大小上存在偏差。雷蒙德坦承,可能是模拟遗漏了某些物理机制,比如彗星自身喷流产生的推力,甚至太阳光压的影响,这些非引力效应都会改变轨道。也可能是太阳系外围的真实结构比模型假设的更复杂。

好消息是,这个假说很快就能验证。盖亚仍在发布新数据,未来6到12个月内,HD 7977的运动轨迹精度会进一步提高,届时就能更准确地判断它当年到底飞了多近。更远一点看,已经投入运行的维拉·鲁宾天文台(Vera Rubin Observatory)将在未来十年探测到大量新彗星,样本量的爆发式增长将让我们更有把握地判定,250万年前的那次擦肩,是否真的让一场彗星雨持续至今。

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图为2007年,从帕拉纳尔天文台拍摄的麦克诺特长周期彗星(C/2006 P1)凌越太平洋上空,图源:ESO / Sebastian Deiries

信源:Gay, Pamela. "Ancient stellar flyby may still be steering long-period comets today." Phys.org, edited by Stephanie Baum, 25 June 2026