原标题：潜藏在太阳系中的19个“外星”天体

在我们的太阳系中可能隐藏着一小群来源于另一颗恒星的“外星”天体。新的研究表明，有19颗半人马型小行星并不起源于太阳系内部。半人马型小行星是一类轨道通常于木星和海王星轨道之间、偶有类彗星行为的冰质小行星。在刚刚诞生后不久，太阳逐个或者成批地从一颗近距恒星旁俘获了它们。

虽然早已知道有一些环绕太阳的小行星并不起源于太阳系，而是行星形成初期被捕获的，但很难做出具体的判断。

预测过去

将太阳系45亿年的历史倒推回去是个不小的挑战。在如此大的时间尺度下，模型中微小的差异会使得结果千差万别。因此，天文学家采用一种统计方法。在预先选取了一组半人马型小行星后，然后克隆出数百万个副本，再对这些副本进行时间上的回溯。

结果发现这些天体曾经具有垂直于太阳系平面的公转轨道。这些不寻常的极轨道表明它们最初很有可能来源于另一颗恒星。

探索“混沌海洋”

近50亿年前，太阳是某个星团中刚刚诞生的众多恒星之一。太阳形成后，剩下的物质逐渐聚集成一个旋转的盘，最终形成行星。

但是太阳系形成的细节依然不确定。目前的观点是，冰质巨行星天王星和海王星互相交换了位置，将一些冰质的碎块推到了离太阳更远的地方。或许存在第五颗绕太阳公转的巨行星，但最后因与其他近邻恒星的作用而被甩出了太阳系。在太阳系的边缘可能还隐藏着一颗未知的行星，被称为“第九行星”。

所有这些问题都使得追踪来自其他恒星的小天体的轨道变得无比复杂。不过，天文学家很快发现，知道一个天体最初是如何绕太阳转动会有所帮助。

2018年，科学家发现，第514107号小行星可能的星际起源。该小行星有着不同寻常的大倾角轨道，意味着它可以达到离太阳系平面上下很远的地方。由于回溯单个天体的位置是一个挑战，天文学家最终选择尝试了一种新的方法，被称为克隆法。

通过将一个小行星的轨道克隆100万份，就可以在数学家所称作的“混沌海”中找到半人马型小行星位于的“稳定岛”。这种方法的缺点就是依然无法确定一个给定的半人马型小行星45亿年前的位置，只是在统计意义上知道太阳系初期时某一个小行星可能在哪里。

寻找“外星”半人马型小行星

针对19个高轨道倾角的半人马型小行星，天文学家进行了克隆模拟，结果发现它们的这一轨道特征可以一直回溯到太阳系早期，不太可能形成于太阳系内。

太阳诞生的时候，附近有很多恒星与之同时形成。之后，这些恒星便分道扬镳。如果在这些恒星的间距仍很近的时候，行星形成便已开始，那么近邻恒星系统中的物质就有可能发生交换。

这些物质交换是同时完成的，还是分次完成的？在将来可以通过确定半人马型小行星是一起还是逐个来到太阳系来回答这个问题。

该方法发现第514107号小行星的轨道在45亿年前依然上下穿过太阳系的行星盘，表明它最初来源于太阳系之外。这同时也指出，应该有更多来自于太阳系之外的高轨道倾角半人马型小行星。

真是星际天体吗？

太阳系中存在太阳系外的物质并不奇怪，有一定数量源自于其他恒星的小天体是完全可能的。一些研究表明，大部分这样的外星物质可能隐藏在奥尔特云中。后者是一个包裹着太阳系的、由冰质物质组成的球状云团，距离太阳数千天文单位。1个天文单位等于地球到太阳的平均距离。

有观点质疑上述研究是否能够支持其结论，主要担心源于克隆方法不适用于十亿年量级以上的时间尺度。对于几千万年的时间尺度这种方法可能是有效的，但是其固有的混沌性可能让模型在45亿年的时间尺度上失效。因为做这种反向计算并得到有代表性的结果本身就非常困难。

另一个担心是该工作在计算时忽略了行星迁移的影响，这可能非常重要。但这些小行星的极轨道意味着，它们只会非常短暂地经过行星迁移能影响的区域，包括假设的第九行星。这种新的方法可以耐受一些太阳系早期的未知情况。其结果不会受到精调的影响，总是可以得到唯一的结论：这19颗半人马型小行星都来自于其他恒星。( 江苏省天文学会)

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