星際訪客，何以確定它來自太陽系外？

浩瀚的宇宙中，地球只是一粒小小的塵埃。盡管人類在宇宙面前十分渺小，智慧的人類對宇宙的向往及探索卻從未停止。探索宇宙時，人類可以用各種望遠鏡觀察；可以發(fā)射探測器；也可以研究天外來客。

隕石來自地球之外，每年有超過6000顆隕石落到地面上。如果算上微小隕石，每年到達地球的隕石有成千上萬噸。落到地球上的隕石以及到達地球附近被觀察到的小行星幾乎全部來自太陽系，2017年10月19日發(fā)現(xiàn)的奧陌陌曾被認為是第一個在太陽系內(nèi)被發(fā)現(xiàn)的系外天體，近期科學(xué)家發(fā)現(xiàn)2014年闖入地球大氣層的CNEOS 2014-01-08流星同樣來自太陽系外，比奧陌陌造訪太陽系還要早3年。

飛來的小行星、彗星等，何以確定它是太陽系外的星際訪客？天體的運行受萬有引力的指揮，萬有引力能夠分辨出小行星及彗星究竟是來自太陽系內(nèi)還是太陽系外，主要看運行軌跡及飛行速度。

太陽系內(nèi)的天體繞太陽運行的軌道是橢圓，橢圓是閉合的，天體在橢圓軌道上運行永遠不會逃離太陽的束縛。若是發(fā)現(xiàn)一個天體的運行軌跡是拋物線或雙曲線，這個天體一定來自太陽系外。奧陌陌的軌道就是偏心率大于1的雙曲線，由此即可斷定它來自太陽系外。

天體的運行速度也能暴露出這個天體是否來自太陽系外。太陽系內(nèi)的小行星撞擊地球時，隕石相對于地球的速度在11.2千米每秒至72千米每秒之間。假設(shè)太陽系邊緣或者無窮遠處有一個速度為0的石頭在地球引力的作用下加速奔向地球，它撞擊地球的速度就是地球的第二宇宙速度，這個速度正是11.2千米每秒。這是隕石撞擊地球的速度下限。

地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度大約是29.8千米每秒，在地球軌道上逃離太陽引力的束縛，相對太陽的速度需要達到42.2千米每秒。太陽系邊緣有一個速度為0的石頭在太陽引力的作用下加速，到達地球軌道時速度就是42.2千米每秒。如果此時石頭能夠和地球迎頭相撞，石頭相對于地球的速度就是72千米每秒。這是太陽系內(nèi)的隕石撞擊地球的速度上限。

用類似的方法可以分析出，太陽系外的天體撞擊地球的速度至少是12.4千米每秒。如果一塊隕石到達地球的速度達到了80千米每秒，這塊隕石一定是來自太陽系外。CNEOS 2014-01-08流星進入地球大氣層的速度約為60千米每秒，盡管沒有超過72千米每秒，但對于流星來說這么大的速度非常罕見，很容易讓人想到它是來自太陽系外。再結(jié)合它的運動軌跡并考慮太陽系內(nèi)的行星對它軌道的影響，最后確認CNEOS 2014-01-08來自太陽系外。

研究來自太陽系內(nèi)的隕石及彗星會對認識太陽系的形成及演化有重要幫助。不同質(zhì)量的恒星演化過程不一樣，研究太陽系外的來客對研究其他恒星的演化也有積極的意義。也許地球能夠成為一顆特殊的星球與太陽系外的物質(zhì)造訪有關(guān)。