太阳系边缘之旅：奥尔特云

奥尔特云代表着我们太阳系的边缘。我们对它的了解如此之少，以至于它的存在本身就是理论性的——构成这片云的物质甚至从未被我们最强大的望远镜窥视过，除非其中一部分脱离出来。

由于直接观测有限，并且主要依靠理论模型来指导我们的理解，奥尔特云呈现出一个迷人的谜团，它蕴藏着我们太阳系起源的秘密。

什么是奥尔特云？

奥尔特云吸引着科学家和太空爱好者的想象力。这片稀疏分布的冰冷物质区域，其距离太阳的起始点大约是冥王星的 200 倍，并且一直延伸到离太阳最近的恒星比邻星的一半距离。

它仍然很大程度上难以捉摸，其存在是通过偶尔出现的长周期彗星推断出来的。

奥尔特云位于何处？

据信，奥尔特云的内边缘始于距离太阳约 1,000 至 2,000 个天文单位。由于一个天文单位是地球与太阳之间的距离，这意味着它距离太阳的距离至少是我们距离太阳的数千倍。

外边缘据认为可达 100,000 个天文单位，即到比邻星的一半距离。阿根廷国家科学技术研究委员会 (CONICET) 的行星科学家 Jorge Correa Otto 说：“我们对奥尔特云结构的大部分了解来自于对太阳系形成和演化的理论建模。”

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它从哪里来？

尽管关于它的形成和存在有许多理论，但许多人认为奥尔特云是在我们太阳系许多行星形成约 46 亿年前形成的。类似于火星和木星之间的小行星带的诞生，奥尔特云很可能代表了像木星、海王星、天王星和土星这些巨行星形成时留下的物质。

Correa Otto 说，这些行星在占据其当前位置时的运动将这些物质推到了海王星轨道之外。

另一项最近的研究认为，奥尔特云中的一些物质可能是当我们的太阳“从其他恒星那里窃取彗星”时聚集而成的。基本上，理论是，绕着我们邻近恒星运行的、距离极远的彗星在靠近我们的太阳时会发生偏转，此时它们就会留在奥尔特云中。

奥尔特云由什么组成？

构成奥尔特云的冰冷天体的组成被认为与海王星轨道之外的一个扁平圆盘状区域——我们更了解的柯伊伯带相似。柯伊伯带也由我们太阳系早期行星形成时留下的冰冷天体组成。

冥王星可能是这个区域中最著名的天体，尽管 NASA 的“新视野号”探测器在 2019 年飞过了另一个双叶天体，称为阿尔罗科斯（Arrokoth）——根据 NASA 的说法，它是目前为止我们近距离探索过的最遥远的天体。

NASA 发言人说：“奥尔特云、柯伊伯带和内太阳系的天体都被认为是一起形成的，太阳系的引力动力学将其中一些抛了出去。”

长周期彗星来自何处？

爱沙尼亚哲学家 Ernst Öpik 最早提出了长周期彗星可能来自太阳系边缘的区域。然后，荷兰天文学家 Jan Oort 在 20 世纪 50 年代预测了他的奥尔特云的存在，以更好地解释长周期彗星的悖论。

Oort 的理论是，彗星最终会撞击太阳或行星，或者在与这些大质量天体之一的强大轨道近距离接触时被弹出太阳系。此外，我们在彗星上看到的尾巴是由太阳辐射烧蚀产生的气体组成的。

如果它们离太阳太近多次经过，这些物质就会被烧蚀掉。所以它们一定不是一直都在目前的轨道上存在的。“偶尔，奥尔特云的天体会脱离其轨道，可能是由于与其他奥尔特云天体的引力相互作用，然后作为彗星访问内太阳系，”NASA 发言人说。

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奥尔特云是什么形状？

Correa Otto 说，彗星的来向也支持奥尔特云的球形。如果它像柯伊伯带一样是盘状的，彗星就会沿着更可预测的方向运行。但从我们这里经过的彗星来自随机方向。

因此，奥尔特云似乎更像是围绕我们太阳系的壳层或气泡，而不是像柯伊伯带那样的圆盘。这些长周期彗星包括 C/2013 A1 Siding Spring，它在 2014 年近距离经过火星，将在 740,000 年后再次出现。

奥尔特云是真的吗？

NASA 表示：“奥尔特云，如果确实存在，可能并非我们太阳系独有。目前尚未观测到奥尔特云本身的任何物体，因此它暂时仍然是一个理论概念。但它仍然是长周期彗星起源最广为接受的解释。”

Correa Otto 说，一些天文学家认为这些云存在于许多太阳系周围。问题是，我们甚至还看不到我们自己的，更不用说我们邻近系统的了。

旅行者 1 号

预计旅行者 1 号航天器将在大约 300 年后到达奥尔特云的内边缘。

不幸的是，旅行者号届时早已停止工作。“即使它仍然工作，太阳的光也如此微弱，距离如此遥远，它也不可能飞得足够近以拍摄到什么东西，”NASA 发言人说。

换句话说，即使你就在奥尔特云里面，也很难分辨出来。“在可预见的未来，奥尔特云中的天体太远了，无法直接成像，”NASA 发言人说。“它们很小，很暗，移动缓慢。”

虽然奥尔特云在很大程度上仍然是假设性的且未被观测到，但它是一个帮助我们理解太阳系长周期彗星起源和行为的概念。进一步的研究和观测技术的进步可能会为我们了解其存在和特征提供更多见解。

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文章来源

Discovermagazine.com的作者在我们的文章中使用了经过同行评审的研究和高质量的来源，我们的编辑对其准确性和可靠性进行了审查。请查看本文使用的以下来源

• Jorge Correa Otto。阿根廷国家科学技术研究委员会 (CONICET) 的行星科学家

• Phys.org。太阳从其他恒星那里窃取彗星

• NASA。阿尔罗科斯 Astronomy.com。近距离接触：近距离看到的 Siding Spring 彗星与火星擦肩而过

• NASA。奥尔特云