在经过几光年的旅行之后，应该有隐藏在我们太阳系中的星际彗星。苏黎世大学天体物理学家、NCCR行星成员汤姆·汉兹(Tom Hands)表示：也许我们已经看到了一颗彗星，但认为它是太阳系中形成的一颗“正常”彗星。几个世纪以来，彗星一直令人类着迷，这些奇异的物体是从哪里来的？根据荷兰天文学家简·奥尔特(Jan Oort)提出的最流行理论，在太阳系形成的非常早期阶段，巨行星将小天体“抛射”到远离太阳的外部区域。
在那里，结冰的岩石和尘埃颗粒形成了一种云（奥尔特云）。擦肩而过的恒星可能会将这些物体散射回内太阳系，在那里我们将它们观察为彗星。这些长周期彗星来自奥尔特云，绕太阳运行一圈通常需要200多年。苏黎世大学计算科学研究所博士后汤姆·汉兹(Tom Hands)说：我们提出了这类彗星的第二个潜在起源：它们(可能)是在相对较近，从过去从星际空间捕获。近年来，两名星际游客登上了新闻头条。
2017年探测到了第一个这样的天体，一个类似小行星的天体，名为“Oumuamua”（奥陌陌）。2019年8月，业余天文学家根纳季·鲍里索夫(Gennady Borisov)发现了一颗来自星际空间的彗星，并将再次离开太阳系。Oumuamua和Comet Borisov都是其他太阳系行星形成的残余，就像彗星和小行星被认为是太阳系行星形成的残余一样。在发现前两个星际物体之后，德国慕尼黑大学的汤姆·汉兹和沃尔特·德赫宁利用计算机模拟来研究太阳系如何捕获星际物体。
模拟4亿个对象
这些“偷渡者”在被抛向我们太阳系之前，在遥远的恒星周围形成，在遇到木星并被俘获到太阳系之前，经历了许多光年的旅程。研究模拟了4亿个这样的天体，当它们接近太阳和木星时，根据盖亚卫星任务的数据，对这些物体使用了真实的速度，并研究了它们在太阳系旅行中如何与木星相互作用。这项研究是在苏黎世大学的灶神星集群上完成，使用了一种在图形处理器上运行的高级代码，而不是传统的计算机处理器，所以能够在短时间内模拟如此大量的天体。
模拟总共花了两天时间，使用了大约70块显卡，如果只使用一块显卡，(这将需要)大约140天，如果使用普通的台式电脑处理器，则需要更长的时间。现在发表在《皇家天文学会月刊》上的模拟结果显示：在极少数情况下，木星对天体的轨迹进行了足够的改变，使它们与太阳系捆绑在一起。虽然捕获的概率很小，但任何地方都可能有几百到数十万颗这样的外星人彗星围绕太阳运行。被捕获的天体轨道通常与人类几个世纪以来观察到的长周期彗星轨道非常相似，这表明它们隐藏在人们的视线之内。
如果能找到一个，就有可能更详细地研究其他太阳系中形成的物质组成。欧空局选择了一项名为彗星拦截器的任务，旨在飞越一颗长周期或星际彗星。伯尔尼大学将为这次任务提供摄像系统和质谱仪，并将寻找这些物体与那些已知起源于太阳系彗星之间的差异。此前的研究发现，天体可能会变得自由，在银河系中“自由漂浮”，或者被其他恒星“偷走”，这使得奥尔特云可能部分是由围绕其他恒星形成的天体组成，但随后在数十亿年前被太阳在其诞生星团中捕获。
博科园｜研究/来自：苏黎世大学/NCCR PlanetS
参考期刊《皇家天文学会月刊》
DOI: 10.1093/mnrasl/slz186
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