恆星飛掠（stellar flyby）是指其他恆星靠近太陽系，足以造成某些擾動的事件。我們所在的銀河系區域相對稀疏，因此這類事件比銀河系其他區域來得罕見，但仍偶爾發生。那麼，在地球過去的歷史中，掠過的恆星是否曾經擾亂地球的軌道，進而引發劇烈的氣候變化？
最著名的一次恆星飛掠可能是蕭茲星的掠近。約7萬年前，它透過了歐特雲並可能擾動了一些彗星，但若真的如此，我們也得再等上數百萬年才會知道，那是彗星從歐特雲抵達太陽系內部所需的時間。蕭茲星突顯了恆星飛掠事件的潛在風險，科學家估計大約每10萬年會有一顆恆星穿越歐特雲。一項即將發表於Astronomical Journal的新研究針對了過去恆星飛掠是否曾改變地球軌道引發氣候變化的問題進行探討，標題為「過去5,600萬年內，掠過恆星對古氣候重建沒有影響」。（arXiv預印本）
圖說：蕭茲星的藝術家想像繪圖。蕭茲星為雙星系統，大約7萬年前曾飛掠太陽系外圍。Image Credit: Michael Osadciw/University of Rochester.
該研究以古新世─始新世極熱事件（PETM，約發生於5,600萬年前）的一段氣候變遷以及其他氣候異常為探討主題。PETM事件期間，全球溫度上升5至8°C，並有大量碳進入大氣與海洋。整個事件持續約十萬到二十萬年，對生物圈造成巨大衝擊，許多海洋生物滅絕，熱帶與亞熱帶區域擴充套件至極地，靈長類與其他哺乳類出現。目前對於PETM的成因仍有爭議，存在包括火山爆發、彗星撞擊、甲烷水合物釋放與軌道改變等假說。為了釐清恆星飛掠是否能導致PETM或其他氣候變遷，研究人員使用了先進的太陽系模擬模型，並在400次模擬中加入隨機的恆星引數。總共模擬了1,800次恆星飛掠事件。他們得到在過去5,600萬年的古氣候重建中，未發現掠過恆星有任何影響。
圖說：古新世—始新世極熱事件（PETM）是地球史上顯著的急速升溫事件之一，其成因尚無法確認。海洋高溫缺氧與酸化導致海洋微生物大量滅絕，陸地因極端高溫潮濕導致現代哺乳動物由赤道向北遷移。 Image Credit: Svensen (2012)。 https://doi.org/10\.1038/483413a
其他探討同一問題的研究則認為恆星飛掠可能改變地球古氣候。導致這些結果不同的原因之一，在於用來重現飛掠事件的模型完整度。例如，有些太陽系模型排除了月球的影響。執行包含所有已知效應的最先進太陽系模型計算成本極高，長時間尺度（例如數十億年）的研究往往只能基於簡化的太陽系模型，或僅模擬外行星。本次研究採用了更完整的太陽系模型，證明恆星飛掠並非造成如PETM等地球劇烈古氣候變遷的主因。論文作者指出，月球具有穩定作用，若模型中排除月球結果將不可信。
過去曾有許多恆星飛掠事件，未來也還會有。橙矮星葛利斯710預計將在129萬年後接近至0.1663光年（10,520 天文單位）內。它有86%的機率會透過歐特雲，有研究認為這可能引發一場彗星風暴進入太陽系內部。這樣的事件是否會引發地球氣候劇變？其中存在許多不確定性，而要理解過去與未來恆星飛掠對地球氣候的影響，最終取決於物理模型的完整性。（編譯／王庭萱）
資料來源：Universe Today
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