太阳系有多少是由外来物质构成的

在遥远的宇宙深处，哈勃望远镜于2019年10月12日捕捉到了一颗罕见的彗星——鲍里索夫彗星的照片。这张图片引发了人们对太阳系外来物质的无限好奇。

国外媒体报道称，在太阳系中探测到的星际天体引发了一个引人深思的问题：太阳系有多少是由外来物质构成的呢？最新研究发现，答案令人惊讶——太阳系中的外来物质寥寥无几。

天文学家迄今为止只探测到了两位星际间的访客：一位是难以分类的“奥陌陌”，另一位则是随后的彗星鲍里索夫。它们在空旷的宇宙间飞行数万年，相比之下，在太阳系中的逗留时间显得相当短暂，只有数年。

这些星际来客的存在让人们不禁好奇：究竟有多少这样的星际天体正在穿越银河系呢？如果太阳系是由这些星际天体穿越时产生的碎片形成的，那么数量可能多达成千上万亿。但这个想法也引发了另一个问题：太阳系有多少成分是“本地物质”，又有多少是由捕获的太空垃圾构成的呢？

尽管我们尚未探测到任何围绕太阳旋转的系外天体，但这并不意味着它们不存在。最有可能的替代物是由细小尘埃碎片构成的微流星体，它们隐藏在暗影之中。我们甚至对小行星带中大型石块的分布都还不完全清楚，更不用说太阳系外层的柯伊伯带了，那里的观测难度自然更大。

寻找这些外来小行星或彗星将是一个漫长而痛苦的过程。如果我们不知道这些外来岩石的出现概率，难度更是难以想象。

在最近的一项研究中，研究人员试图估测被捕获进入太阳系的星际天体数量，并监测它们在太阳系中的停留时间。他们开展了大量计算机模拟，研究了276691个以各种速度、从各种方向进入太阳系的天体的行为，并追溯了这些模拟天体的演化过程。结果发现，大多数星际间天体在太阳系中都无法长时间存活。它们要么被木星吞噬，要么被甩出太阳系。即使某些外来天体成功在太阳系中停留了数百万年，也不意味着它们已经定居于此。它们的轨道往往又细又长，需要沿着轨道转上好几圈才能确定它们是否会长期留在这个系统中。

研究还表明，尽管可能存在大量穿越太阳系的星际天体，但真正能够在太阳系中长时间留存下来的外来物质非常有限。根据一项基于行星形成模型和有限信息的估算，太阳诞生时可能捕获了相当于地球质量千分之一的物质，而在随后的数十亿年间，每年可能遇到几颗像“奥陌陌”和鲍里索夫彗星这样的外来天体。总的结论是，太阳系中的外来物质并不会很多。研究人员估算，在太阳系形成期间捕获的外来物质质量只有地球的十亿分之一，之后捕获的量更是减少了千倍。这一研究为我们提供了两大重要启示：由于外来天体极为罕见，我们无需投入大量精力去寻找它们；“泛种论”即生命可能源于宇宙深处后被带到地球上的观点并不成立，因为能够穿越星际空间来到地球的物质数量实在太少太少了。