“複仇星”在哪裏?
太陽的伴星——人們姑且為之命名為“複仇星”,已引起了科學家認真熱烈的討論,從理論方麵說,太陽應該有一個伴星,可實際上至今尚未發現。是人類現今的技術手段還不能發現它,還是根本就沒有這顆星呢?人們正想盡辦法尋求答案。自從太陽伴星——“複仇星”的假說公諸報端,科學家們開展了認真熱烈的討論。人們根據開普勒定律推算,若其軌道周期為兩千六百萬年,那麼軌道的半長軸應該是地球軌道半長軸的八萬八千倍,約1.4光年,即太陽伴星距太陽比任何已知恒星要近得多。1985年,美國學者德爾斯莫在假設“複仇星”確實存在的前提下,用一種新方法算出了這顆星的軌道。他首先對最近兩千萬年左右脫離奧爾特雲的那些彗星進行統計、調查,對126顆這樣的彗星及其運動作了統計研究,斷言他的統計可靠性達95%。他確定,大多數這類彗星都作反方向運動,即幾乎與太陽係所有行星運動的方向相反。
根據這些彗星的衝力方向算出,在不到兩千萬年以前,奧爾特雲從某一其他天體接受到一種引力衝量。他認為,這是由一個以每秒0.2或0.3公裏速度緩慢運行的天體引起的,“複仇星是一種令人滿意的解釋。”德爾斯莫根據動力學算出,“複仇星”的軌道應該與黃道幾乎垂直,它目前應該接近其遠日點(距太陽最遠的點),而它的方向應該是離開黃極5°左右。美國學者托貝特等,計算了“複仇星”可能的軌道因星係“潮汐”——即太陽係以外的物質引力影響而產生的軌道變化。考慮到這顆星可以運行到離太陽很遠的地方,很容易受到別的天體引力的影響。托貝特說,即使它原先的軌道很穩定,也不可能在從太陽係存在以來的四十六億年中,軌道一直保持不變。許多研究者同意這樣的看法:這顆軌道周期為兩千六百萬年的伴星的預期壽命至多為十億年。
這就意味著,它可能是在太陽形成之後很久才被太陽“俘獲”的,或者就像有的科學家指出的那樣:在“複仇星”剛形成時,它和太陽之間的聯係要比現在緊密,其周期約為100至500萬年,後來由於其他天體的引力“牽引”而外移到現在的軌道;這種外移最終會導致它脫離太陽的引力影響。為了尋找“複仇星”,穆勒等人用大型天文望遠鏡拍攝了大約五千張北半球暗星的照片。他計劃,每隔一段時期拍攝一次,從而比較一下哪些暗星存在較大的“自行”,它們就是“複仇星”的選者了。如果他們在北半球找不出這樣的星體,他們還將探查南半球天空。一般認為,太陽伴星應屬於一種較小的恒星——紅矮星。可是,目前人們還沒有南半球天空的紅矮星表,觀測上的困難是很多的。穆勒說:“如果他們找到了一顆近似的星體,接下來事情就好辦了。”一旦從大海裏撈出了這枚針,要證明這確實是那枚針就不難了。針對太陽係的現狀,有一些天文學者認為,太陽伴星由於某種原因未能形成,而形成了八大行星及其衛星、小行星和彗星等等。
美國天體物理學家韋米爾和梅梯斯的研究認為,尚未發現的太陽第十顆大行星(經常寫做X行星)可能是引起周期性彗星雨——生物大規模滅絕的原因。韋米爾他們是在把前人兩個設想合並到一起後,創立這種新穎的解釋的。這兩個設想是:在冥王星軌道之外存在著X行星;以及認為在海王星之外的太陽係平麵中可能有一個彗星盤或彗星帶。在他們設計的一個模型中,X行星周期性地從上述彗星帶近旁穿過,破壞彗星軌道,使大量彗星衝向太陽係內部。韋米爾說,這個理論的優點之一是X行星的軌道距離太陽要比“複仇星”近得多,因而將十分穩定。X行星軌道平麵與太陽係平麵成45°傾角,設想它每一千年沿軌道運行一周。但是它也會受到其他行星引力的牽引而引起軌道變遷,每隔兩千六百萬年,當其運行到接近上述彗星帶時,就會觸發一場彗星雨。美國科學家海爾斯綜合了不規則地通過“複仇星”軌道的恒星的各種作用,估計出“複仇星”在過去的兩億五千萬年中,其軌道周期的變化應為15%。
鑒於此,人們認為,不管是哪種情況,在“複仇星”的可能軌道上,所有的擾動都意味著天文鍾的調諧並不那麼精確,而如果這顆太陽伴星確實存在的話,人們不應該期望它觸發彗星雨和引起大規模物種滅絕的周期十分精確。遺憾的是,至今缺乏更好的地質資料,尤其是隕石坑方麵的資料,地球上的證據的不確定因素太大,以致於無法準確地說出“複仇星”天文鍾的周期性能精確到什麼程度。總而言之,根據科學家們的研究推測,太陽很可能存在或有過伴星,但是要找到它、證實它,確實是一件困難的事,人們期望著科學家們早日解開這個宇宙之謎。1846年,天文學家注意到天王星以一種與牛頓第一定律相矛盾的規律偏離正常軌道“擺動”,這意味著科學家們隻有兩種選擇:要麼重寫牛頓的物理定律,要麼“發明”一顆新的行星來解釋這種奇怪的重力拖曳現象,結果天文學家們發現了“海王星”的存在。今天,科學家們又遇到了相同的難題。路易斯安那大學的天文學家約翰·馬特斯、帕特裏克·威特曼和丹尼爾·威特米爾研究彗星軌道已有二十多年的曆史了,他們在研究了八十二顆來自遙遠的奧特星雲的彗星軌道之後發現,這些彗星的運行軌道似乎都受到一個位於太陽係邊緣、冥王星之外的巨型天體的引力影響,使它們的軌道都沿著一條帶狀分布排列,同時它們到達近日點的時間也會發生周期性變化。那麼到底是什麼影響了彗星的軌道呢?