杞人忧天吗？两星系将会碰撞，地球芸芸众生美梦还能成真吗？

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高中生

杞人忧天吗？两星系将会碰撞，地球芸芸众生美梦还能成真吗？

发于2022-08-27 我有话说

仙女座星系现在正以每秒120公里速度向银河系靠近，约40亿年后两个星系就会碰撞，到时地球还能安然无恙吗？

如今科技发展很快，人类登月球，准备登火星！小行星带约有几百万颗小行星，其中估计至少有几百个小行星（直径几百米到 1千公里以下）富含稀有元素、黄金等。这些小行星距离地球几百万公里，几亿公里。将来我们肯定登上小行星进行矿物开采，那时候，每年将有上万吨金矿“从天而降”，练成几千吨黄金，这绝不是妄想！地球人真是发大财啰！
此外科学家估计:还有数颗行星（直径1-几千公里，宇宙大爆炸时期产物）富含金矿，现漂浮在太空，有朝一日往太阳系漂浮过来，正中民众心怀，一颗黄金星可开采几亿年、10几亿年。

言归正传，这需要地球有一个安定环境！假如仙女座星系碰撞过来岂不是美梦破灭。

在可观测宇宙里的众多星系里，银河系并不算特别大，就算在本星系群中，银河系也只能排到第2名，而第1名则是距离我们大约254万光年的仙女座星系，这个星系拥有大约1万亿颗恒星，其质量约为银河系的1倍，直径至少是银河系的1.6倍。

早在2012年，科学家就根据哈勃望远镜观测到的数据，确定了仙女座星系相对于银河系的运动状态，并据此判断出，仙女座星系将会在未来撞上银河系，而发生碰撞的时间大约在30亿年至40亿年之后。

然而NASA的一项名为“AMIGA”（仙女座中的电离气体吸收图）的研究项目却提出了不同的观点，在发表在《天体物理学》的文章中。NASA科学家指出：他们通过哈勃望远镜发现，仙女座星系已经撞上了银河系。也就是说，这种观点将两大星系碰撞的时间提前了30亿年！

这是怎么回事呢？
在星系的外围普遍存在着一种被称为“光晕”（halo）的结构，其主要构成物质是离子化的气体，除此之外，还存在着一些尘埃以及微流星，甚至还有少量的恒星，通常情况下，它们会在星系引力的作用下形成一个大体上呈球状的结构，将星系的主体包裹在其中。

与星系的主体相比，“光晕”的范围要大很多，根据科学家的估算，银河系的“光晕”直径是银河系扁平主体的50倍以上，上图为银河系的“光晕”，可以看到，这个庞大的结构甚至将大麦哲伦星云（LMC）和小麦哲伦星云（SMC）都深深地包裹住了。

那么仙女座星系的“光晕”有多大呢？由于星系的“光晕”自身所发出的辐射极低，很难直接测量，因此NASA科学家采用了一种间接的测量方法。

在仙女座星系的“背后”，存在着43个类星体，它们是宇宙中已知的最明亮的天体，其发出的光线在穿过仙女座星系的“光晕”时，会被其中的物质“有选择地吸收”，从而出现特定的变化，通过这种变化的分析，科学家就可以知道“光晕”的形状以及大小。

科学家利用哈勃望远镜对这些类星体发出的光线进行了深入分析之后，得出的结果是：仙女座星系的“光晕”具有两个嵌套气体壳层，其“内壳”向外延伸了大约50万光年，而其“外壳”的延伸范围则可以高达200万光年，而这也就意味着，仙女座星系的“光晕”已经与银河系的“光晕”发生了触碰。

（上图描绘了在“光晕”可见的情况下，地球上所看到仙女座星系）

所以对于NASA科学家给出的这种观点，一个简单的解释就是，仙女座星系的外围结构已经撞上了银河系的外围结构，而这两者的主体部分发生碰撞，仍然是在30亿年至40亿年之后才会发生。

仙女座星系与银河系的碰撞，对地球有什么影响？
计算机模型显示，当仙女座星系与银河系的主体发生碰撞时，它们并不会直接撞在一起，而是反复地穿过彼此，最终在引力的作用下合并成一个巨大的椭圆星系。

大概情况如上图所示，值得一提的是，在这两大星系发生碰撞时，本星系群里的第三大星系——三角座星系（M33）会被新形成的星系捕获，从此成为这个庞大星系的“附庸”。

看到这里，相信有人已经联想到太阳与另一颗恒星发生碰撞的场景了，可以想象的是，如果真是这样，那届时地球上的众多生命可就惨了。

然而实际上这样的情况却几乎不可能发生，因为宇宙中恒星之间的距离比我们想象中的要大得多。

在银河系中，即使是距离太阳最近的恒星——比邻星，也远在4.22光年之外，如果将太阳缩小为一颗直径1厘米的玻璃球，那么按相同比例来缩小的话，比邻星就是位于大约287公里之外的另一颗玻璃球，并且其直径仅有大约0.14厘米。

仙女座星系的恒星密度其实也与银河系差不多，由此可见，在恒星密度如此低的情况下，恒星之间发生直接碰撞的概率可以说是微乎其微。

但这并不是说这两大星系的碰撞不会给地球带来影响，因为虽然太阳几乎不可能与其它的恒星发生碰撞，但是恒星之间的引力作用却不容小觑。

可以想象的是，当一颗或者多颗恒星近距离掠过太阳的时候，其巨大的引力就很可能会让太阳系外围的众多小天体偏离稳定的运行轨道，从而让地球遭到小天体撞击的风险大幅提高，而假如其它的恒星离得更近，地球都有可能偏离自己的运行轨道，甚至直接飞出太阳系。

好消息是，人类至少还有30亿年的时间，而如果在30亿年之后地球上仍然有人类，那么他们的科技早已高得不像话，相信届时的人类可以轻松应对“仙女撞银河”这一难题。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。