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太阳系的边界——奥尔特云

 天童老僧 2017-08-24

1950年,荷兰天文学家奥尔特对长周期彗星进行了研究。 他发现, 很多长周期彗星的远日点位于距太阳 50,000-150,000 天文单位 (约合 0.8-2.4 光年) 的区域内,由此他提出了一个假设,即在那里存在一个长周期彗星的大本营。这一假设与将柯伊伯带视为短周期彗星补充基地的假设有着异曲同工之妙 (但时间上更早)。那个遥远的长周期彗星大本营后来被人们用奥尔特的名字命名为奥尔特云。由于长周期彗星几乎来自各个方向,因此奥尔特云被认为大体上是球对称的。

后来的研究者进一步将奥尔特云分为两部分: 距太阳 20,000 天文单位以内的部分被称为内奥尔特云, 它呈圆环形分布; 距太阳 20,000 天文单位以外的部分被称为外奥尔特云,它才是球对称的。距估计, 奥尔特云中约有几万亿颗直径在一公里以上的彗星,其总质量约为地球质量的几倍到几十倍。由于数量众多,在一些科普示意图中奥尔特云被画得象一个真正的云团一样,但事实上,奥尔特云中两个相邻小天体之间的平均距离约有几千万公里,是太阳系中天体分布最为稀疏的区域之一。

在距太阳如此遥远的地方为何会有这样一个奥尔特云呢? 一些天文学家认为,与离散盘类似,奥尔特云最初是不存在的,如今构成奥尔特云的那些小天体最初与行星一样,形成于距太阳近得多的地方,后来是被外行星的引力作用甩了出去,才形成了奥尔特云。奥尔特云中的小天体由于距太阳极其遥远,很容易受银河系引力场的潮汐作用及附近恒星引力场的干扰,那些干扰会使得其中一部分小天体进入内太阳系,从而成为长周期彗星,。长周期彗星的出现,也都从侧面证明了奥尔特云的存在。

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