返回第3章:捕获3(3 / 4)  揽星者首页

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 “在更长的时间尺度上,比如说一万年后,边瞬星的轨道会如何演化?它会不会在某个时刻与其他行星发生近距离相遇,甚至碰撞?”

    这个问题让会议室陷入了沉思。

    “这是一个很好的问题,”褚飞骍说,“但也是一个很难回答的问题。”

    他换了一张幻灯片,上面是一些复杂的图表和曲线。

    “太阳系是一个混沌系统。所谓混沌,不是说无序,而是说系统对初始条件极其敏感。即使是极其微小的误差,经过长时间的演化,也会被指数级放大。”

    “举个例子,”他说,“我们现在知道边瞬星的位置精度约1000公里,速度精度约0.1米每秒。这在天文学上已经是很高的精度了。但即使是这样,当我们用这些数据来预测一百万年后的轨道时,误差可能会达到几十个天文单位。”

    “换句话说,”他总结道,“我们可以相当准确地预测'边瞬'星在未来几百年内的轨道,但对于更长时间——比如一万年、十万年——我们只能给出一个概率分布,而不是确定的轨道。”

    “那这个概率分布是什么?”汤姆问,“边瞬星与其他行星碰撞的概率有多大?”

    “根据我们的初步计算,”褚飞骍说,“在未来一百万年内,边瞬星与主要行星发生碰撞的概率小于1%。更可能的情况是,它会一直维持在当前的轨道上,或者轨道参数发生缓慢的变化。”

    “但也有可能,”他补充道,“经过多次与其他行星的引力相互作用,边瞬星的轨道会发生较大变化。它可能被推向更远的轨道,也可能被推向更近的轨道,甚至可能被彻底抛出太阳系。”

    “所以我们需要持续监测,长期跟踪边瞬星的轨道变化,及时发现任何异常。”大卫说。

    “完全正确,”褚飞骍点头,“这也是我们接下来要做的工作之一。”

    会议继续进行,讨论转向了其他话题。

    R国的伊万提出了一个新的问题:“我想问,边瞬星是如何被太阳系捕获的?这种捕获的概率有多小?”

    这个问题引起了大家的兴趣。

    褚飞骍思考了一下,说:“这确实是一个很有意思的问题。让我们来分析一下。”

    他走到白板前,拿起笔开始书写。

    “首先,我们要理解什么是引力捕获。一个天体从无穷远处飞来,如果它的速度太快,太阳的引力不足以改变它的轨道,它就会以双曲线轨道掠过太阳系,然后继续飞向无穷远处。”

    “但是,如果这个天体在经过太阳系时,恰好与某个行星发生近距离相遇,行星的引力可能会改变它的速度,使它减速。如果减速足够多,它的轨道就会从双曲线变成椭圆,从逃逸轨道变成捕获轨道。”

    “这就是所谓的引力助推,或者说引力弹弓效应的反向应用。”

    他在白板上画了一个简图,显示一个天体如何通过与行星的相互作用而被捕获。

    “在边瞬星的案例中,我们的计算显示,它在经过海王星附近时,海王星的引力对它产生了作用,使它的速度降低了大约0.5%。就是这0.5%的速度变化,让它从逃逸轨道变成了捕获轨道。”

    “这种事件的概率有多小?”伊万追问。

    “非常非常小,”褚飞骍说,“要发生这种捕获,需要满足很多条件:天体必须以正确的速度、正确的角度、正确的时间经过行星附近。任何一个参数稍有偏差,捕获就不会发生。”

    “根据理论计算,”他继续说,“太阳系捕获一颗行星级天体的平均间隔时间约为几千万年到几亿年。也就是说,自从太阳系形成以来的46亿年里,可能只发生过几十次到几百次这样的事件。”

    “而且,”他补充道,“被捕获的天体大多不稳定,可能在几百万年内就被重新抛出太阳系。像边瞬星这样,能够稳定存在的,更加罕见。”

    “所以我们真的很幸运,”欧洲的马可说,“能够在人类有观测能力的这短短一百多年里,目睹这一事件。”

    “是的,”褚飞骍说,“这是天文学史上的一个奇迹。”

    会议室里响起一阵赞同的低语。

    接下来,讨论转向了边瞬星本身的特性。

    华夏科学院的一位研究员问:”关于边瞬星的内部结构,我们有什么了解?它是岩石行星还是气体行星?”

    “这是一个好问题,”褚飞骍说,“让我们来分析一下现有的数据。”

    他调出一张表格,上面列出了边瞬星和其他行星的参数对比。

    “边瞬星的密度约5.8克每立方厘米,这介于地球(5.5克每立方厘米)和海王星(1.6克每立方厘米)之间。这个密度告诉我们什么?”

    他停顿了一下,等待大家思考。

    “它告诉我们,边瞬星可能是一颗‘超级地球'或者‘冰巨星'。所谓超级地球,就是质量比地球大,但小于海王星的岩石行星。所谓冰巨星,就是类

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