太阳系中的行星，包括地球，都在绕着太阳运行，形成了稳定的轨道。然而，这些轨道并不是一成不变的，它们会随着时间而发生微妙的变化，影响着地球的气候和生命。而这些变化的背后，可能有一个我们不太熟悉的因素：恒星相遇。

恒星相遇是指当太阳和其他恒星在宇宙中运动时，有时会相距很近，产生一定的引力作用，从而对太阳系内部的行星轨道产生扰动。这些扰动会改变行星的轨道参数，例如偏心率、倾角和近日点（等。

恒星相遇的频率和强度取决于太阳附近的恒星密度和相对速度。根据统计，平均每 100 万年就会有一颗恒星在距太阳 5 万 au（1 au 是地球到太阳的距离，约为 1.5 亿公里）的范围内擦肩而过，平均每 2 000 万年就会有一颗恒星在距太阳 1 万 au 的范围内擦肩而过。这些距离看似很远，但对于太阳系来说，已经足以产生明显的影响，尤其是对于那些远离太阳的行星，如木星、土星、天王星和海王星，它们的轨道半径分别为 5.2 au、9.5 au、19.2 au 和 30.1 au。

地球的轨道偏心率是影响地球气候的一个重要因素，它决定了地球在轨道上接收到的太阳能量的分布和变化。当地球的轨道偏心率较高时，地球在近日点和远日点的距离差会较大，导致地球在不同季节的温差增加，从而引发气候的波动。当地球的轨道偏心率较低时，地球在近日点和远日点的距离差会较小，导致地球在不同季节的温差减小，从而稳定气候。

地球的轨道偏心率并不是恒定的，它会随着时间而周期性地变化，这主要是由于太阳系内部的行星之间的引力相互作用，尤其是来自太阳系的巨行星，如木星和土星。这些行星的轨道也会受到恒星相遇的扰动，从而间接地影响地球的轨道。因此，恒星相遇是地球与太阳系其他行星之间的纽带，它们共同塑造了地球的轨道演化和气候变化。

要了解恒星相遇对地球历史的影响有多大，我们需要借助计算机模拟来重建地球和太阳系其他行星过去的轨道演变。这种模拟类似于天气预报，只不过是反向进行，即从现在开始，逐步回溯到过去。然而，这种模拟也有很大的不确定性，因为我们无法精确地知道太阳系过去的初始状态，也无法精确地预测太阳附近的恒星运动。因此，随着时间的延长，这种模拟的准确性会越来越低，就像我们无法准确地预测一个月后的天气一样。

最近，一项由行星科学研究所高级科学家内森-A-凯布和波尔多天体物理实验室的肖恩-雷蒙德合作的研究，发表在《天体物理学杂志通讯》上，首次将恒星相遇的影响纳入了这种模拟中，以探索它们对地球轨道演化的影响。他们发现，当模拟包括恒星相遇时，地球轨道的不确定性增长得更快，而且这些逆向模拟预测变得不可靠的时间范围比想象的更近。这意味着两件事：

- 在地球历史上的某些时期，我们对地球轨道（例如其偏心率或圆度）的可信度过高，而真实的轨道状态并不为人所知；

- 恒星相遇的影响使得轨道演化（偏心率特别高或特别低的延长期）成为可能，而这是过去的模型所无法预测的。

一个具体的例子是 5600 万年前的古新世-始新世热极盛期，这是地球历史上最近的一次全球变暖事件，当时地球的平均温度上升了 5-8 摄氏度，导致了生物多样性的大规模变化。有人认为，这一事件与地球的轨道偏心率的增加有关，但凯布和雷蒙德的研究表明，由于恒星相遇的影响，我们对地球在这一时期的轨道演变的详细预测具有很大的不确定性，而且轨道行为的范围可能比以前认为的更广。

凯布和雷蒙德还发现了一个已知的近期恒星相遇，即发生在 280 万年前的类太阳恒星 HD 7977，它的潜在威力足以改变模拟对大约 5000 万年前以后地球轨道的预测。然而，目前对 HD 7977 最近相遇距离的观测不确定性很大，从 4,000 au 到 31,000 au 不等。对于较大的相遇距离，HD 7977 不会对地球的轨道产生重大影响。然而，在距离较小的一端，它很可能会改变我们对地球过去轨道的预测，使其偏离常规的轨道演化模式。

恒星相遇不仅影响了地球的过去，也可能影响地球的未来。根据凯布和雷蒙德的研究，未来的恒星相遇可能会导致地球轨道的极端变化，例如偏心率的剧烈增加或减少，从而对地球的气候和生态产生重大的影响。这些影响可能会加剧人为的全球变暖，也可能会缓解或抵消它。然而，由于恒星相遇的随机性和不可预测性，我们很难准确地估计它们的概率和后果。

恒星相遇的研究为我们揭示了太阳系的复杂性和动态性，以及它们与地球的关系。它们让我们意识到，地球并不是一个孤立的存在，而是一个与宇宙中的其他天体相互作用的存在。