一颗路过的恒星是否导致了5600万年前地球的变暖？

如果我们觉得太阳系似乎很稳定，那是因为我们短暂的寿命让我们产生了这种错觉。地球自转，昼夜交替，月亮在光影中变换位置，太阳高悬天空。

但实际上，万物都在运动，并相互影响，我们所观察到的微妙平衡很容易被打破。过往的恒星是否曾扰乱地球的轨道，从而在地球历史上引发剧烈的气候变化呢？

恒星近距离飞越，是指另一颗恒星足够靠近我们的太阳系，进而造成一些扰动。我们在银河系所处的区域相对人口稀疏，所以恒星近距离飞越的情况比银河系其他区域更为罕见。但它们依然会发生。

最著名的可能是肖尔茨星。大约7万年前，它穿过了奥尔特云，奥尔特云是我们太阳系外围储存长周期彗星和冰质星子的区域。

它可能扰动了奥尔特云中的一些彗星，但如果确实如此，我们要过几百万年才会知道。因为一颗彗星到达太阳系内部就需要这么长时间。

肖尔茨星说明了恒星近距离飞越带来的风险。科学家们一直想知道，这些近距离飞越事件在过去是否通过改变地球轨道，从而影响了地球的气候。

即将发表在《天体物理学杂志》上的一项新研究，对恒星近距离飞越事件进行了研究，以验证这一想法是否属实。该研究标题为《过去5600万年，过往恒星对古气候重建无影响》。作者是理查德·泽贝和大卫·埃尔南德斯。泽贝来自夏威夷大学海洋与地球科学技术学院，埃尔南德斯来自耶鲁大学天文学系。

“过往恒星（也称为恒星近距离飞越）对太阳系的长期动力学演化、奥尔特云彗星注入太阳系、海王星外天体的特性等都有显著影响，”作者写道。

“基于一个简化的太阳系模型，……最近有人提出，在约5000万年前之前，过往恒星也是古气候的一个重要驱动因素，包括一个被称为古新世 – 始新世极热事件（PETM，约5600万年前）的气候事件。”

在PETM期间，全球气温上升了5 – 8°C（9 – 14°F），大量碳涌入大气和海洋。气温上升花了1万到2万年时间，并且持续了大约10万到20万年。

它对生物圈的影响巨大。许多海洋生物灭绝，热带和亚热带地区向两极扩展，灵长类动物和其他哺乳动物出现。

其成因仍有争议，有几种假说。包括火山爆发、彗星撞击、甲烷水合物释放和轨道强迫。

研究人员认为，巨行星在恒星近距离飞越期间起着重要作用。当一颗流浪恒星经过时，巨行星的引力场可以放大飞越的影响，进而改变较小行星的轨道。

为了弄清楚恒星近距离飞越是否可能是PETM和其他气候变化的原因，研究人员使用了一个最先进的太阳系模型，并在400次模拟中采用了随机的恒星参数。恒星近距离飞越的总数为1800次。

其他研究同一问题的研究人员发现，恒星近距离飞越可能改变了地球的古气候。

在去年发表的一篇论文中，行星科学家内森·凯布和肖恩·雷蒙德表示：“我们在此展示的模拟包括了太阳附近的恒星群体，我们发现近距离经过的场星通过对巨行星的引力扰动，改变了我们整个行星系统的轨道演化。”

他们还写道：“尽管恒星经过的影响需要数千万年才能显著显现，但地球和其他行星的长期轨道演化与这些恒星有关。”

然而，泽贝和埃尔南德斯得出了不同的结论。“与凯布和雷蒙德不同，我们发现过去5600万年，过往恒星对古气候重建没有影响，”他们写道。

得出不同结果的原因之一，是用于理解近距离飞越的模型的完整性。例如，一些太阳系模型没有考虑月球。

“运行包含所有已知次要效应的精确的最先进太阳系模型，在计算上成本高昂，”作者写道。“因此，长期研究，例如在十亿年时间尺度上的研究，往往基于简化的太阳系模型，或者仅基于外行星。”

通过使用更完整的太阳系模型，泽贝和埃尔南德斯表明，恒星近距离飞越不太可能是地球剧烈古气候变化（如PETM）的背后原因。他们指出，月球有稳定作用，排除月球的模型得出的结论值得怀疑。

“相比之下，使用最先进的太阳系模型，包括月球的作用和J2（月球和太阳的四极矩）以及随机的恒星参数，我们发现过去5600万年，过往恒星对古气候重建没有影响，”作者解释道。即使是极其近距离的飞越似乎也没有影响。

过去发生过许多恒星近距离飞越事件，未来还会有更多。

预计橙矮星格利泽710将在约129万年后，到达距离地球0.1663光年或10520个天文单位的范围内。它有86%的几率穿过奥尔特云，一些研究人员表示，它可能会引发一群彗星进入太阳系内部。这次飞越会引发地球气候的剧烈变化吗？

存在很多不确定性，要了解恒星近距离飞越的过去和未来，以及它们可能如何影响地球气候，归根结底取决于我们科学模型的详细程度。

“我们的结果表明，一个完整的物理模型对于准确研究恒星近距离飞越对地球轨道演化的影响至关重要，”作者总结道。

**本文最初发表于《今日宇宙》。阅读原文。**