通常我們會(huì)把太陽系統(tǒng)（恒星系統(tǒng)）視為一個(gè)穩(wěn)定大部分為安靜的地方。當(dāng)然也會(huì)發(fā)現(xiàn)行星和其他軌道上的天體會(huì)每隔一段時(shí)間在彗星或小行星周圍肆虐，但大多數(shù)情況下情況是穩(wěn)定的。即使偶爾的星際游客 也不會(huì)帶來太大的風(fēng)險(xiǎn)，至少不會(huì)影響這個(gè)系統(tǒng)的完整性。但是整個(gè)太陽系正在銀河系中旋轉(zhuǎn)，這意味著有數(shù)千億次與其它恒星進(jìn)行“密切親吻”的機(jī)會(huì)。
圖注：7萬年前一顆被稱為Scholz星的褐矮星，正好位于其核心點(diǎn)燃?xì)渚圩兊牧憬琰c(diǎn)上，穿過了太陽系的奧爾特云。然而與插圖不同的是，它仍然不能被人眼看到。圖片信息及版權(quán)：José A. Pe?as/SINC
那么多久才會(huì)有一場(chǎng)這樣的親吻呢？潛在的危險(xiǎn)又是什么？如果有一顆恒星從太陽附近經(jīng)過，情況會(huì)有多糟糕？那么有多大距離的接近才會(huì)造成嚴(yán)重的危險(xiǎn)？發(fā)生這樣事件的概念又是多少？這些可能性的范圍很廣，下文讓我們來看看實(shí)際可能發(fā)生的情況吧。
圖注：銀河系和周圍天空的恒星密度圖，清晰地顯示了銀河系，大小麥哲倫云，如果你仔細(xì)觀察，NGC104在SMC的左邊，NGC 6205略高于和在左邊銀河核心和NGC 7078稍低。總而言之，銀河系在其盤狀區(qū)域包含了約2000億顆恒星。圖片信息及版權(quán)：ESA/GAIA
最好的估計(jì)是銀河系中有2千億到4千億顆恒星。雖然恒星的大小和質(zhì)量各不相同，但大多數(shù)恒星（每4顆中約有3顆恒星）都是紅矮星，其質(zhì)量是太陽質(zhì)量的8％至40％之間。這些恒星的物理體積與太陽相近，平均約為太陽直徑的25％。
所以大概知道銀河系有多大：一塊厚約2000光年的光盤，直徑約10萬光年，中心隆起的半徑約為5000光年~8000光年。相對(duì)于太陽而言，典型恒星的運(yùn)動(dòng)速度大約為20公里/秒：大約是太陽（以及所有恒星）通過銀河系本身運(yùn)行速度的十分之一。
圖注：盡管太陽系在銀河系的平面內(nèi)離中心約25000光年~27000光年，但太陽系行星的軌道方向與星系完全不一致。圖片信息及版權(quán)：Science Minus Details
這些是銀河系內(nèi)恒星的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但在這里忽略了很多細(xì)節(jié)，一些危險(xiǎn)和細(xì)微的差別，就像我們是否處于旋臂上的密度變化一樣，事實(shí)上有更多的中心恒星及外圍星（太陽在邊緣的中間）、太陽系軌道相對(duì)于星系的傾角、都取決于太陽系這樣的恒星是否處于銀河系中心的微小變化。可以忽略這些的原因是從近似值來看，這些數(shù)字讓科學(xué)家能夠計(jì)算出星系中恒星距離太陽特定距離的頻率，因此可以預(yù)估到太陽系能經(jīng)常遇到各種各樣的影響的可能。
圖注：太陽和許多離太陽近的恒星之間距離是精確的，大尺度恒星規(guī)模圖。圖片信息及版權(quán)：Andrew Z. Colvin / Wikimedia Common
科學(xué)家計(jì)算方法非常簡(jiǎn)單：計(jì)算恒星的數(shù)密度，橫截面（定義為希望另一顆恒星靠近自己的距離）以及恒星相對(duì)移動(dòng)速度，然后將它們相乘就能得到碰撞率。碰撞率的這種計(jì)算方法對(duì)于從粒子物理到凝聚態(tài)物理物理的所有應(yīng)用都是有用的（對(duì)于專家來說，這基本上是Drude模型（德魯?shù)履Ｐ停?，也同樣適用于天體物理學(xué)。假設(shè)銀河系有2000億顆恒星，恒星是均勻分布在整個(gè)盤(忽略凸起)上，這20公里/ s是恒星相對(duì)（本身）移動(dòng)的速度，如果繪制（下圖）的相對(duì)速率與離太陽距離的關(guān)系，這就是所能得到的。
圖注：銀河系內(nèi)恒星有可能在太陽某個(gè)距離內(nèi)經(jīng)過的頻率。這是一個(gè)對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖，y軸為距離，通常需要等待x軸出現(xiàn)這樣事件的時(shí)間。圖片信息及版權(quán)：E. Siegel
這樣就能知道，平均而言可以預(yù)估一顆恒星在宇宙歷史上最接近太陽的距離約為500 AU（天文單位（1AU=1496x10^5千米），或者約是從太陽到冥王星的距離的十倍。每十億年，一顆恒星會(huì)進(jìn)入距離太陽大約1500AU（天文單位），接近零散的柯伊伯帶的邊緣。更常見的是大約每30萬年左右，就會(huì)有一顆恒星在距離太陽為1光年處。
圖注：這是我們太陽系對(duì)數(shù)視圖一直延伸到最近的下一個(gè)恒星系統(tǒng)，圖顯示了小行星帶，柯伊伯帶和奧爾特t云的延伸。雖然穿過奧爾特云的恒星可能是常見的，但極不可能通過比這更近的距離。圖片信息及版權(quán)：NASA
這對(duì)我們太陽系行星的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是有利的。根據(jù)太陽系45億年的歷史，一顆恒星接近任何行星的可能性與太陽到冥王星機(jī)幾率的一萬分之一，一顆恒星與太陽接近一顆行星的可能性（這將嚴(yán)重破壞軌道并引起彈射）小于1億~10億分之一。這意味著銀河系中另一顆恒星經(jīng)過并造成嚴(yán)重困難的可能性非常低。但也不能否定這樣極低事件不會(huì)發(fā)生。
圖注：內(nèi)行星和外行星的軌道都遵循開普勒定律。即使冥王星在任何可感知的距離內(nèi)出現(xiàn)經(jīng)過恒星的幾率都非常低。圖片信息及版權(quán)：NASA / JPL-Caltech / R. Hurt, modified by E. Siegel
但是當(dāng)恒星通過奧爾特云（定義為距離太陽1.9光年）的過程中，可能已經(jīng)超過了40000次，破壞了大量的冰體。當(dāng)通過太陽系時(shí)，恒星會(huì)很有趣，因?yàn)閮蓚€(gè)因素結(jié)合：
1、奧爾特云的天體與太陽系“非常松散”（因?yàn)樘柕淖饔昧ο鄬?duì)很微弱），這意味著一個(gè)非常小的引力就足以顯著改變它們的軌道。
2、恒星非常大，所以一顆恒星離這些天體的距離與太陽是距離相同，也它可足以改變軌道。
所以無論我們何時(shí)遇到與一顆正在流浪恒星密切接觸，都有可能在接下來的幾百萬年內(nèi)與來自奧爾特云的傳入天體發(fā)生碰撞，從而增加風(fēng)險(xiǎn)。
圖注：柯伊伯帶是太陽系中已知天體數(shù)量最多的地方，但奧特云，更暗淡，更遙遠(yuǎn)，不僅包含更多，而且更可能像另一顆恒星那樣經(jīng)過的質(zhì)量擾動(dòng)。需要注意的是：所有柯伊伯帶和奧爾特云天體都以相對(duì)于太陽極小的速度移動(dòng)。圖片信息及版權(quán)：NASA and William Crochot
換句話說，一顆恒星的影響不會(huì)明顯影響到冰冷彗星般的天體進(jìn)入太陽系內(nèi)部，直到另外20顆恒星與太陽系親密接觸！這是有問題的，因?yàn)樵谖姨柛浇?jīng)過最近的一個(gè)恒星系統(tǒng)，Scholz恒星(它在7萬年前就已經(jīng)發(fā)生了)距離有20光年遠(yuǎn)。然而這個(gè)分析有一個(gè)潛在的樂觀之處：當(dāng)太陽系在最近500光年范圍內(nèi)是能更好地繪制和理解星體及其運(yùn)動(dòng)，可以更好地預(yù)測(cè)何時(shí)何地流浪恒星會(huì)影響奧爾特云的天體。如果關(guān)注的是經(jīng)過恒星向內(nèi)“彈射”天體的行星防御（地球安危），這類知識(shí)是顯而易見是下一步應(yīng)該去探索掌握的！
圖注：WISEPC J045853.90 + 643451.9以綠色顯示，是美國(guó)宇航局廣域紅外勘測(cè)資源探測(cè)器或WISE發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)超低溫褐矮星。這顆恒星位于距離我們約20光年的地方，為了觀測(cè)整個(gè)天空并獲得可能在太陽附近經(jīng)過的恒星，導(dǎo)致今天可能出現(xiàn)的奧爾特云風(fēng)暴，將不得不擴(kuò)大到500光年范圍。圖片信息及版權(quán)：NASA/JPL-Caltech/UCLA
這將需要建造廣域測(cè)量望遠(yuǎn)鏡，能夠看到很遠(yuǎn)微弱恒星的地方。美國(guó)宇航局（NASA）的廣域紅外勘測(cè)探測(cè)器（WISE）任務(wù)就是這個(gè)原型，但它可以觀察到最微弱，最常見恒星的距離受到其尺寸和觀測(cè)時(shí)間強(qiáng)烈限制。一架全天空紅外太空望遠(yuǎn)鏡可以將我們周圍的鄰居描繪出來?？梢灾朗裁磿r(shí)間，從什么方向，可能到達(dá)的什么星引起這些擾動(dòng)在奧爾特云天體。
引力是相互作用一直在發(fā)生，因?yàn)榧词固罩泻阈侵g有很大的距離，奧爾特云也是巨大的，而且在長(zhǎng)時(shí)間尺度上有不少機(jī)率會(huì)影響到太陽系內(nèi)部。如果有足夠的機(jī)會(huì)，你可以想象的一切都會(huì)發(fā)生！但對(duì)于我們這些生命短暫的生物來說這太長(zhǎng)了，一代人不過區(qū)區(qū)80載，而宇宙時(shí)間長(zhǎng)河中，天體事件的發(fā)生不是以億年為單位就是以數(shù)萬年為單位！
博科園-科學(xué)科普｜文：Ethan Siegel｜來自：Forbes Science
