在研究太阳系形成过程时，一组异常的角动量分布数据引发了科学界的关注：太阳作为太阳系中质量占比达99.86%的天体，其角动量却仅占0.6%；而木星等质量相对较小的行星，却拥有超过99%的角动量。这种反常现象既无法用经典星云假说解释，也与现有天体演化模型存在矛盾。这一发现，让科学家们重新审视了一个被讨论多年的假设——太阳或许曾存在一颗伴星。
这个假设并非空穴来风。早在19世纪，天文学家就发现银河系中双星系统的数量远超单星系统。气体云坍缩形成恒星时，通常会产生多个星体，而太阳的“孤独”状态显得尤为特殊。更引人注目的是，地质学家发现地球历史上的大灭绝事件呈现出约2600万年的周期性。这两个看似无关的现象，因“太阳伴星”假说而产生了联系。
关于这颗假想伴星的争论持续了近十年。加州理工学院的研究团队通过模拟恒星形成过程，提出这颗名为“涅墨西斯”的伴星可能是一颗质量约为太阳10%的红矮星，曾位于奥尔特云外围。它的引力扰动可能引发彗星撞击地球，从而导致灭绝事件的周期性发生。然而，麻省理工学院的研究团队通过红外望远镜观测太阳系周边10光年范围，未发现任何红矮星或棕矮星的踪迹，并计算出此类伴星存在的概率不足0.1%。
2023年，两项对立的研究进一步加剧了争议。一支团队通过分析陨石中的同位素组成，发现某些元素的分布特征只能由多星系统解释，从而声称找到了“涅墨西斯”存在的化学证据。另一支团队则反驳认为，这些同位素差异可能源于超新星爆发的冲击，与伴星无关。深入分析发现，两篇论文的关键分歧在于对原行星盘扰动强度的估算——前者假设了伴星的引力影响，后者则未考虑这一变量。
“太阳有伴星”的假说最早提出于上世纪70年代，当时被视为荒诞之谈。随着开普勒望远镜发现大量系外双星系统，甚至在开普勒-47系统中找到位于宜居带的环双星行星，这一假说重新受到关注。然而，新的问题随之而来：如果“涅墨西斯”确实存在过，它如今去了哪里？
面对传统望远镜观测的局限性，科学家们尝试了新的研究方法。2024年，一支研究团队采用“恒星家谱溯源法”，通过分析太阳的化学成分，尤其是锂和铍元素的丰度，在银河系中寻找与太阳化学特征相似的恒星。这种方法基于同一气体云形成的恒星具有相似化学指纹的原理。
在调试分析模型的过程中，研究团队遇到了技术难题。最初的光谱匹配算法将背景噪声误判为目标信号，导致连续11次数据处理失败。经过三个通宵的努力，团队为算法添加了“化学特征过滤阀”，成功剔除了超新星污染的光谱信号。第12次尝试时，他们捕获到了5颗疑似“太阳兄弟”的恒星信号。然而，这些恒星的轨道与太阳系并无关联，引发了新的疑问：它们真的是太阳失散的“手足”吗？
基于这一线索，科学家们进一步探讨了双星系统对地球的影响。通过行星轨道模拟程序，他们发现若伴星为红矮星且处于S型轨道（地球绕太阳旋转，太阳和红矮星相互绕转），地球的轨道离心率将显著增大。这会导致地球在“近日点”时表面温度飙升至70℃以上，而在“远日点”时则陷入冰期，海平面下降百米。模拟结果显示，100万年后，地球轨道将变得混沌，四季交替完全紊乱，生命难以存活。
若地球处于P型轨道（绕两颗恒星的共同质心旋转），情况会相对稳定，但光照变化成为新的挑战。当两颗恒星同时出现在天空时，地表光照强度将增加40%，植物可能需要演化出厚叶片以防晒；而当其中一颗被另一颗遮挡时，地球将陷入持续数周的“双日食”，光合作用几乎停滞。模拟中加入的生物演化模块显示，这类环境下的生物可能会发展出“双重代谢系统”，既能进行光合作用，又能像某些细菌一样进行化能合成。
辐射威胁也是双星系统的一大挑战。双星系统的恒星风会相互叠加，地球磁场需要比现在强3倍才能抵御高能粒子。模拟结果显示，没有强磁场保护的行星，其大气将在1亿年内被剥离，变成类似火星的荒芜星球。即便有磁场保护，生物也需要演化出特殊的防护机制，如皮肤分泌含锰的防护膜或体内具有高效的DNA修复酶。
然而，开普勒-47c的案例表明，双星系统并非完全不适合生命存在。这颗位于双星系统宜居带的行星，模型显示其可能存在液态水。这说明伴星的质量和轨道距离是关键因素。如果“涅墨西斯”是一颗质量极小的褐矮星，且与太阳间距超过100天文单位，地球轨道或许能保持稳定。但这样一来，它又无法解释此前观测到的灭绝周期和角动量异常，形成了新的逻辑困境。
在研究进行到第8个月时，团队有了新的发现。分析那5颗疑似“太阳兄弟”的恒星数据时，他们发现其中一颗在10亿年前与太阳系的轨道有过交点。更巧合的是，这颗恒星周围也存在轨道混乱的岩石行星。这一发现让团队既兴奋又困惑：太阳和它的“兄弟”是否真的在星团中失散？它们是否各自带走了一部分行星物质，从而导致了太阳系的角动量异常？
目前，这一猜想仍缺乏直接的天体物理证据。恒星的演化周期过长，科学家们无法直接观测到10亿年前的场景。尽管通过化学分析和轨道反推，他们拼凑出了可能的“太阳系童年故事”，但就像找到了疑似的家谱碎片，却缺少DNA比对的铁证。
不过，科学家们认为，太阳的“孤独”或许是地球生命的幸运。双星系统的引力扰动、辐射爆发和光照紊乱，都可能成为生命的威胁。地球能够孕育出丰富的生态系统，依赖的正是太阳稳定的光照和引力环境，以及恰到好处的磁场和大气层。
这项研究为理解太阳系的形成提供了新的视角。下一步，科学家们计划利用詹姆斯·韦伯望远镜观测那几颗“太阳兄弟”的行星大气，寻找更多化学关联的证据。或许在不久的将来，人类能够揭开太阳是否真的有过“兄弟”的谜团，以及那段失散的岁月里太阳系究竟发生了什么。
