通常我們會把太陽系統(tǒng)（恒星系統(tǒng)）視為一個穩(wěn)定大部分為安靜的地方,。當(dāng)然也會發(fā)現(xiàn)行星和其他軌道上的天體會每隔一段時間在彗星或小行星周圍肆虐，但大多數(shù)情況下情況是穩(wěn)定的,。即使偶爾的星際游客 也不會帶來太大的風(fēng)險(xiǎn),，至少不會影響這個系統(tǒng)的完整性。但是整個太陽系正在銀河系中旋轉(zhuǎn),，這意味著有數(shù)千億次與其它恒星進(jìn)行“密切親吻”的機(jī)會,。
圖注：7萬年前一顆被稱為Scholz星的褐矮星，正好位于其核心點(diǎn)燃?xì)渚圩兊牧憬琰c(diǎn)上,，穿過了太陽系的奧爾特云,。然而與插圖不同的是，它仍然不能被人眼看到,。圖片信息及版權(quán)：José A. Pe?as/SINC
那么多久才會有一場這樣的親吻呢,？潛在的危險(xiǎn)又是什么？如果有一顆恒星從太陽附近經(jīng)過,，情況會有多糟糕,？那么有多大距離的接近才會造成嚴(yán)重的危險(xiǎn)？發(fā)生這樣事件的概念又是多少,？這些可能性的范圍很廣,，下文讓我們來看看實(shí)際可能發(fā)生的情況吧。
圖注：銀河系和周圍天空的恒星密度圖,，清晰地顯示了銀河系,，大小麥哲倫云，如果你仔細(xì)觀察,，NGC104在SMC的左邊,，NGC 6205略高于和在左邊銀河核心和NGC 7078稍低?？偠灾?，銀河系在其盤狀區(qū)域包含了約2000億顆恒星。圖片信息及版權(quán)：ESA/GAIA
最好的估計(jì)是銀河系中有2千億到4千億顆恒星,。雖然恒星的大小和質(zhì)量各不相同,，但大多數(shù)恒星（每4顆中約有3顆恒星）都是紅矮星,，其質(zhì)量是太陽質(zhì)量的8％至40％之間。這些恒星的物理體積與太陽相近,，平均約為太陽直徑的25％,。
所以大概知道銀河系有多大：一塊厚約2000光年的光盤，直徑約10萬光年,，中心隆起的半徑約為5000光年~8000光年,。相對于太陽而言，典型恒星的運(yùn)動速度大約為20公里/秒：大約是太陽（以及所有恒星）通過銀河系本身運(yùn)行速度的十分之一,。
圖注：盡管太陽系在銀河系的平面內(nèi)離中心約25000光年~27000光年,，但太陽系行星的軌道方向與星系完全不一致,。圖片信息及版權(quán)：Science Minus Details
這些是銀河系內(nèi)恒星的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),，但在這里忽略了很多細(xì)節(jié)，一些危險(xiǎn)和細(xì)微的差別,，就像我們是否處于旋臂上的密度變化一樣,，事實(shí)上有更多的中心恒星及外圍星（太陽在邊緣的中間）、太陽系軌道相對于星系的傾角,、都取決于太陽系這樣的恒星是否處于銀河系中心的微小變化,。可以忽略這些的原因是從近似值來看,，這些數(shù)字讓科學(xué)家能夠計(jì)算出星系中恒星距離太陽特定距離的頻率,，因此可以預(yù)估到太陽系能經(jīng)常遇到各種各樣的影響的可能。
圖注：太陽和許多離太陽近的恒星之間距離是精確的,，大尺度恒星規(guī)模圖,。圖片信息及版權(quán)：Andrew Z. Colvin / Wikimedia Common
科學(xué)家計(jì)算方法非常簡單：計(jì)算恒星的數(shù)密度，橫截面（定義為希望另一顆恒星靠近自己的距離）以及恒星相對移動速度,，然后將它們相乘就能得到碰撞率,。碰撞率的這種計(jì)算方法對于從粒子物理到凝聚態(tài)物理物理的所有應(yīng)用都是有用的（對于專家來說，這基本上是Drude模型（德魯?shù)履Ｐ停?，也同樣適用于天體物理學(xué),。假設(shè)銀河系有2000億顆恒星，恒星是均勻分布在整個盤(忽略凸起)上,，這20公里/ s是恒星相對（本身）移動的速度,，如果繪制（下圖）的相對速率與離太陽距離的關(guān)系，這就是所能得到的,。
圖注：銀河系內(nèi)恒星有可能在太陽某個距離內(nèi)經(jīng)過的頻率,。這是一個對數(shù)坐標(biāo)圖，y軸為距離,，通常需要等待x軸出現(xiàn)這樣事件的時間,。圖片信息及版權(quán)：E. Siegel
這樣就能知道,，平均而言可以預(yù)估一顆恒星在宇宙歷史上最接近太陽的距離約為500 AU（天文單位（1AU=1496x10^5千米），或者約是從太陽到冥王星的距離的十倍,。每十億年,，一顆恒星會進(jìn)入距離太陽大約1500AU（天文單位），接近零散的柯伊伯帶的邊緣,。更常見的是大約每30萬年左右,，就會有一顆恒星在距離太陽為1光年處。
圖注：這是我們太陽系對數(shù)視圖一直延伸到最近的下一個恒星系統(tǒng),，圖顯示了小行星帶,，柯伊伯帶和奧爾特t云的延伸。雖然穿過奧爾特云的恒星可能是常見的,，但極不可能通過比這更近的距離,。圖片信息及版權(quán)：NASA
這對我們太陽系行星的長期穩(wěn)定性是有利的。根據(jù)太陽系45億年的歷史,，一顆恒星接近任何行星的可能性與太陽到冥王星機(jī)幾率的一萬分之一,，一顆恒星與太陽接近一顆行星的可能性（這將嚴(yán)重破壞軌道并引起彈射）小于1億~10億分之一。這意味著銀河系中另一顆恒星經(jīng)過并造成嚴(yán)重困難的可能性非常低,。但也不能否定這樣極低事件不會發(fā)生,。
圖注：內(nèi)行星和外行星的軌道都遵循開普勒定律。即使冥王星在任何可感知的距離內(nèi)出現(xiàn)經(jīng)過恒星的幾率都非常低,。圖片信息及版權(quán)：NASA / JPL-Caltech / R. Hurt, modified by E. Siegel
但是當(dāng)恒星通過奧爾特云（定義為距離太陽1.9光年）的過程中,，可能已經(jīng)超過了40000次，破壞了大量的冰體,。當(dāng)通過太陽系時,，恒星會很有趣，因?yàn)閮蓚€因素結(jié)合：
1,、奧爾特云的天體與太陽系“非常松散”（因?yàn)樘柕淖饔昧ο鄬芪⑷酰?，這意味著一個非常小的引力就足以顯著改變它們的軌道。
2,、恒星非常大,，所以一顆恒星離這些天體的距離與太陽是距離相同，也它可足以改變軌道,。
所以無論我們何時遇到與一顆正在流浪恒星密切接觸,，都有可能在接下來的幾百萬年內(nèi)與來自奧爾特云的傳入天體發(fā)生碰撞，從而增加風(fēng)險(xiǎn),。
圖注：柯伊伯帶是太陽系中已知天體數(shù)量最多的地方,，但奧特云，更暗淡，更遙遠(yuǎn),，不僅包含更多,，而且更可能像另一顆恒星那樣經(jīng)過的質(zhì)量擾動。需要注意的是：所有柯伊伯帶和奧爾特云天體都以相對于太陽極小的速度移動,。圖片信息及版權(quán)：NASA and William Crochot
換句話說,，一顆恒星的影響不會明顯影響到冰冷彗星般的天體進(jìn)入太陽系內(nèi)部，直到另外20顆恒星與太陽系親密接觸,！這是有問題的,，因?yàn)樵谖姨柛浇?jīng)過最近的一個恒星系統(tǒng)，Scholz恒星(它在7萬年前就已經(jīng)發(fā)生了)距離有20光年遠(yuǎn),。然而這個分析有一個潛在的樂觀之處：當(dāng)太陽系在最近500光年范圍內(nèi)是能更好地繪制和理解星體及其運(yùn)動,，可以更好地預(yù)測何時何地流浪恒星會影響奧爾特云的天體。如果關(guān)注的是經(jīng)過恒星向內(nèi)“彈射”天體的行星防御（地球安危）,，這類知識是顯而易見是下一步應(yīng)該去探索掌握的,！
圖注：WISEPC J045853.90 + 643451.9以綠色顯示，是美國宇航局廣域紅外勘測資源探測器或WISE發(fā)現(xiàn)的第一個超低溫褐矮星,。這顆恒星位于距離我們約20光年的地方,，為了觀測整個天空并獲得可能在太陽附近經(jīng)過的恒星,，導(dǎo)致今天可能出現(xiàn)的奧爾特云風(fēng)暴,，將不得不擴(kuò)大到500光年范圍。圖片信息及版權(quán)：NASA/JPL-Caltech/UCLA
這將需要建造廣域測量望遠(yuǎn)鏡,，能夠看到很遠(yuǎn)微弱恒星的地方,。美國宇航局（NASA）的廣域紅外勘測探測器（WISE）任務(wù)就是這個原型，但它可以觀察到最微弱,，最常見恒星的距離受到其尺寸和觀測時間強(qiáng)烈限制,。一架全天空紅外太空望遠(yuǎn)鏡可以將我們周圍的鄰居描繪出來?？梢灾朗裁磿r間,，從什么方向，可能到達(dá)的什么星引起這些擾動在奧爾特云天體,。
引力是相互作用一直在發(fā)生,，因?yàn)榧词固罩泻阈侵g有很大的距離，奧爾特云也是巨大的,，而且在長時間尺度上有不少機(jī)率會影響到太陽系內(nèi)部,。如果有足夠的機(jī)會，你可以想象的一切都會發(fā)生,！但對于我們這些生命短暫的生物來說這太長了,，一代人不過區(qū)區(qū)80載，而宇宙時間長河中，天體事件的發(fā)生不是以億年為單位就是以數(shù)萬年為單位,！
博科園-科學(xué)科普｜文：Ethan Siegel｜來自：Forbes Science
