為什麼奧爾特星雲是太陽系的邊緣?

2020-12-20 騰訊網

你所不知道的星雲,奧爾特星雲。

奧爾特雲,又稱奧爾特星雲,在理論上是一個圍繞太陽、主要由冰微行星組成的球體雲團。奧爾特雲位於星際空間之中,距離太陽最遠至10萬天文單位(約2光年)左右,也就是太陽和比鄰星距離的一半。同樣由海王星外天體組成的柯伊伯帶和離散盤與太陽的距離不到奧爾特雲的千分之一。奧爾特雲的外邊緣標誌著太陽繫結構上的邊緣,也是太陽引力影響範圍的邊緣。

奧爾特雲由兩個部分組成:一個球形外層和一個盤形內層,後者又稱希爾斯雲(Hills cloud)。奧爾特雲天體的主要成分為水冰、氨和甲烷等固體揮發物。

天文學家猜測,組成奧爾特雲的物質最早位於距太陽更近的地方,在太陽系形成早期因木星和土星的引力作用而分散到今天較遠的位置。目前對奧爾特雲沒有直接的觀測證據,但科學家仍然認為它是所有長周期彗星、進入內太陽系的哈雷類彗星、半人馬小行星及木星族彗星的發源之地。奧爾特雲外層受太陽系的引力牽制較弱,因此很容易受到臨近恆星和整個銀河系的引力影響。這些擾動都會不時導致奧爾特雲天體離開原有軌道,進入內太陽系,並成為彗星。根據軌道推算,大部分短周期彗星都可能來自於離散盤,其餘的仍有可能來自奧爾特雲。

奧爾特

雲所佔空間極大,外層天體中,大於1公裡的可能有上兆個(萬億個),而絕對星等大於11(即直徑約為20公裡以上)的有幾十億個,各自之間相距數千萬公裡之遙。奧爾特雲的總質量目前尚不確定,但如果假設外層中的彗星核均與哈雷彗星質量相仿,估計其總質量為3×1025公斤,約等於地球質量的五倍。早期估計奧爾特雲的質量更高(最高有380個地球質量),但在更準確地掌握長周期彗星的大小分布之後,估值就相應降低了。尚無對內層雲團的類似質量估值。

奧爾特雲是46億年前太陽系形成早期的原行星盤殘餘物質。最為廣泛接受的假說是,奧爾特雲天體最初在更接近太陽的地方凝聚形成,過程與行星和小行星相同,但當時形成不久的木星和土星經引力作用把這些天體甩出了太陽系內部,並使它們進入離心率極高的橢圓軌道或拋物線軌道。另一項研究卻認為,不少甚至是大部分的奧爾特雲天體都是從太陽及其鄰近恆星形成時交換的物質產生的,而不是在靠近太陽的地方形成。對奧爾特雲發展過程的模擬顯示,其總質量在形成後8億年前後達到最高值,之後吸積和碰撞的速度減慢,雲團也逐漸消退。

「太陽

系的邊界在哪裡?」 是一個既值得探索, 也值得回味的問題。 它之成為問題, 本身就是天文學上一次重大觀念變革——日心說取代地心說——的結果。 因為只有確立了日心說, 才有太陽系這一稱謂, 也才談得上 「太陽系的邊界在哪裡?」 這一問題。

猜想一:奧爾特雲就是太陽系的邊界

人類對宇宙的探索在遠古時期就已經開始了,從地球上的各個古文明的考古可以發現,人類也從來沒有停止過探索的腳步,最早人類知道金木水火土五大行星的存在,從地心說到日心說的發展,都凸顯了大家對宇宙的探索步伐,隨著科技的發展,人類已經探索到了柯伊伯帶以及離散盤的存在,人類對宇宙的探索深度在百年的時間裡已經擴大了幾十倍,但是對於太陽系的探索卻始終沒有停止,離散盤就是宇宙的邊界嗎?答案肯定是否定的,科學家通過研究彗星發現,大彗星帶遠超了科學家對離散盤的理解,由於大行星的引力幹擾,讓人類能夠一窺奧爾特雲的神奇性,根據長期的研究,我們目前認為奧爾特雲才是太陽系的邊界, 這也是目前比較能夠被大家接受的一種說法。

猜想二:彗星來自奧爾特雲

彗星又稱為掃帚星,因為彗星帶有彗頭和彗尾,由於彗星尾巴的存在,彗星的尾巴一般能夠達到幾千萬米長,甚至達到幾億千米,加上彗頭的形象,因此彗星才被稱為掃帚星,彗星的運行軌跡一般為拋物線狀或者雙曲線狀,目前發現的圍繞太陽運行的彗星有一千六百多顆,其中最著名的就是哈雷彗星,彗星上一般為冰質。

猜想三:奧爾特雲會造成地球生物的毀滅

美國的古生物學家發現,地球上的生物每個兩千六百萬年發生一次,並且有跡象表明是由於隕石撞擊地球造成的,同時科學家發現在太陽系中存在一顆褐矮星,根據研究發現,這顆褐矮星每隔兩千六百萬年會經過奧爾特雲,在它的引力作用下,大量的奧爾特雲中的小行星會脫離奧爾特雲,飛向太陽系。

目前尚未有人類製造的空間探測器抵達奧爾特雲。在正在離開太陽系的探測器中,就算是行進速度最快、距離最遠的旅行者1號,也要在300年後才會到達奧爾特雲,要穿越它更需要3萬年的時間。另外,旅行者1號所攜帶的放射性同位素熱電機在2025年前後就無法再為同行的科學儀器提供足夠的電力,所以不能用來對奧爾特雲做任何實質性的探索。其餘四個正在離開太陽系的探測器(旅行者2號、先驅者10號、先驅者11號及新視野號)到達奧爾特雲的時候也將無法作業。另一方面,如果使用太陽帆來推進探測器,則可以在大約30年內抵達奧爾特雲。

相關焦點

  • 奧爾特星雲究竟是在保護人類還是在阻止人類飛出太陽系?
    直到奧爾特星雲和柯伊伯帶的提出,科學家們才知道自己錯了!那為什麼太陽引力還能束縛如此之遠的彗星呢?這些彗星又是來自哪裡呢?早在1932年,愛沙尼亞天文學家恩斯特·朱利葉斯·奧皮克(Ernst Julius Opik)提出彗星是來自太陽系外層邊緣的雲團,這便是奧爾特星雲最初的構想。隨後經過諸多科學家的補充完善,逐漸形成了現在統一的理論!
  • 太陽系被奧爾特星雲包裹著,如今卻到了另一個星雲中?
    今天小編要跟大家了解的是:太陽系被奧爾特星雲包裹著,如今卻到了另一個星雲中?在宇宙當中,每一顆恆星能夠形成,都是在星雲之內,即便是太陽,也不例外,科學家們經過研究分析之後發現太陽形成於一片原始星雲之中,這片星雲就被我們稱之為太陽星雲,太陽系之內的大行星等形成之後,內部空間就被處理了,不過外層的這一部分是依然存在著,我們把它稱之為奧爾特星雲。
  • 奧爾特雲真的是太陽系的邊緣嗎?
    奧爾特雲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,可能分布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周期彗星。
  • 太陽系被星雲包裹?人類只能觀測而無法飛出太陽系?
    ,那就是奧爾特星雲,有了這個星雲的阻礙想要成功的飛出太陽系真的是太難了。而我們今天要說的奧爾特星雲,則是在太陽系最邊緣的一個雲團,在這個雲團之中,布滿了很多的彗星,關於奧爾特雲形成的年代,科學家普遍認為應該是在50億年前,也就是在我們的太陽系形成以及太陽系裡面所包含的各個行星形成之後,最後殘留下來的一些物質,最後形成了奧爾特星雲,而現在這個星雲應該巨大的包裹著我們的太陽系。
  • 500年後,旅行者號將飛入奧爾特星雲,它能夠平安離開這一區域麼
    也有一些探測器身負重任,向著太陽系外緩慢的行進,為的是尋找地外文明。而旅行者號就是其中之一,作為人類最早發射的探測系,它現在離著地球的位置極為遙遠,已經飛出了太陽系的邊緣。在500年之後,旅行者號將飛入奧爾特星雲所覆蓋的區域,奧特星雲中的天體數以億計,而旅行者號能在這一區域平安離開嗎?讓我們一起來看一下。
  • 奧爾特雲是太陽系新邊界?它的寬度達2.4光年,人類飛越需要3萬年
    奧爾特星雲厚度達2.4光年,旅行者1號穿越需要3萬年原來科學家發現在太陽系的傳統邊界之外竟然還存在一個新的邊界,此前科學家一直不知道那裡還有一個新邊界,一直到旅行者1號飛出冥王星邊界後,通過探測和分析之後才科學家才發現太陽系外圍存在一個神秘的星雲包裹著太陽系,這層星雲就是神秘的奧爾特雲,通過計算科學家發現奧爾特雲大得驚人
  • 外星艦隊不得越奧爾特星雲?可70000年前這恆星已飛掠太陽系
    天文學家推算,70000年前,舒爾茨星曾近距離飛掠太陽系,當時它從奧爾特星雲中直射而出,軌道距離太陽甚至不足1光年,或許,當時仰望星空的原始人,曾經在夜空中瞥見過它微弱的紅光。好在,據超級計算機模擬表明,恆星以如此近的距離飛掠太陽,發生的概率大約900萬年輪一次。也就是說,人類可以放心的在地球上再進行個成千上萬次輪迴。
  • 彗星的「故鄉」在遙遠的天際~奧爾特星雲是一個巨大的冰庫
    人類現在飛的最遠的探測器是旅行者1號,它已經在太空中飛了40多年,距離我們已經216億多公裡了,現在正以每秒17公裡的速度向太陽系外飛去。而假想的奧爾特雲距離我們約50000~150000個天文單位(一個天文單位約1.5億公裡),也就是7.5萬億~22.5萬億公裡。
  • 太陽系最外層奧爾特雲來自何方?是如何發現的?距離我們究竟有多遠
    本文參加百家號科學#了不起的天文航天# 系列徵文宇宙深處的奧爾特雲奧爾特星雲被認為是圍繞著我們太陽系的一團由冰屑組成的厚厚的雲團。更頻繁進入太陽系內部的訪客被稱為短周期彗星,所以奧爾特雲是以奧爾特命名的。圖解:奧爾特雲及柯伊伯帶示意圖奧爾特雲中可能有數千億,甚至上萬億的冰體。
  • 包圍著太陽系的奧爾特雲是什麼?它是科學家的假設還是真的存在
    儘管人類觀測星空的歷史有上千年之久,可是人類至今卻並不了解太陽系,迄今為止,人類還並沒有完全了解整個太陽系的結構,因為太陽系太大了,太陽系的半徑大約是100000 AU(天文單位,1A.U.=1.496x108千米)。所以太陽系的邊緣究竟是怎麼樣的,人類至今還沒有搞清楚。
  • 太陽系的邊緣令人困惑,科學家懷疑遠古太陽系與想像中的完全不同
    有意思的是,近日一個來自哈佛大學的研究團隊的研究成果表明,由於太陽系的邊緣令人困惑,科學家懷疑遠古太陽系與想像中的完全不同,在那個時候,太陽系裡可能存在著兩顆恆星,我們先來了解一下。
  • 奧爾特星雲或有100個地球的質量?科學家們對此作出了解釋
    太陽系當中有八大行星,海王星的位置距離太陽是非常遠的,可能是最外圍的一顆醒醒了。可能大家都知道旅行者一號,這一顆探測器在在遊戲當中飛行了37年,才到達了下圖這樣的位置,被稱為是太陽的層頂。換句話來說,那個位置是太陽風能夠影響到的最遠的一個地方了,如果說突破了這一個地方的話,科學家認為說,還有可能就去到太陽系之外的空間當中了。
  • 科學家猜測,早期太陽系可能有兩個太陽,一個脫離太陽系而去
    奧爾特雲是太陽系中最遙遠的區域,比外行星和柯伊伯帶還要遠很多。跟長得像甜甜圈一樣的柯伊伯帶不同,奧爾特雲是包圍著整個太陽系的巨大而厚實的球形殼。奧爾特雲的內層邊緣距離太陽大約1000天文單位的位置,而其外層邊緣距離太陽大約有100000天文單位這麼遠。這片區域充滿了太陽系形成過程中留下的數十億乃至數萬億的冰巖物體。
  • 300年後旅行者1號飛到「奧爾特雲」區域
    上面「傾信新疆」,立刻加入 『一個身材好顏值高的組織』 1932年,科學家們第1次認識到彗星很可能來自於太陽系的邊緣雲團,我們的太陽系是被一個非常巨大的雲團所包圍,這就是著名的「奧爾特雲」。
  • 奧爾特雲和太陽系有何關係?科學家:飛行器需要2萬年才能離開它
    文/行走天涯旅行者2號就快離開太陽系?然而那個時候人類還沒有想到我們所生活的太陽系居然也非常的大,美國很早之前就向太空中發射的旅行者一號和旅行者2號,這兩艘飛船承載著人們的夢想,那就是飛出太陽系,科學家最初以為冥王星大約就是太陽系的邊界之處了,然而,令科學家所沒有想到的是太陽系的直徑要遠遠的超過冥王星,並且也是在突破冥王星的過程當中,科學家又發現到了一種新型的物質被叫做奧爾特雲,這樣看來是不是飛離太陽系就遙遙沒有希望了呢
  • 太陽系的外殼——奧爾特雲
    奧爾特雲是一個假設包圍著太陽系的球體雲團,布滿著不少不活躍的彗星,距離太陽約50000~100000個天文單位,最大半徑差不多為1光年,即太陽與比鄰星距離的四分之一。天文學家普遍認為奧爾特雲是50億年前形成太陽及其行星的星雲之殘餘物質,並包圍著太陽系。
  • 我們的太陽系是什麼樣子的?
    太陽系幾乎所有的天體都在圍繞著太陽公轉,近到水星以及掠日彗星,遠到理論上的奧爾特雲以及已知目前最為遙遠的威斯特彗星。按照太陽風來算,我們的太陽系邊緣在太陽風停止的地方,也就是大約在冥王星以外4倍遠的地方。按照太陽控制的引力來講,我們的太陽系邊緣在大約2光年處。
  • 太陽系的極限之地奧爾特雲,這裡隱藏著什麼秘密,大家快來看一看
    奧爾特雲的出現是在一九三二年的時候,當時愛沙尼亞天文學家恩斯特-朱利葉斯-奧皮克根據彗星的研究發現,認為彗星很可能來自於太陽系的邊緣雲團,這個理論初步的解釋了奧爾特雲,當然這個學說,還是有很多的不足。這位科學家的研究,給奧爾特雲帶來很大新的認識,從而也給很多科學家帶來一個新的課題,那就是研究太陽系邊緣的雲團,此後奧爾特雲的名稱就逐漸的出現了,很多科學家研究發現奧爾特雲彗星的總質量很大,應該是地球質量的五倍到一百倍之間。
  • 人類到底能不能飛出太陽系?
    1977年,NASA發射了著名的「旅行者一號」深空探測器,2013年NASA宣布「旅行者一號」已經飛出了太陽系。看上去,我們人類飛出太陽系這個目標似乎離我們並不遙遠。但事實卻是,所謂的「旅行者一號」飛出了太陽系,僅僅是它飛離了太陽風的作用範圍,離真正太陽系的邊界還差得很遠。嚴格的講,太陽系的邊界應該是「奧爾特星雲」,根據目前的觀測數據,科學家們認為「奧爾特星雲」是一片包裹著整個太陽系的球體星雲,主要由冰質天體組成,其半徑約為1光年。
  • 為什麼球形覆蓋都不會影響科學家觀測恆星?
    為什麼球形覆蓋都不會影響科學家觀測恆星?太陽系中除了八大行星之外,還有其他三個不能忽視的存在,它們就是小行星帶、柯伊伯帶以及尚不知存在與否的奧爾特星雲。小行星帶的許多天體以及被科學家們進行了觀測研究甚至還有一些國家在小行星採集了樣本進行分析。柯伊伯帶是冥王星的主場,也是一個布滿了小行星一類天體的特殊地帶,也有探測器進行過近距離探測,但是奧爾特星雲卻不一樣。