演化過程中，一些行星被踢出恆星系統，淪為“流浪者”。根據一項新模擬，銀河系存在數十億顆流浪行星。如果一顆流浪行星闖入太陽系，將導致地球進入一條不具有宜居性的致命軌道。如果它的體積足夠大，距離足夠近，甚至會把地球驅逐出太陽系，讓地球也淪為一個流浪兒。此外，闖入太陽系的流浪行星還可能與地球相撞，給地球上的生命帶來滅頂之災。
我們往往認為恆星系統中的行星有序運行，就像我們的太陽系一樣。但天文學家不時發現線索，暗示存在不走尋常路的行星，也就是所謂的“流浪行星”。它們不依附於任何恆星或者恆星系統，孤獨地在銀河系中流浪。流浪行星的數量超出所有人的預計。根據一項新模擬，銀河系可能存在數十億顆流浪行星。
即使在最為有利的情況下，也就是系外行星棲身恆星系統時，對它們進行“人口普查”也是一項非常棘手的任務。行星本身不放射任何光線（除非我們面對的是一顆褐矮星，但褐矮星的行星地位仍然存在爭論），所以我們很難百分百確定行星的存在。因此，我們需要利用其它方式探測系外行星。
如果一顆流浪行星闖入太陽系，將導致地球進入一條不具有宜居性的致命軌道
如果一顆行星環繞恆星運行，科學家主要借助兩種方式，揭示它的存在——徑向速度法和中天法。徑向速度法是指探測行星對母星的引力影響。中天法是指觀測行星所繞母星的亮度變化。當一顆行星在母星前方穿過，會導致母星的亮度變暗。
兩種觀測方法都依賴於恆星的存在。如果碰到的是流浪行星，兩種方法都形同虛設。不過，科學家仍有其它手段探測這些流浪者的存在。2018年，科學家發現兩顆流浪行星。之所以能夠得出這一發現，是因為它們的引力彎曲了來自後方的光線，紅外成像技術最終揭示它們的存在。
類木流浪行星藝術概念圖
迄今為止，科學家共發現了大約20顆流浪行星或者可能的流浪行星。相比之下，目前發現的系外行星數量多達3917顆，可見流浪行星的罕見。為了確定銀河系的流浪行星數量，荷蘭萊頓大學的天文學家對獵戶四邊形星團進行了精密的數學模擬。四邊形星團座落於獵戶座星雲的心髒地帶，是一個年輕恆星團。
研究過程中，科學家對500顆類日恆星進行建模，每個恆星系統擁有4顆、5顆或者6顆行星，總計2522顆行星，質量從地球的3倍到木星的130倍（與褐矮星的質量相當）。在這些行星中，357顆在形成後1100萬年內脫離系統束縛，成為流浪者，比例約佔16.5%。在這些流浪者中，一些留在四邊形星團，5顆被其它恆星系統俘獲，282顆完全逃離星團。有趣的是，2522顆行星中，75顆與母星相撞，34顆與另一顆行星相撞。
哈勃望遠鏡捕捉到的獵戶四邊形星團西區景象
科學家觀測到的流浪行星數量很少，大部分質量較大。研究人員發現一顆行星的質量不太可能對其逃離所在系統的可能性產生影響。流浪行星的體積可能與被系統束縛的行星相當。此外，宇宙中還可能存在較小的流浪行星，只是更難被我們探測到。
銀河系的行星數量至少達到1000億顆。如果銀河系的流浪行星比例也達到16.5%，那意味著我們的銀河系至少存在165億顆流浪行星。鑒於獵戶四邊形星團是一個非常典型的分子雲（分子雲是恆星、甚至是行星系的誕生場所），16.5%的比例完全有可能。
第九行星藝術概念圖。“老九”可能是被太陽系俘獲的一顆流浪行星
我們的太陽系甚至存在這樣一種可能性，即一度存在另外一顆行星，後被驅逐出太陽系。據信，天王星旋轉軸的詭異傾斜由一顆流浪行星撞擊所致。假設中存在的第九行星也可能是一個流浪者，後被太陽系的引力俘獲。
蘭萊頓大學的科學家指出他們的研究隻建立在兩項模擬的基礎之上，因此並不具有決定性。不過，模擬獲取的證據表明流浪行星要比觀測數據暗示的更為常見。這些冰冷而孤獨的流浪者遠離恆星的溫暖懷抱，在漫無邊際的太空中自由穿梭。它們的大量存在一定會激發人們的想象力。說不定哪一天，科幻小說作家便創作一部關於它們的作品並搬上大銀幕。
研究論文已被《天文學與天體物理學》雜誌錄用，感興趣的讀者可以登錄預印本平台arXiv，先睹為快。
翻譯：牛樹軍
編輯：Velvet
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