太阳系有多少是由外来物质构成的：“少之又少”

据外媒报道，太阳系探测到的星际物体引发了一个有趣的问题。新的研究发现，答案是“非常少”。宇宙中许多恒星和行星形成的时间比太阳早，一些较重的恒星已经完成了它们的生命历程。

哈勃望远镜在2019年10月12日拍摄了这张鲍里索夫彗星的照片。

天文学家只探测到两个星际访客，一个是2017年发现的Omo Mo，很难归类。与138亿年前的宇宙相比，只有几十亿年历史的太阳系是新生的。另一个是不久后发现的鲍里索夫彗星。这两个天体往往需要在空无一物的恒星之间飞行数万年。相比之下，它们在太阳系的停留时间相对较短，只有几年。

他们的来访让人们想知道有多少这样的星际物体正在穿过银河系。如果太阳系是由它们飞过时产生的碎片形成的，那么这个数字很可能是数百万亿。但这个想法又提出了另一个问题：太阳系有多少组件是“本地材料”，有多少是由捕获的太空垃圾组成的？

到目前为止，我们还没有发现任何围绕太阳旋转的系外天体。恒星诞生时会以各种质量形式出现，而质量较大的恒星消耗燃料最快，很快就会死亡。最接近这种描述的是由微小尘埃碎片组成的微流星体。但这并不意味着它们不存在。也许有一些奇异的岩石潜伏在阴影中。当它们死亡时，它们将大部分恒星物质释放到太空中，并与其他星际物质混合，这可能会产生新一代的恒星和行星。我们连小行星带中大块岩石的分布都没有搞清楚，更不用说太阳系外的柯伊伯带了，距离很远，观测自然要困难得多。

然而，在这些石头中逐一寻找奇异的小行星或彗星将是一个极其痛苦和缓慢的过程。如果不知道外来岩石的出现概率，难度就更难以想象了。

去还是留？

在预印网站arXiv上发布的一项新研究中，研究人员试图估计被捕获到太阳系中的星际物体的数量，并监控它们在太阳系中停留的时间。

研究人员进行了大量的计算机模拟。他们研究了276691个天体从不同方向以不同速度进入太阳系的行为，进而追溯了这些模拟天体在过去10亿年的演化过程。

他们发现大多数星际物体不会在太阳系存活太久。如果它们进入木星轨道并开始围绕太阳旋转，很可能会与木星紧密接触，它们要么被木星吞噬，要么被抛出太阳系。如果外星天体的轨道平面靠近其他行星，可能会在太阳系这些原始成员的引力共同作用下被抛出太阳系。

虽然一些外星物体已经在太阳系成功停留了数百万年，但这并不意味着它们已经在这里定居。当它们被太阳捕获时，它们的轨道往往又细又长。同时，死去的恒星会留下遗骸，如：白矮星，中子星或黑洞。我们可能要让这些天体绕几圈才能看到它们是否会在这里长期生存。一百万年过去了。

最后的结论是，外来天体很难在太阳系长期停留。在27万多个模拟天体中，只有13个停留超过5亿年，只有3个停留超过10亿年。

披着羊皮的狼

既然我们已经得出了“外星天体不会在太阳系停留很长时间”的结论，还有一个问题没有解决。如果这个数字很大，即使“存活率”不高，太阳系仍然会挤满星际游客。

下面的估计有些推断，因为它主要基于行星形成模型和从om Omo和borisov彗星收集的极其有限的信息。

当太阳开始形成时，它被包围在一个巨大的星团中。因为当时太阳离其他正在形成的恒星非常近，所以捕获异物的概率比现在高得多。研究人员估计，太阳诞生时捕获的天体质量相当于地球的1000倍，可以形成6颗和矮行星谷神星一样大的小行星。在太阳系诞生后的几十亿年里，每年都会遇到像Omo Mo和borisov彗星这样的奇异天体。

总的结论是太阳系中不会有很多外来物质。据研究人员估计，太阳系外星天体在形成时期捕获的物质质量只有地球的十亿倍，之后捕获的数量还会再减少一千倍，勉强够形成一颗直径10公里的小行星。

这一研究成果有两个重要意义。首先，因为外星天体如此罕见，我们不需要花费精力去寻找它们。其次，认为生命可能起源于其他地方然后被带到地球的“泛胚说”其实是站不住脚的，因为能够穿越星际空间，来到太阳系，进入稳定轨道然后撞击地球的物质太少了。。