為什麼奧爾特星雲是太陽系的邊緣

2021-02-18 石雕奇石

    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。

(因微信限制,圖片過大刪除,請點擊閱讀原文查看完整版!)

    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。

(來源:天文最前沿)

相關焦點

  • 奧爾特雲和太陽系的邊界
    為什麼說奧爾特雲是裝滿了彗星的 「大倉庫」?
  • 科學家證實太陽系邊緣潛伏一木星大小天體-科學家,證實,太陽系...
    北京時間12月1日消息,美國路易斯安那大學行星科學家近日通過對一個多世紀的彗星觀測數據進行分析後證實了此前提出的一個假設,即一個木星大小的黑色天體可能正潛伏於太陽系的外邊緣,而且正在向地球方向拋出大量的冰和塵埃。美國路易斯安那大學行星科學家約翰-馬特斯表示,「我們已經積累了10年以上的數據來檢驗這種假設。
  • 輪迴的太陽系
    為了弄清楚宇宙的本質,我們需要先了解離我們最近的世界的邏輯,這個邏輯就是太陽系的發生機制。 為此,我重新觀看了一遍布萊恩.考克斯教授的《太陽系的奇蹟》和《宇宙的奇蹟》這兩部紀錄片。 其中,說到太陽死亡和重生的畫面,引人深思。
  • 太陽系邊緣存在「末日星球」,瑪雅文明曾提到它,知情者感到害怕
    太陽系邊緣存在「末日星球」,瑪雅文明曾提到它,知情者感到害怕提到世界上最神秘的古文明,瑪雅文明一定會榜上有名
  • 當局者迷,我們身處的太陽系,大小几何?
    所以我們用冥王星到太陽的平均距離作為太陽系的半徑。( 5,913,520,000 km, 或者 39.5 AU,AU是天文單位)圖解:冥王星離心率較大2—冥王星外的軌道外也有天體繞轉著太陽,它們就是彗星。兩種類型的彗星群已經被識別:柯伊伯帶和奧爾特星雲。奧爾特星雲有更大的半徑,大約是50,000AU。
  • 太陽系是否曾發生過星際戰爭?結果科學家或顛覆你的認知
    阿波羅登月之前,人類探索的範圍已經超出了太陽系,例如,旅行者1的發射,成為太陽系外第一顆飛深空探測器,建造太空望遠鏡觀測140億光年以外的宇宙,不斷尋找距離太陽係數千光年的類地行星……,等等,焦點已經遠遠超出了太陽系,甚至已經到達了宇宙的邊緣,但矛盾的是,人類連太陽系中的許多謎團還沒有被澄清,他們急於揭開整個宇宙的奧秘,
  • 看看真實的太陽系比例模型,空曠到懷疑我們也永遠飛不出去
    那麼真實的太陽系模型是怎麼樣的呢,讓我們來看看真實的太陽系的比例,看看是否能打開你的腦洞下面是一副圖片,是太陽系的模型圖,你看了以後,估計會認為這時按照真實的太陽系縮小而來的,其實不然,下面我帶你來看看真實的太陽系等比例縮小後,太陽系的模型該怎麼畫。
  • 太陽系是雙星系統?如果有另一顆恆星,出現後地球會變成什麼樣?
    根據恆星系統當中恆星數量的多少,分為了但恆星系統,雙星系統以及多星系統,在我們生存的太陽系當中只有太陽這一顆恆星,所以太陽系是一個單恆星系統。在三體文明當中所講述到的三體星系,這是一個擁有三顆恆星的世界,所以這是一個多星系統,然而在最近就有科學家發現,太陽系可能沒有我們想像中的那麼簡單,它只有可能是一個雙星系統,如果太陽系真的有兩顆恆星,除了太陽之外,它的另外一個夥伴究竟在哪裡呢?
  • 人類想要飛出太陽系,需要具備哪些條件?答案你不會想到
    當人類走出地球之後,看到了更回廣闊的太陽系,而地球在太陽系面前也只是一粒沙子,非常渺小。這個時候,人類又有了新的夢想,那就是飛出太陽系。而要飛出太陽系可比飛出地球要難多了,過去科學家對太陽系的範圍限定在冥王星附近,也就是柯伊伯帶。
  • 旅行者1號又有新發現,在太陽系邊緣,正上演一種新型電子爆發
    旅行者1號探測器已經離開太陽系 旅行者號探測器,是美國研製並建造的外層星系空間探測器,共發射了兩顆。2012年8月中旬,研究學者表明「旅行者1號」將進入星際空間,它在35年的時間裡,共飛行178億公裡。2013年9月12日,美國宇航局NASA確認「旅行者1號」探測器已經離開太陽系。
  • 人類飛出太陽系的必要條件是什麼?科學家給出答案
    人類誕生至今科技發展迅速,尤其是太空科技更是有了長足的進步,要知道人類對太陽系中比較重要的天體,都已經發射了探測衛星,就是為了近距離觀測它們,這主要也是因為人類的主要目標是太陽系,我們首先要徵服太陽系,才會考慮其它的。
  • 太陽系外潛伏黑色天體 「復仇女神」預言或存在
    美國路易斯安那大學行星科學家日前通過對一個100多年的彗星觀測數據進行分析後證實了此前提出的一個假設,即一個木星大小的黑色天體或許正潛伏於太陽系的外邊緣,而且正在向地球方向拋出大量的冰和塵埃。
  • 距離地球最遠的男人,如今已經飄過了冥王星,即將飛出太陽系
    如今已經飄過了冥王星,即將飛出太陽系。他的名字,叫做克萊德·威廉·湯博(Clyde William Tombaugh)。1906年,克萊德出生在了美國伊利諾斯州,之後長期在亞利桑那天文臺擔任天文觀測員,而在1930年,根據其他天文學家的預測,克萊德發現了在太陽系遙遠邊陲遊蕩的冥王星,從而一舉成名,被堪薩斯大學授予了天文學學位,在此之後,克萊德依然從事著觀測任務,在長達數十年的職業生涯當中
  • 人類為什麼飛不出太陽系呢?科學家:太陽系的邊緣有一堵「牆」
    文/瑤堇雲詩人類為什麼飛不出太陽系呢?科學家:太陽系的邊緣有一堵「牆」人類的科技一直在進步的,從剛開始還不知道地球,慢慢的進行著探索,一步一步的走到了這樣的情況,已經是能夠可以走出這個地球,對這太空進行著探索,也對周邊的那些星球進行探索,而這一切只是為了想要更加了解這個宇宙的奧秘,因為宇宙實在是太大了,原來銀河系都只是顆粒般的存在,根本就很難想像的那種。
  • 為什麼它的存在會導致太陽系災難?
    關於堤喀的說法是1999年路易斯安那大學拉斐特分校的天文學家約翰·馬泰塞和丹尼爾·惠特邁爾提出的,他對長周期彗星的長期觀測後認為太陽系邊緣存在一顆大型氣態巨行星,不過WISE(廣域紅外線巡天探測衛星)遍歷天區,也沒有搜索到這顆傳說中的行星。
  • 奧爾特雲太擁擠,科學家:或存在第二顆太陽
    但是,你相信太陽系中曾經有兩個太陽嗎?哈佛天體物理學家提出了這樣一種觀點:在我們的太陽系中曾經有兩顆恆星,其中一顆脫離了軌道,現在消失在了銀河系中,也就是說,我們的太陽可能有一個丟失已久的孿生兄弟。長期以來,天文學家一直對海王星以外的區域擁擠程度感到困惑,這與星系形成的科學模型不符。奧爾特雲是一個由冰碎片組成的球體,位於我們太陽系的外圍。
  • 科學家幾乎確定太陽系還存在第九行星,為什麼現在還沒有找到?
    科學家就想在太陽系找到第九行星。 很多人對於太陽系的結構很模糊,太陽系可以分為三層,一部分是內太陽系,主要包含行星和小行星;另一部分是外太陽系,有些天體就在海王星軌道以外繞太陽公園,它們構成了柯伊伯帶,其他一些天體距離太陽更遠,軌道平面也更為傾斜,它們構成了所謂的離散盤。
  • 太陽繫到底有多大?讓我們用天文數字來描繪下
    這估計要取決於你認為的太陽系邊緣在哪。如果你認為最遠的行星海王星的軌道是邊緣,那麼它的半徑將在30.328238 AU左右,也就是說它的大小約為60.656476 AU;如果你考慮到厄裡斯的軌道、最遠(和最重)的矮行星,那麼它的半徑將在97.5583 AU左右,意味著大小約為195.1166 AU;如果你考慮太陽頂,太陽風及被星際介質阻擋的邊界,又考慮到旅行者1號在2012
  • 穿過太陽圈:探索太陽系以外的奇異太空
    遠離太陽的保護,太陽系的邊緣顯得無比寒冷、空曠和黑暗。在很長一段時間裡,太陽系和鄰近恆星之間的廣闊空間也一直被認為是可怕且浩瀚的虛無。直到不久之前,人類還只能從遠處窺視這些空間。天文學家對此也沒有多少興趣,而更傾向於將望遠鏡投向鄰近的恆星、星系和星雲等發光物體上。