一個行星大小的物體，可能曾經訪問過一項新的研究表明，可能通過扭曲四個外行星的軌道而永久地改變了我們的宇宙鄰居。這些發現可能有助於解釋為什麼這些行星的路徑具有某些獨特的特徵。
幾十年來，天文學家一直在爭論如何的行星形成了。然而，大多數假設都同意行星應具有的軌道類型：圍繞行星同心排列的圓圈。並躺在同一平面上。 （如果你從側面觀察它們，你只會看到一條線。）然而，包括地球在內的八顆行星中沒有一個擁有完美的圓形軌道。另外，行星的路徑並不精確地位於同一平面上。
與相比（在我們的行星家族中，它的軌道是最蛋形和傾斜的），四個外層的路徑巨行星木星、土星、天王星和海王星與理想軌道存在微小偏差。然而，解釋這些細微的差異一直具有挑戰性，他說雷努·馬爾霍特拉是圖森亞利桑那大學的行星科學家，也是這項新研究的合著者。
她在給《生活科學》的一封電子郵件中寫道：“長期以來，理論天體物理學的難題一直是弄清楚軌道後來如何變得不圓，並與平均平面傾斜得不太大或太小。”馬爾霍特拉說，雖然之前的研究重點是這些行星之間的相互作用如何重塑它們的軌道，但“這些假設與觀測到的軌道的某些重要細節並不一致。”
星際訪客
為了解決這個難題，馬爾霍特拉和同事考慮了一個較少被研究的場景：大約 40 億年前，一顆恆星大小的物體來訪，改變了這些行星的路徑。
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利用四顆外行星的計算機模型，該團隊對此類飛越進行了 50,000 次模擬，每次超過 2000 萬年，同時改變了每個訪問者的某些參數，包括其質量、速度以及與太陽的距離。與之前的研究相比，研究人員還擴大了他們的搜索範圍，考慮了比恆星小得多的物體——事實上，就像。他們還研究了超近距離穿越的情況，重點關注闖入者距離太陽 20 個天文單位 (AU) 以內的情況。 （1 個天文單位約為 9300 萬英里，或 1.5 億公里，大致是地球到太陽的平均距離。）
儘管大多數模擬創造的條件與當前太陽系非常不同，但研究人員發現，在大約 1% 的模擬中，訪客的通過將巨行星的軌道改變到了大致當前的狀態。這些近距離比賽中的闖入者直接進入太陽系，穿過天王星的軌道，有些甚至掠過水星的路徑。而且它們相對較小，質量是木星質量的 2 到 50 倍。
“這個範圍包括行星質量到褐矮星質量，”馬爾霍特拉說。 (棕矮星，通常被稱為“失敗的恆星”，是比行星重但質量不如恆星的奇怪天體。 ）
由於許多接近匹配的模擬都讓類行星物體俯衝穿過內太陽系，因此研究人員額外創建了 10,000 個模擬，其中也包括類地行星。在這些情況下，先前將巨行星的軌道改變為當前狀態的飛越也重現了太陽系當前的外觀。
產生最真實結果的模擬涉及一個質量為木星八倍的物體俯衝到距離太陽 1.69 個天文單位的地方。這使得它僅比火星當前軌道距太陽 1.5 個天文單位稍遠一些。
模擬顯示，僅一顆亞恆星天體飛越就足以改變巨行星的軌道。由於觀測表明宇宙中的次星體數量相當多，因此此類物體的訪問可能比。
這項研究尚未經過同行評審，發表12 月在 arXiv 預印本數據庫中。
