太阳绕银河系公转周期要2.26亿年,这么长的时间里会不会有其它恒星系侵入这个轨道?

我们都知道月亮围绕地球运行,绕行一圈就是一个月,地球围绕太阳运行,绕行一圈就是一年,而太阳是围绕银河系中心运行的,绕行一圈的时间非常惊人,长达2.26亿年。
太阳绕银河系公转周期要2.26亿年,这么长的时间里会不会有其它恒星系侵入这个轨道?

我们的太阳绕银河系一周要2.3-2.5亿年,从太阳系诞生到现在,我们已经绕了大约20圈,但没有迹象显示,太阳曾经与其它恒星相撞过的迹象。

但要100%排除似乎不太现实,当然对于人类文明诞生也就万年计,似乎考虑得太远了,不是吗?

所以,自太阳形成以来,根据计算已经围绕银心旋转了20来圈,但其间是否有其他恒星来到太阳附近,这个问题大概率是没有,即便距离我们只有1光年,那也是2个苹果相距1000公里的状态。

除此之外就是系外的因素。太阳系每时每刻在发生着变化,银河系也在每时每刻的发生着变化,比银河系更大的本星系团也在每时每刻。我们的银河系即便是在本星系团也是一个大个头,因此不仅俘虏了并撕碎一些小型的矮星系,也会俘虏一些流浪的天体。那么这些天体的的加入,也会改变一些行星系原本的轨道。

以距离我们第二近的恒星巴纳德星为例,它正向我们太阳系移动,距离我们6光年,但它与我们相撞的几率基本为零,它将在9800年后,来到距离地球3光年多的地方。它比太阳更小(质量仅为太阳的17%),太阳的引力范围为1光年,两者根本就不会发生关系,打个照面便各自飞走了。

巴纳德星的运动轨迹。

恒星的轨道并不是固定不变的,但太阳系存在50亿年了,并没有恒星侵入太阳系轨道,宇宙是很广阔的,恒星之间的距离都是以光年计算的。太阳绕银河系公转周期要2.26亿年,这么长的时间里会不会有其它恒星系侵入这个轨道?

计算得平均距离约为:9.09光年

首先可以肯定的回答,这种可能性是存在的。像银河系这样的恒星系虽然是一个整体,但并不是一个绝对的刚体,它是中心黑洞和各个行星系以及其他天体引力平衡所组成的松散、脆弱联盟。在运行过程中,因为各种原因,每时每刻都在不停的发生细微的变化,每个行星系的公转轨道也在不停的变化。只是这种变化都发生在数以万年,甚至亿年;数以万光年,数十万光年这种极限的天文尺度和广度之内,以人类文明的科技和历史很难发现罢了,所以我们才感觉我们头顶的星空永恒不变。

据天文学家估计是1000-4000亿颗恒星,那么取值2000亿颗!

当然,擦肩而过的情况是发生过的,据信,大约在7万年前,曾经有颗小恒星带着它的伴星穿过奥尔特云,进入太阳系中,距离太阳最近时仅0.6光年。但它随后飞离太阳系,并因为太阳引力,它在柯伊伯带中留下了一些本属于它的物质。

看到满天的星斗,在没有光污染的情况下,还能看到浩瀚的银河、星云,你可能会想,天空既然如此拥挤,银河系有数不清的恒星和星系(据称有至少1000亿颗恒星),发生恒星相撞事件,应该是频率很高的事儿了吧?

在行星系中,一个天体之所以能被称为行星,除了在整个行星系中体积、质量所占的比重较大之外,一个最苛刻的条件就在于它能够依靠引力清除自己轨道周围的天体。譬如说冥王星,为什么会被开除出九大行星之列?并不是因为它的质量和体积最小,主要是因为它没有能力清除自己轨道周围的天体,在它的周围还有大型天体的存在,比如说阋神星。所以可以这样理解:在行星系内所有行星都是其公转轨道上唯一的大型天体,它不和其他的天体共用轨道。

银河系恒星最密集的区域是银心,其次是旋臂,这两个区域都是恒星最密集的。但是即便如此,在旋臂上恒星之间的距离也是以光年来计算的。

太阳绕银河系公转周期要2.26亿年,这么长的时间里会不会有其它恒星系侵入这个轨道?

一、1.5万年后ROSS248将取代比邻星成为距离太阳系最近的恒星;

所以,毋庸担心,太阳系安全得很,对人类威胁最大的,还是人类本身。

三、比邻星则渐行渐远,也许再无相见之日!

转一圈银河系2.26亿年,好像那算错乐,,银河系太小乐,,,

可以发现银河系的旋转是整体性的,也就是说整个银河系的所有结构的运行有整体趋同性,在旋转运行的时刻,每一条旋臂都会整体跟着旋转,每一颗恒星也都跟着旋臂的运行趋势而运行,那么这样一来,恒星与恒星的间距变化就不大了,因为大家都在随着银河系的总体运行趋势而运行。

所以,太阳系与其他恒星相遇的可能性并非完全没有,通过目前的天文观测发现,也是有一些恒星正在靠近太阳系的过程中,只是在可预见的时间段中,还没有恒星的运行趋势将来会和我们的太阳引力发生影响,或者能运行到足以颠覆整个太阳系的距离上,所以太阳系与其他恒星相遇的可能性极小,而且这种相遇的缘分是可遇不可求的,目前来看太阳遇到其他伙伴的缘分还没到,“单身狗”生涯还要继续下去,我们还不用担心有个家伙过来颠覆太阳系。

要解答这个问题,必须先讲一下银河系的运行状态,我们所在的银河系是一个棒旋星系,中间部分是银心,向外延伸有4条螺旋状旋臂,它的旋转状态如下图:

从太阳系各行星自转的关系来看,似乎不应该有这样的行为,大家都在各自的轨道上运行,谁与谁都不想干,但对于有着数千亿颗恒星银河系来说,这是一个十分庞杂的系统,并不是没有这个可能!那么问题来了,会有可能和地球相撞吗?哪些恒星会有可能和地球相撞呢?

但是对于恒星围绕星系的运行轨道,由于空间尺度极大,周期又极长,所以是不可能出现一颗恒星处于一个轨道的情况的。正常情况下,恒星能够控制的空间对于星系来说是很小的,如太阳的引力半径也就1~2光年。所以,对于围绕星系运行的轨道来说,只要保持一定的距离以上就没问题了,共轨也是很正常的了。

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虽然在漫长的时间中附近恒星之间的距离会发生变化,但是相撞的几率是很小的。

恒星是大片星云聚集形成的,就连太阳这样的小恒星,影响范围都超过1光年了,因此距离太阳最近的恒星也是4.2光年外的了。恒星的轨道不是恒定不变的,它们也都由于星系中央巨大引力的影响逐渐向星系中央黑洞“坠落”,只是由于距离十分遥远,达到中央后都不知道是多少亿年之后了。恒星之间也会因为引力的作用逐渐接近,形成多种多样的恒星关系,双星系统/三星系统都是常见的形式。

看到这个问题,我想大部分人都会理解楼主的意思,但楼主所提出的这个问题本身就存在问题。首先需要澄清一点,太阳系是银河系内围绕银心公转的一个“行星系”,只有像银河系这样的星系才能称之为“恒星系”,所以不可能会有一个恒星系和一个行星系去抢轨道。这样的事情即便发生,也是星系大碰撞,并不会造成一个恒星系去围绕一个行星系的轨道运转。

第一个问题:太阳系和银河系有什么明显的不同?

这是距离太阳系14光年以内的恒星位置与距离!当然对于公转轨道距离长达15亿光年的太阳系来说,这并不能保证未来真的不会有恒星在太阳系前进的道路上等着咱,从银河系诞生的126亿年前开始太阳系已经围绕公转将近22圈里,是22圈吗?难道126亿年不是55圈吗?因为太阳系诞生也就50亿年哈,所以是22圈!都已经平安过来了,相信这种概率是极低的!

而银河系又是个规模庞大的恒星聚集地,这里有着数千亿颗恒星,都和我们的太阳类似,另外还有数量更多的行星,矮行星、小行星等天体,那么在太阳运行的过程中,会不会和其他恒星迎头相撞?或者非常靠近太阳系,扰乱太阳系现有的运行系统呢?

楼主之所以产生这个疑问,是拿太阳系这个“行星系”去类比银河系这个“恒星系”,把行星系内行星的轨道概念和银河系内行星系的轨道概念发生了混淆,其实两者完全不同。

银河系

我把问题进行了一定的更改,会更准确一些。

那么都有哪些原因会造成行星系的公转轨道变化,也就是会造成原本不属于太阳系公转轨道上的行星系,侵入太阳系的轨道呢?

的确,这种事情会发生,如下:

狐狸座1670新星留下的暗淡遗迹,340多年前,两颗恒星对撞在了一起,发生壮观爆炸的结果。

首先说系内的原因,前文已经说过银河系是一个由中心黑洞和各个行星系以及其他天体引力平衡所组成的松散、脆弱联盟。虽然整体保持着平稳,但在运行过程中,只要其中的引力发生变化,都会造成行星系公转轨道的变更。比如说超新星爆发,黑洞吞噬恒星甚至甩出恒星,恒星缓慢的自然演化等,都会使一部分行星系偏离原来的轨道,从而造成蝴蝶效应,产生一系列的连锁反应。所以要说,在千百万年里没有其他的行星系侵入太阳系的公转轨道是不可能的,只是我们无法察觉罢了。而且这种侵入来自于太阳系公转轨道的上、下、左、右,每个方向都有。

银河系

引力波的测定大家可能听过,由于信号十分微弱,只有在中子星碰撞等剧烈天体事件中才会发生,而中子星的碰撞就是引力相互作用的结果。恒星于中子星相比,由于质量小密度低,引起的时空弯曲(引力)比较小,相互之间的影响可能没有那么剧烈,但也还是可能相撞的。科学家预测KIC 9832227这个双星系统中的两颗恒星就会在2020年前后相撞(或者说现在已经相撞了),只是由于太遥远,到2020年前后才能观测到。

但像银河系一样的恒星系就不一样了,恒星系往往包含数以千亿计的行星系。它们受引力的影响,被束缚在整个恒星系中心黑洞的周围,不停的运转。这些行星系和太阳系内的行星最大的不同在于:它不是自己公转轨道上唯一的行星系。以银河系为例,从银心向外任意画一个圆,在这个轨道上都包含大量的行星系。它们的公转轨道和公转时间、速度虽然并不绝对一致,但大致相同。在太阳系围绕银心公转的轨道上,本来就存在大量像太阳系一样的行星系,大家都在围绕这个轨道进行公转,所以何来侵入一说呢?所以这个问题本身就不严谨。

银河系

第二个问题:太阳绕银河系公转周期要2.26亿年,这么长的时间里会不会有其它外圈、内圈、上层、下层的行星系,或者其他流浪的行星系侵入这个轨道?

如果有,这个恒星也会加入超级黑洞人马座A的引力范围内循环。

当然最后必须要再次强调,以上这些都是在天文的尺度和广度之内发生的事情。在我们人类可知,甚至未来可期的历史中,我们的银河系都是稳定的,我们也无需担心会有其他的行星系、行星或者黑洞,侵入我们太阳系的轨道。即便是侵入也不一定会对太阳系造成伤害,毕竟这一圈下来有将近10万光年,怎么那么寸就正好撞上太阳呢?

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银河系最新的直径估计约20万光年,按20万光年计;

行星的定义中有一条是可以清除轨道上的其他天体,恒星的质量更大,更是能清除轨道上天体,不过恒星引力相互影响,轨道有发生交叉的可能,却不会完全重叠的情况。

那么如果说太阳围绕银河的轨道上是否有其他恒星呢?太阳围绕银河的轨道不同于行星围绕恒星的轨道,行星可以将轨道上的其他天体清理干净,这是因为行星轨道周期相对很短,而轨道大小也与行星的引力相符合,所以在一定时间内是可以的。

不是还有中子星合并,黑洞合并的天文大事件发生吗,所以一切皆有可能!

当然太阳系更外侧的银河系边缘比较薄,相对会稀疏一些,因此银河系恒星平均距离4-6光年还比较靠谱的!而且离太阳系最近的比邻星就在这个区间内,距离约4.22光年!

太阳是银河系中一颗普通的恒星,而这样的恒星在银河系中估计要有3000~4000亿颗,这些恒星组成了银河系这个系统。虽然这个恒星数量听起来很多,但是在空间上其实分布开后也并没有想象的那么密集。

各位可以很清楚看到,这些天体尽管会靠近太阳系,但却并没有切入太阳系轨道的意思!

对于只有100天文单位(150亿千米,约14光时)的太阳系来说这个一个极为广阔的空间,因此从这个距离上来看,似乎不太可能嘛,还有天体会切入太阳系的轨道或者有切入这个轨道的趋势吗?还真有,并且还不少!

一般来说行星系的天体较少,主要由恒星和它的行星,以及行星的卫星,小行星、流星体、彗星和宇宙尘埃组成。而且各个天体围绕恒星公转的周期较短,可以年来计算。

这是个什么概念呢?我们就说距离我们最近的恒星吧,与太阳距离4.2光年,如果太阳是一个10厘米大小的苹果的话,那么最近的一个苹果距离太阳约4000公里远,这还是距离太阳最近的恒星,其他的会更远。

不过,银河系的运行总体趋势虽然是这样,但是其中的恒星却并非完全遵守这个趋势,其实银河系中的各个恒星也有属于自己的运行状态的,相互间的位置也会有变化,所以恒星的运行也并非一成不变的,而且银河系中也有一些流浪恒星,比如有些双星或者多星系统中的恒星因受到超新星爆发或者别的星体引力的影响而被甩出原有的恒星系统,以不同于银河系运行趋势的前进方向成为流浪恒星,它们都是一些不稳定因素,也都是有可能来到太阳系,结束太阳的“单身狗”生涯的。

再说我们的太阳系,太阳距离银心约2.6万光年,位于一条旋臂的边缘,这里恒星的密度要比旋臂中间还要低一些。距离太阳最近的恒星也要4.2光年,而太阳附近空间中恒星的密度为每立方光年0.004颗,也就是每250立方光年才有1颗恒星。

二、2.5万年后Gliese 445将取代ROSS248成为最近的恒星;

上下厚度约为2万光年;

上图是八万年内距离太阳系的恒星距离变化:

太阳围绕银河系运行一周的时间是2.26亿年,与太阳距离银河系中心相同的恒星的运行时间也会在2.26亿年左右,处于其轨道内侧和外围的恒星的运行时间也差不多,这也说明恒星在运行的过程中基本都处于各自的位置上,这也是千百年来我们看夜空中的恒星星体的位置没什么变化的原因,那么说起来也就不会有别的恒星和太阳碰撞或者侵入太阳系的情况发生了,因为大家都在各自的位置上,距离都是以光年计的,相遇的缘分可太不容易寻找了,所以我们的太阳还是个“单身狗”啊。

不过,某颗恒星统治的星系被其他恒星入侵的现象在银河系中其实并非罕见,很多的双星和多星系统都可能原本只有一颗恒星,但是后来有其他恒星靠近,从而形成了双星和多星系统,比如我们的邻居南门二三合星系,其最外围的比邻星被天文学家们认为是一颗闯入南门二双星系统中的流浪恒星,这个“小三”的闯入也使得南门二成了一个三合星系统,由于比邻星距离南门甲乙二星非常远,其围绕两者运行一周大致需要50~200万年,基本属于不影响南门二甲乙二星“生活”的闯入。

但,恒星星系之间的相撞几率实在是太低了。看似拥挤的银河系,实际上空旷无比,两个恒星系相撞相当于两个抢手在几公里外,随意向一个方向开枪,子弹发生相撞的几率。

造成这种结果的原因有很多,也很复杂。按照侵入天体的来源我把它分为“系内”和“系外”两种。

我们都知道银河系是非常庞大的,是一个直径10至20万光年、厚度大约2000光年的盘状结构,据现有模型的预测,在银河系中存在着大约2000亿颗的恒星,那会不会有其他的恒星系侵入太阳系呢。

我们的太阳系其实是围绕着银河系进行公转的,即使太阳系运行达到了200千米每秒的公转速度,它公转周期更是长达2.26亿年。

从时间上来说,这么长的时间,感觉发生未知的可能性会很多,有部分人认为银河系中存在着很多暗物质区域,太阳系在进行公转时,大概率会穿越这些暗物质聚集区,很可能会受到暗物质的影响,同理,其他的恒星也可能在穿越这些区域的时候,会受到暗物质的影响改变运行入侵太阳系。

但其实太阳系已经公转了20圈左右了,目前并没有什么数据表示有其它恒星侵入其公转轨道。

而且银河系是一个进行整体运行的棒旋星系,太阳系位于银河系的第三旋臂“猎户旋臂”上,所以太阳系是同银河系一起进行运动的。

整个银河系内部的天体其实都是保持相对一致协调运行的,与其说我们太阳系围绕着银河系进行公转,还不如说是银河系自身进行自转。

银河系在早期几十亿年的形成中,其内部结构也基本稳定下来了,可以说整个银河系是处于一个宁静期,各个恒星在运行的过程中基本都处于各自的位置上,千百年未曾变过,很长的时间里都不太会有其他恒星入侵太阳系的可能。或许在无数亿年以后,当银河系发生不同的变化时,那时候就有可能发生其他恒星入侵太阳系轨道的事件了。

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