1984年, 美國加州大學的物理學家馬勒 (Richard Muller) 等人提出了一個大膽的猜測, 認為太陽有可能有一顆遊弋在太陽系邊緣的伴星,最遠時距太陽約有 2.4 光年 , 這每隔兩千六百萬年經過太陽系外圍的奧托雲的一部分, 從而造成大規模的生物大滅絕。比如曾經的恐龍滅絕等等,到底如何,這得從說起。
1950 年, 荷蘭天文學家奧托 (Jan Oort) 對長週期彗星進行了研究。他發現, 很多長週期彗星的遠日點位於距太陽 50000-150000 天文單位 (約合 0.8-2.4 光年) 的區域內, 由此他提出在那裡存在一個長週期彗星的大本營。 這個大本營後來被以他的名字命名為奧托雲 (Oort Cloud)。 由於長週期彗星幾乎來自各個方向, 因此奧托雲被認為大體上是球對稱的。
後來的研究者進一步將奧托雲分為兩部分: 距太陽 20000天文單位以內的部分被稱為內奧托雲, 它呈圓環形分佈; 距太陽 20000 天文單位以外部分則被稱為外奧托雲, 它才是球對稱的。 距估計, 奧托雲中約有幾萬億顆直徑在一公里以上的彗星, 其總質量約為地球質量的幾倍到幾十倍。
由於數量眾多, 在一些科普示意圖中奧托雲被畫得象一個真正的雲團一樣, 但事實上, 奧托雲中兩個相鄰小天體之間的平均距離約有幾千萬公里, 是太陽系中天體分佈最為稀疏的區域之一。
在距太陽如此遙遠的地方為何會有這樣一個奧托雲呢?
一些天文學家認為, 與離散盤類似, 奧托雲最初是不存在的, 如今構成奧托雲的那些小天體最初與行星一樣, 形成於距太陽近得多的地方, 後來是被外行星的引力作用甩了出去, 才形成了奧托雲。 奧托雲中的小天體由於距太陽極其遙遠, 很容易受銀河系引力場的潮汐作用及附近恆星引力場的干擾, 這些干擾會使部分小天體進入內太陽系, 從而成為長週期彗星。
奧托雲距我們如此遙遠, 讀者們也許會以為除直接來自那裡的長週期彗星外, 我們不太可能觀測到任何奧托雲的天體。 其實卻不然。 這倒不是因為我們有能力觀測到幾千乃至幾萬天文單位之外的小天體, 而是因為奧托雲並不是一個界限分明的區域。 少數奧托雲天體的軌道離我們相當近, 甚至能近到可被直接觀測的程度。
2003 年, 美國帕洛馬天文臺 (Palomar Observatory) 的天文學家發現了一個編號2003VB12 的海外天體, 它的軌道遠日點距離約為 900 天文單位, 近日點距離也有 76 天文單位。 這個天體的塊頭很大 (否則就不會被發現了), 直徑約有 1500 公里, 曾一度被當成第十大行星的候選者 (那時鬩神星尚未被發現)。 天文學家們給了它一個專門的名稱: 塞德娜 (Sedna), 它是因紐特神話中的海洋生物之神。
一般認為, 賽德娜是屬於內奧托雲的天體。 除賽德娜外, 還有一個我們非常熟悉, 有些讀者甚至用肉眼都曾看到過的天體 - 哈雷彗星 - 也被認為是有可能來自奧托雲的。 哈雷彗星雖是一顆短週期彗星, 但很多天文學家認為, 它是從奧托雲進入巨行星的引力範圍後受後者的干擾才成為短週期彗星的。
奧托雲究竟有多大呢? 今天的很多天文學家認為它的範圍延伸到距太陽約 50000 天文單位處, 但也有人象奧托當年一樣, 認為它延伸得更遠, 直到太陽引力控制範圍的最邊緣。 這一邊緣大約在 100000-200000 天文單位處, 在那之外, 銀河系引力場的潮汐作用及附近恆星的引力作用將超過太陽的引力 (請讀者想一想, 我們為什麼在提到銀河系引力場時強調 “潮汐作用”, 而在提到附近恆星的引力場時不強調這一點?)。看來, 奧托雲的外邊緣應該就是太陽系的疆界了。
不過, 奧托雲未必是太陽系疆界附近的唯一秘密 1984 年, 美國芝加哥大學的兩位古生物學家在對過去兩億五千萬年間地球上的大規模生物滅絕狀況進行研究後提出, 這種滅絕似乎平均每隔兩千六百萬年發生一次, 而且有跡象表明其中至少有兩次與隕星撞擊地球的時間相重合。
同年, 美國加州大學的物理學家馬勒 (Richard Muller) 等人提出了一個大膽的猜測,認為太陽有可能有一顆遊弋在太陽系邊緣的伴星, 這顆伴星是一顆褐矮星或紅矮星 (褐矮星的質量約在木星質量的 13-75 倍之間, 紅矮星的質量約在木星質量的 75-500 倍之間), 它最遠時距太陽約有 2.4 光年 (感興趣的讀者請估計一下它的近日點距離)。
這顆伴星每隔兩千六百萬年經過奧托雲的一部分, 在它的引力干擾下, 大量的奧托雲天體會進入內太陽系, 其中個別天體會與地球相撞, 從而造成大規模的生物滅絕。 由於這顆伴星所起的可怕作用, 它被稱為內梅西斯 (Nemesis), 這是希臘神話中的復仇女神。 如果太陽真的有這樣一顆伴星, 並且它真的有人們所猜測的那種作用, 那它無疑是太陽系疆界附近最可怕的天體。
但即便如此, 我們也不必害怕, 因為按照那些科學家的說法, 地球上的上一次大規模生物滅絕約發生在距今五百萬年以前, 那麼下一次同類事件 - 如果有的話 - 就該是兩千多萬年後的事了, 那時假如人類還存在, 想必該有足夠的智慧來避免災難。
我們有關太陽系疆界的故事在這裡就要與讀者說再見了, 但人類探索太陽系疆界的事業卻遠未結束, 這樣的事業有一個美麗的名字叫科學, 她值得人們去做永生的探索。
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