星際彗星更有可能在冬天撞擊地球

且撞上北半球的概率更高。

11月5日洛厄爾天文臺拍攝的3I/ATLAS。照片中彗星的顏色呈現(xiàn)為綠色調(diào)，且彗尾由于角度關(guān)系隱藏在身后而不可見。

Qicheng Zhang / Lowell Observatory

雖然目前被確認的數(shù)量只有三個，但是實際上有不計其數(shù)的星際天體（ISO）在46億年的歷史中穿越過太陽系。這其中有一些甚至有可能撞上過地球，留下了古老的傷疤——比如形成于大約20億年前的南非Vredefort隕石坑——要撞出這樣一個坑，撞擊物的飛行速度需要在每秒20千米以上，而典型的太陽系小天體的飛行速度平均僅在每秒10至15千米左右。

我們太陽系今天相對穩(wěn)定，但這也脫胎于其早年的混沌。現(xiàn)在太陽系的大部分物質(zhì)已經(jīng)聚集在一起，形成了行星和衛(wèi)星，因而天體之間發(fā)生碰撞的概率大為降低。

但在星際天體那里，情況并非如此。至少目前還不知道會有什么原因能讓進入太陽系的這類天體數(shù)量越來越少。而這意味著今天它們與地球撞擊的風(fēng)險可能并不比過去低。

近日美國密歇根州立大學(xué)（Michigan State University）物理和天文系的Darryl Seligman及其團隊在一篇論文中，試圖對星際天體撞擊地球的風(fēng)險進行量化評估，并從中獲得了一些有趣的發(fā)現(xiàn)。

由于星際天體的數(shù)量目前還難以估算，研究人員主要考慮了星際天體撞擊地球的預(yù)期軌道、輻射點和飛行速度，并據(jù)此預(yù)測了那些會撞擊地球的星際天體在時空的分布上可能會有怎樣的特點。

研究人員通過模擬發(fā)現(xiàn)，星際天體來自“太陽向點（Solar Apex）”和銀河系平面兩個方向的概率是其他方向的2倍。

所謂”太陽向點”是指太陽在銀河系中運動的方向。星際天體更有可能來自這個方向，因為太陽系正在朝那個方向前進，就像汽車行駛時會撞上更多的雨滴一樣。

而銀河系平面是銀河系銀盤所在的區(qū)域，這里集中了銀河系的大部分恒星。星際天體更有可能來自這一區(qū)域。

模擬結(jié)果還顯示，來自太陽向點和銀河系平面的星際天體通常速度較快。但那些速度較慢的反而更可能撞上地球。

這是因為能撞到地球的星際天體通常擁有低偏心率的雙曲線軌道。這類天體在靠近太陽時速度較慢，因而太陽引力對它們的影響更大。在太陽引力的影響下，它們更容易“變軌”，進入有機會和地球發(fā)生碰撞的新軌道。

有意思的是，星際天體撞擊事件發(fā)生在冬天（北半球）的概率較大；而能以最高速度與地球碰撞的星際天體更有可能出現(xiàn)在春天（北半球）。

這是因為，春季的地球正在朝著太陽向點的方向運動，因此星際天體相對于地球的運動速度最高；而冬天地球位于太陽向點的相反方向，撞擊發(fā)生的概率更高。

統(tǒng)計結(jié)果還表明，地球赤道附近的低緯度區(qū)域被星際天體擊中的風(fēng)險最高，且北半球的風(fēng)險也略高。

研究人員稱，以上結(jié)論是在“紅矮星是大多數(shù)星際天體來源”的假定基礎(chǔ)上得出的。這一假定是基于對紅矮星是銀河系中數(shù)量最多恒星的認識，而非出自對星際天體本身動力學(xué)特點的研究結(jié)論，因此帶有主觀性。但其核心觀點可能適用于所有運動學(xué)模型，盡管整體效應(yīng)的強弱會有所差異。

需要指出的是，該研究無法對星際天體的數(shù)量進行預(yù)測，因為目前缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)。所以星際天體撞擊地球的頻率目前也不可知。

參考

The Distribution of Earth-Impacting Interstellar Objects

https://arxiv.org/abs/2511.03374