阅读这个故事时,您将学到以下内容:
- 关于星际物体的许多方面仍然让我们感到困惑,但研究人员已经弄清楚了假设的太空岩石与地球碰撞所需的条件。
- 模拟发现,潜在的撞击物最有可能具有低速度和轨道偏心率低。
- 虽然这项研究是基于假设,但它确实让我们对来自太阳系外的物体侵犯我们领土时可能发生的情况有了些了解。
星际物体是否与外星智能和技术有关仍然存在争议,但神秘的‘Oumuamua和所谓的彗星2I/Borisov以及3I/ATLAS远不是唯一侵入内太阳系的物体。人们认为,来自其他地方的无数物体曾经穿越我们的领土,在地球存在的46亿年中,可能发生过至少几次碰撞。
目前,早期的物体早已远离了人们的观察范围,而3I/Atlas正飞得如此接近太阳,以至于它表现出越来越奇怪的行为。地球并没有面临迫在眉睫的危险,但如果我们被一个星际访客撞击,最有可能在哪里发生呢?这正是由密歇根州立大学的达里尔·塞利格曼领导的研究团队想要弄清楚的。他们认为,星际物体最有可能来自M型恒星系统。基于此,他们创建了数学模拟,以确定来自其他恒星系统的潜在撞击物最有可能在何时和何地撞击我们。
“最高速度的撞击事件最有可能发生在春季,当地球朝向太阳顶点移动时,”塞利格曼及其团队在最近上传到预印本服务器arXiv的研究中表示。“不过,撞击事件通常更可能发生在冬季,当地球朝向反顶点时。星际物体更可能在低纬度地区,尤其是接近赤道的地方撞击地球,北半球由于顶点的位置而略微偏好。”
被称为红矮星的M型星是银河系中最丰富的星类型,这就是研究人员假设星际物体从这些星周围轨道被抛出的概率更高的原因。它们最有可能来自太阳顶点,也就是太阳(以及整个太阳系)在穿越银河系时所指向的方向。我们的太阳系也位于银河平面之上。这是银河系的一部分,可以想象成一个平坦的圆盘,将其一分为二,并且包含了大部分的星星。虽然我们还不清楚下一个星际物体会来自哪里,但它的起源可能在银河系中最大的星群。
研究人员感到惊讶的是,假设的与地球碰撞概率最高的星际物体,它们的速度却是最慢的。这是因为它们可能是 双曲线天体,不绕太阳公转,其轨道具有低 偏心率,这意味着它们的轨道更接近圆形,而不是椭圆形。‘Ouamuamua 在被观察时正以高度离心的轨道穿越太空,而且与地球并没有接近。2I/Borisov 的轨道也是一个偏心轨道,使它在经过时远离地球,之后又带它更远。
Seligman 发现,最有可能是星际的物体不仅是双曲线的,而且在 近日点时距离太阳的距离 更短,这是物体轨道上离我们恒星最近的距离。具有高度偏心轨道和更远近日点距离的双曲线物体更可能来自太阳系边缘的奥尔特云。尽管它们的轨道是偏心的,‘Ouamuamua 和 2I/Borisov 都被认为是星际物体,且它们仍有微小的可能性是来自奥尔特云,因为经过接近恒星质量的天体仍可能将它们抛入双曲线轨道。
那么,为什么最具潜在危险的星际物体是那些移动较慢且轨道不太偏心的物体呢?较慢的速度使它们更容易被太阳强大的引力捕获,从而将它们重新调整成可能撞击地球的轨道。因为我们的地球正面向太阳的反向点,或者说太阳正在远离的空间点,最有可能朝向地球的物体会在冬季靠近我们。那些撞击速度最高的物体更可能在春季接近地球,当时地球正朝向太阳的顶点移动。
如果有什么东西穿越大气层并坠落,它可能会在赤道附近发生,遗憾的是,它更接近北半球,而北半球拥有大多数人类。绝大多数假设的撞击物体的起源点与这一部分地球相符。虽然这让我们有了需要警惕的对象,但对于那些似乎从无处冒出来的物体,什么都不确定。
“对更大规模的星际撞击体的搜索已经进行了一个多世纪的讨论;然而,目前仍没有确凿的星际流星探测结果,”Seligman 说。
无论外面有什么,我们现在可以说自己是安全的。
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