太陽系中的行星，包括地球，都在繞著太陽運行，形成了穩定的軌道。然而，這些軌道並不是一成不變的，它們會隨著時間而發生微妙的變化，影響著地球的氣候和生命。而這些變化的背後，可能有一個我們不太熟悉的因素：恒星相遇。

恒星相遇是指當太陽和其他恒星在宇宙中運動時，有時會相距很近，産生一定的引力作用，從而對太陽系內部的行星軌道産生擾動。這些擾動會改變行星的軌道參數，例如偏心率、傾角和近日點（等。

恒星相遇的頻率和強度取決于太陽附近的恒星密度和相對速度。根據統計，平均每 100 萬年就會有一顆恒星在距太陽 5 萬 au（1 au 是地球到太陽的距離，約爲 1.5 億公裏）的範圍內擦肩而過，平均每 2 000 萬年就會有一顆恒星在距太陽 1 萬 au 的範圍內擦肩而過。這些距離看似很遠，但對于太陽系來說，已經足以産生明顯的影響，尤其是對于那些遠離太陽的行星，如木星、土星、天王星和海王星，它們的軌道半徑分別爲 5.2 au、9.5 au、19.2 au 和 30.1 au。

地球的軌道偏心率是影響地球氣候的一個重要因素，它決定了地球在軌道上接收到的太陽能量的分布和變化。當地球的軌道偏心率較高時，地球在近日點和遠日點的距離差會較大，導致地球在不同季節的溫差增加，從而引發氣候的波動。當地球的軌道偏心率較低時，地球在近日點和遠日點的距離差會較小，導致地球在不同季節的溫差減小，從而穩定氣候。

地球的軌道偏心率並不是恒定的，它會隨著時間而周期性地變化，這主要是由于太陽系內部的行星之間的引力相互作用，尤其是來自太陽系的巨行星，如木星和土星。這些行星的軌道也會受到恒星相遇的擾動，從而間接地影響地球的軌道。因此，恒星相遇是地球與太陽系其他行星之間的紐帶，它們共同塑造了地球的軌道演化和氣候變化。

要了解恒星相遇對地球曆史的影響有多大，我們需要借助計算機模擬來重建地球和太陽系其他行星過去的軌道演變。這種模擬類似于天氣預報，只不過是反向進行，即從現在開始，逐步回溯到過去。然而，這種模擬也有很大的不確定性，因爲我們無法精確地知道太陽系過去的初始狀態，也無法精確地預測太陽附近的恒星運動。因此，隨著時間的延長，這種模擬的准確性會越來越低，就像我們無法准確地預測一個月後的天氣一樣。

最近，一項由行星科學研究所高級科學家內森-A-凱布和波爾多天體物理實驗室的肖恩-雷蒙德合作的研究，發表在《天體物理學雜志通訊》上，首次將恒星相遇的影響納入了這種模擬中，以探索它們對地球軌道演化的影響。他們發現，當模擬包括恒星相遇時，地球軌道的不確定性增長得更快，而且這些逆向模擬預測變得不可靠的時間範圍比想象的更近。這意味著兩件事：

- 在地球曆史上的某些時期，我們對地球軌道（例如其偏心率或圓度）的可信度過高，而真實的軌道狀態並不爲人所知；

- 恒星相遇的影響使得軌道演化（偏心率特別高或特別低的延長期）成爲可能，而這是過去的模型所無法預測的。

一個具體的例子是 5600 萬年前的古新世-始新世熱極盛期，這是地球曆史上最近的一次全球變暖事件，當時地球的平均溫度上升了 5-8 攝氏度，導致了生物多樣性的大規模變化。有人認爲，這一事件與地球的軌道偏心率的增加有關，但凱布和雷蒙德的研究表明，由于恒星相遇的影響，我們對地球在這一時期的軌道演變的詳細預測具有很大的不確定性，而且軌道行爲的範圍可能比以前認爲的更廣。

凱布和雷蒙德還發現了一個已知的近期恒星相遇，即發生在 280 萬年前的類太陽恒星 HD 7977，它的潛在威力足以改變模擬對大約 5000 萬年前以後地球軌道的預測。然而，目前對 HD 7977 最近相遇距離的觀測不確定性很大，從 4,000 au 到 31,000 au 不等。對于較大的相遇距離，HD 7977 不會對地球的軌道産生重大影響。然而，在距離較小的一端，它很可能會改變我們對地球過去軌道的預測，使其偏離常規的軌道演化模式。

恒星相遇不僅影響了地球的過去，也可能影響地球的未來。根據凱布和雷蒙德的研究，未來的恒星相遇可能會導致地球軌道的極端變化，例如偏心率的劇烈增加或減少，從而對地球的氣候和生態産生重大的影響。這些影響可能會加劇人爲的全球變暖，也可能會緩解或抵消它。然而，由于恒星相遇的隨機性和不可預測性，我們很難准確地估計它們的概率和後果。

恒星相遇的研究爲我們揭示了太陽系的複雜性和動態性，以及它們與地球的關系。它們讓我們意識到，地球並不是一個孤立的存在，而是一個與宇宙中的其他天體相互作用的存在。