[비즈한국] 曾经，像“奥陌陌”（'Oumuamua）和“3I/ATLAS”这样神秘的天体突然造访了太阳系。它们从太阳系外遥远的恒星系飞来，快速掠过太阳附近。奥陌陌展现出了意料之外的加速，而3I/ATLAS则被确认是第三个从太阳系外闯入的星际天体。人们甚至一度幻想，它们会不会是外星文明派来的飞船。
然而，迄今为止并没有证据表明这些天体是人造物。无论是奥陌陌还是3I/ATLAS，最终都被认为是由于从其他恒星系中被抛射出来，由岩石和冰组成的自然天体。
但是，在极其久远的过去，曾有一个比它们巨大得多的存在造访过太阳系。那并不是一颗彗星或小行星，而是一颗恒星完整地擦过太阳系边缘。
不过，这并不是指这颗恒星穿过了地球与木星之间。它经过的地方是比行星系远得多的地方，即像巨大云团一样包围着太阳系的“奥尔特云”。更惊人的事实是，这个事件可能并未彻底成为过去。大约250万年前掠过的那颗恒星所扰动的彗星，至今仍在长达数百万年的时间跨度里不断坠入太阳系内部，且这种影响很可能延续到了今天。
留下这一痕迹的恒星名为HD 7977。太阳系并非漂浮在空旷宇宙中的孤岛。太阳围绕银河系中心公转，周围的恒星也以不同的速度和方向运动。在极长的时间尺度下，恒星与恒星之间的距离会不断变化。绝大多数恒星掠过时都距离遥远，对太阳系没有任何影响。但偶尔会出现一颗近距离逼近的恒星，足以强烈震动奥尔特云。
最著名的案例是“舒尔茨星”（Scholz's star）。这颗昏暗的联星系统目前距离太阳约22光年，约7万年前曾逼近至距离太阳约5万AU（天文单位）的位置。虽然是太阳与地球距离的5万倍，但考虑到奥尔特云的规模，这实际上已经穿过了其内部。
舒尔茨星也有可能改变了部分彗星的轨道。但这一事件仅发生在7万年前。从奥尔特云出发的彗星要到达太阳系内部，通常需要数十万到数百万年。舒尔茨星引发的彗星潮，其真正影响可能尚未显现。
相比之下，HD 7977通过太阳系的时间要久远得多。即使这颗恒星扰动的彗星现在抵达太阳系内部，在时间上也不足为奇。奥尔特云是距离太阳系最遥远的小天体仓库。虽然从未被直接观测到其真实面貌，但推测其为从距离太阳几千到几万AU，甚至广达10万AU的巨大球形结构。
其中可能蕴含着数十亿到数万亿颗冰质天体。绕太阳一周需要数十万到数百万年的长周期彗星，大多源自于此。平时，银河系圆盘的引力会一点点拉扯奥尔特云，这被称为“银河潮汐力”。银河潮汐力会缓慢扭曲彗星的轨道，改变其与太阳最近的近日点距离。其中一部分坠入木星和土星轨道以内时，便成为我们能够观测到的长周期彗星。
这一过程并非完全随机。如果银河潮汐力是主要原因，那么进入太阳系内部的彗星轨道方向应保留相对于银河系圆盘的特定偏向。简单来说，即银河潮汐力将彗星推向太阳时，存在偏好的轨道方向。因此，从奥尔特云初次进入的彗星不应在天空的各个方向以完全相同的比例出现。
然而，实际观测结果与这一预测不符。2026年发表在《行星科学杂志》（PSJ）上的这项研究将长周期彗星分为两组进行了调查。第一组是“动力学上的新彗星”。它们的长半轴大于1万AU，此前未受巨大行星强引力影响，实际上是首次访问太阳系内部的天体。第二组是“年轻的回归彗星”。它们的长半轴在1000AU到1万AU之间，是已经穿过太阳系内部一次或数次后再次返回的天体。
研究组仅使用了1990年开始对全天进行系统探测以来发现的彗星。在严格限制轨道误差的前提下，分析包含了107颗动力学上的新彗星和112颗年轻的回归彗星。这里出现了一个奇怪的差异。年轻的回归彗星的轨道方向与银河潮汐力占主导的模拟结果非常吻合，即观测与模型之间没有明显冲突。但初次访问太阳系内部的彗星分布却过于各向同性（均匀）。如果仅受银河潮汐力作用，本应有更多彗星从特定方向进入，但实际彗星几乎是从所有方向均匀飞来，非常接近随机分布。
这是一个奇怪的结果。年轻的回归彗星原本是在动力学上的新彗星穿过太阳系内部后再次返回过程中形成的。但现在的初次进入彗星几乎是从随机方向飞来，而之前进入并返回的彗星却依然记住了银河潮汐力的方向性。
研究组推测，这两类彗星是在不同的时期从奥尔特云出发的。于是，将约250万年前强烈震动奥尔特云的恒星列为了嫌疑对象。盖亚空间望远镜（Gaia）能精确测量恒星的当前位置和运动。将这些运动随时间倒推，可以追踪恒星在过去的位置。结果表明，与太阳类似的恒星HD 7977在约247万至276万年前曾通过太阳附近。目前这颗恒星距离太阳约246光年，但过去它曾深入到奥尔特云的深处。
研究组进行了13次模拟，计算了HD 7977以距离太阳3162AU到5万119AU不等的位置通过的情况。同时考虑了奥尔特云、四颗巨大行星、银河潮汐力及其他微弱恒星通过的影响。其中，最能复现实际彗星轨道的情况是HD 7977距离太阳约6000AU到1万AU之间。换算成光年，仅为约0.1到0.16光年。
考虑到冥王星的平均距离约为40AU，太阳与HD 7977之间的距离约为冥王星轨道半径的150到250倍。以日常生活中的尺度看非常遥远，但与恒星之间的平均距离相比，实际上等于近距离擦身而过。
如果HD 7977亮度真的与太阳相似，且逼近至6000AU到1万AU，那么当时的夜空中它看起来会比金星亮得多。其视星等可能在负7到负8左右。虽然达不到照亮黑夜的满月程度，但可能像细长的月牙一样引人注目。当时地球上还没出现直立人，或者说早期人类正处于刚刚出现的阶段。虽然当时的人类没有留下记录，但那时候的人类祖先极有可能看到了这颗突然出现在夜空中、格外明亮的星星。
这颗恒星的引力将奥尔特云的彗星向各个方向驱散。距离太阳1万AU左右的彗星公转周期相对较短。这些天体在HD 7977经过后相对较快地抵达了太阳系内部。在受巨大行星引力改变轨道并返回后，形成了今天的“年轻回归彗星”群体。这些彗星虽受到HD 7977的影响，但恒星的通过强度尚未完全抹去轨道方向性，因此部分保留了之前受银河潮汐力影响的痕迹。
相反，距离太阳2万AU以上的彗星公转周期要长得多。这些天体直到恒星经过后的200万至300万年后的今天才抵达太阳系内部。奥尔特云外侧的彗星更容易被HD 7977的引力扰动。恒星的通过几乎彻底搅乱了原有轨道的方向性。由于它们被观测为今天动力学上的“新彗星”，所以看起来像是从所有方向均匀飞来。
在恒星经过后，彗星并非立刻全部抵达地球附近。由于奥尔特云规模巨大，彗星雨会跨越数百万年缓慢展开。在模拟中，若HD 7977在6000AU至1万AU之间通过，过去250万年间流入太阳系内部的长周期彗星平均数量比仅受银河潮汐力作用时多出约7到12倍。这并非特定瞬间的短暂爆发。长半轴在2万至5万AU的彗星在恒星通过后需300万至1000万年才能从奥尔特云脱离并抵达太阳系内部。因此，即便过了约250万年的今天，长周期彗星的流入率仍可能比平时高出约2倍至2.5倍。我们并不是在观测已经过去的彗星雨痕迹，而是正生活在尚未结束的彗星雨的后半段。
这一结果也影响了推算奥尔特云规模的方法。奥尔特云太过遥远且昏暗，很难直接清点其中的天体。天文学家通常在计算流入太阳系内部的新长周期彗星数量后，将其与模拟中的流入比例进行比较，从而推算奥尔特云天体的总量。但如果现在是一个彗星流入量比平时多出两倍以上的特殊时期，那么将当前的流入率假设为常规值进行的传统计算，就会高估奥尔特云的天体数量。论文指出，如果HD 7977是造成目前彗星轨道各向同性的原因，那么关于奥尔特云天体总数的现有估算值可能需要调低约2倍到2.5倍。
显然，太阳系的历史并非仅由太阳和行星决定。共同游历银河系的周边恒星偶尔也会侵入太阳系的边界，并留下延续数百万年的变化。而且，这类事件未来还会发生。预计约130万年后，K型恒星“格利泽710”（Gliese 710）将逼近至距离太阳约1万AU，即0.16光年的位置。格利泽710也可能扰动奥尔特云，并在数百万年后引发新的彗星雨。
如果遥远未来的人类能够存活到可以进行星际探索的程度，这样逼近的恒星可能会成为某种跳板。当然，以目前的载人航天技术，1万AU也是难以跨越的距离。但若平时距离数光年的恒星逼近至0.16光年，星际探索的难度将会有极大改观。
曾经，奥陌陌和3I/ATLAS作为从其他恒星系飞来的小碎片造访了太阳系。但在恒星与恒星的相遇中，造访者并不总是小石子。有时，恒星本身会走到太阳系的门槛。而且，那颗恒星并不会不留痕迹地离开。它会震动遥远的奥尔特云，在数百万年间持续向太阳系内部输送彗星。
参考
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ae7a65
https://www.nature.com/articles/s41598-025-29033-y
作者 池雄培（Ji Woong-bae）是谁？他热爱猫咪与宇宙。童年时期看过《银河铁道999》后，立志将宇宙的美丽传播给世人。目前担任世宗大学自由专攻学部助教，同时参与演讲与写作等多种科学传播活动。著有《关于天文学家的无用论》、《我们生来就是天文学家》、《看着宇宙会涌现的奇怪问题》等书，并翻译了《我为何不经意间毁灭了冥王星》、《量子生活》、《UFO》等作品。