https://www.dprenvip.com/wp-content/uploads/2025/11/NearEarthObjectHoveringOverEarth.jpg我们已知有三个星际天体(ISO)到访过我们的内太阳系。“奥陌陌”是第一个,它于2017年出现并离去。
随后是2I/博里索夫,一颗星际彗星,在2019年现身。而此刻,星际彗星3I/阿特拉斯正在温暖的内太阳系进行访问。
在太阳系长达46亿年的漫长历史中,必定有大量星际天体穿越过太阳系。其中一些有可能撞击过地球。也许星际天体是造成某些古老撞击坑的原因,我们如今仍能看到这些撞击坑的遗迹,比如弗里德堡撞击构造。
太阳系如今比过去平静得多。在其早期历史中,太阳系是由混乱的碰撞塑造的。现在岩石数量减少,碰撞也随之减少,因为大部分岩石都吸积形成了类地行星。但星际天体并非如此,没有理由认为进入太阳系的星际天体比过去少。这意味着它们对地球构成撞击风险。有没有办法量化这种风险呢?
一项名为《撞击地球的星际天体分布》的新研究试图探究这一风险。该研究的第一作者是密歇根州立大学物理与天文学系的助理教授达里尔·塞利格曼,论文发表在arxiv.org网站上。“在本文中,我们计算了撞击地球的星际天体的预期轨道要素、辐射点和速度。” 作者写道。
他们的研究并没有计算星际天体的数量,因为没有相关数据作为计算依据,其研究仅关注预期分布。在星际天体的来源方面,他们聚焦于所谓的M型恒星运动学。M型恒星,也被称为红矮星,是银河系中数量最多的恒星类型。从数量上看,大多数星际天体很可能是从M型矮星系中被抛射出来的。然而,作者承认这在一定程度上具有随意性。“诚然,这个选择有些随意,因为星际天体的运动学并无约束。” 他们解释道。
研究人员通过模拟来试图理解这一问题。“我们生成了约10¹⁰ 个具有M型恒星运动学特征的合成星际天体群体,以便获得约10⁴ 个可能撞击地球的天体。” 研究人员写道。
他们的模拟显示,星际天体从两个方向到来的可能性是其他方向的两倍:太阳向点和银道面。太阳向点是太阳相对于其周边恒星的运动方向,基本上就是太阳在银河系中的运动路径。星际天体更有可能从太阳向点方向而来,因为太阳系正朝着这个方向移动,就像开车时会撞上更多雨滴。
银道面是银河系所在的扁平盘状区域。由于大多数其他恒星都在这个区域,星际天体很可能来自这里。从前方接近的星际天体具有更大的碰撞截面。模拟还表明,来自太阳向点和银道面的星际天体速度更高。但与直觉相反,那些可能撞击地球的星际天体速度较慢。
这是因为可能撞击地球的星际天体往往是低偏心率双曲线天体。太阳的引力对这些天体影响更大,更倾向于捕获速度较慢的天体,并使其进入与地球相交的轨道。
季节也有影响。撞击速度最高的星际天体更有可能在春季到达,因为此时地球正朝着太阳向点移动。但冬季潜在撞击者更多,因为此时地球朝向太阳背点,即太阳远离的方向。
至于地球的哪些部分最容易受到星际天体撞击的威胁,赤道附近的低纬度地区面临的风险最大。北半球的撞击风险也略高,这里居住着近90%的人类人口。
如前所述,这项研究仅针对从M型矮星系中抛射出来的星际天体。“这些分布仅适用于具有M型恒星运动学特征的星际天体。不同的假设运动学特征应会改变本文所呈现的分布。” 作者解释道。但他们也指出,其研究的主要观点可能适用于其他运动学特征。“本节总结的显著特征大概也适用于不同的运动学特征,或许总体影响会减弱或更明显。” 研究人员写道。
需要重申的是,这项研究并未预测星际天体的数量,因为无法测量。“在本文中,我们有意不对星际撞击者的速率做出任何明确预测。” 作者在结论中写道。
但研究结果为未来利用维拉·鲁宾天文台及其时空遗产调查提供了参考。它让天文学家对维拉·鲁宾天文台应能探测到的星际天体分布有了概念。
我们才刚刚开始关注星际天体这一概念。这篇论文让我们了解到可能撞击地球的星际天体可能来自何处、最可能在何时撞击以及最可能撞击地球的何处。一旦维拉·鲁宾天文台及其时空遗产调查开始运作,天文学家将开始获取数据,这些数据可能支持或推翻这些研究结果。