被認爲是太陽系邊界的奧爾特雲是否真實存在?那裡真的存在上億顆彗星嗎?

清明的星空


奧爾特雲最初是天文學家提出的太陽系假想邊界,但現在已經有幾個證據可以表明奧爾特雲的存在。理論上,奧爾特雲的內邊緣距離太陽5萬天文單位(0.8光年),外邊緣距離太陽20萬天文單位(3.2光年)。奧爾特雲可以分為兩部分,內層是盤狀的希爾斯雲,外層則是球狀的奧爾特雲。在奧爾特雲中,可能分佈著多達上億塊冰狀天體,它們是早期太陽系的殘餘物。

關於奧爾特雲存在的第一個證據是長週期彗星。最初,天文學家簡·奧爾特(Jan Oort)通過研究長週期彗星發現,這些彗星的週期要比冥王星長得多。冥王星處在柯伊伯帶中,這個盤狀結構距離太陽30至50天文單位,這裡是短週期彗星的發源地。由於長週期彗星的週期很長,表明它們來自於冥王星軌道之外很遠的地方,而不是柯伊伯帶。

然而,長週期彗星幾乎不可能是來自太陽系外的天體,因為星際天體的運動速度極快,它們不會在軌道上環繞太陽旋轉。去年發現的星際天體“奧陌陌”就是一個很好的例子,它高速衝入內太陽系,然後受太陽引力作用拐了個大彎,最終朝著星際空間飛去,太陽引力無法抓住它。於是,奧爾特雲的概念被提出來,該區域被認為是長週期彗星的發源地。

第二個證據來自太陽系形成理論。根據太陽系形成模型的預測,巨行星的形成會把較小的天體向外太陽系驅逐。有些天體獲得足夠快的速度,脫離太陽系飛入星際空間(奧陌陌很可能就是被它原先的恆星系統驅逐出來);而有一些則分佈到太陽系外圍的奧爾特雲中,受到太陽引力的束縛。

第三個證據,天文學家已經在其他恆星系統中觀測到了柯伊伯帶,而奧爾特雲很可能就是柯伊伯帶的延續。

此外,在2013年,天文學家觀測到了一顆週期極長的彗星——C/2013 P2,其軌道週期超過了5100萬年,它是奧爾特雲存在的很好證據。


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