在經過幾光年的旅行之後，應該有隱藏在我們太陽系中的星際彗星。蘇黎世大學天體物理學家、NCCR行星成員湯姆·漢茲(Tom Hands)表示：也許我們已經看到了一顆彗星，但認為它是太陽系中形成的一顆「正常」彗星。幾個世紀以來，彗星一直令人類著迷，這些奇異的物體是從哪裡來的？根據荷蘭天文學家簡·奧爾特(Jan Oort)提出的最流行理論，在太陽系形成的非常早期階段，巨行星將小天體「拋射」到遠離太陽的外部區域。

在那裡，結冰的岩石和塵埃顆粒形成了一種雲（奧爾特雲）。擦肩而過的恆星可能會將這些物體散射回內太陽系，在那裡我們將它們觀察為彗星。這些長周期彗星來自奧爾特雲，繞太陽運行一圈通常需要200多年。蘇黎世大學計算科學研究所博士後湯姆·漢茲(Tom Hands)說：我們提出了這類彗星的第二個潛在起源：它們(可能)是在相對較近，從過去從星際空間捕獲。近年來，兩名星際遊客登上了新聞頭條。

2017年探測到了第一個這樣的天體，一個類似小行星的天體，名為「Oumuamua」（奧陌陌）。2019年8月，業餘天文學家根納季·鮑里索夫(Gennady Borisov)發現了一顆來自星際空間的彗星，並將再次離開太陽系。Oumuamua和Comet Borisov都是其他太陽系行星形成的殘餘，就像彗星和小行星被認為是太陽系行星形成的殘餘一樣。在發現前兩個星際物體之後，德國慕尼黑大學的湯姆·漢茲和沃爾特·德赫寧利用計算機模擬來研究太陽系如何捕獲星際物體。

模擬4億個對象

這些「偷渡者」在被拋向我們太陽系之前，在遙遠的恆星周圍形成，在遇到木星並被俘獲到太陽系之前，經歷了許多光年的旅程。研究模擬了4億個這樣的天體，當它們接近太陽和木星時，根據蓋亞衛星任務的數據，對這些物體使用了真實的速度，並研究了它們在太陽系旅行中如何與木星相互作用。這項研究是在蘇黎世大學的灶神星集群上完成，使用了一種在圖形處理器上運行的高級代碼，而不是傳統的計算機處理器，所以能夠在短時間內模擬如此大量的天體。

模擬總共花了兩天時間，使用了大約70塊顯卡，如果只使用一塊顯卡，(這將需要)大約140天，如果使用普通的台式電腦處理器，則需要更長的時間。現在發表在《皇家天文學會月刊》上的模擬結果顯示：在極少數情況下，木星對天體的軌跡進行了足夠的改變，使它們與太陽系捆綁在一起。雖然捕獲的機率很小，但任何地方都可能有幾百到數十萬顆這樣的外星人彗星圍繞太陽運行。被捕獲的天體軌道通常與人類幾個世紀以來觀察到的長周期彗星軌道非常相似，這表明它們隱藏在人們的視線之內。

如果能找到一個，就有可能更詳細地研究其他太陽系中形成的物質組成。歐空局選擇了一項名為彗星攔截器的任務，旨在飛越一顆長周期或星際彗星。伯爾尼大學將為這次任務提供攝像系統和質譜儀，並將尋找這些物體與那些已知起源於太陽系彗星之間的差異。此前的研究發現，天體可能會變得自由，在銀河系中「自由漂浮」，或者被其他恆星「偷走」，這使得奧爾特雲可能部分是由圍繞其他恆星形成的天體組成，但隨後在數十億年前被太陽在其誕生星團中捕獲。

博科園｜研究/來自：蘇黎世大學/NCCR PlanetS

參考期刊《皇家天文學會月刊》

DOI: 10.1093/mnrasl/slz186

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