在我们的太阳系边缘,大量巨大的冰状天体构成了奥尔特云,它似乎拥有两条螺旋臂,让人想起盘状星系。一项基于美国宇航局 Pleiades 超级计算机模拟的新研究提出,奥尔特云的这种螺旋形状是由于被称为“银河潮”的现象造成的,该现象以引力为中心。
最近在 arXiv 预印本服务器上发表的一篇 论文 提出了对奥尔特云的更新视角,奥尔特云历来只能通过科学家对遥远彗星的了解来理解。尽管奥尔特云尚未被直接观测到,但这项最新的模拟让研究人员能够更好地理解其存在。
制造彗星
奥尔特云跨越的距离非常远,从大约 2,000 天文单位 (au) 到 100,000 到 200,000 天文单位。作为参考,1 天文单位相当于近 1.5 亿公里(9300 万英里),而海王星,太阳系中最远的行星,距离太阳 30 天文单位。
据信,该云层表现为一层行星体——一种小的天体或行星——围绕着太阳系。这个假定云的身份尚未完全确定,但科学家们强烈认为它是长周期彗星 (LPC) 的来源,这些彗星不时进入太阳系内部,绕太阳一周可能需要 3000 万年以上;这与短周期彗星不同,短周期彗星起源于柯伊伯带——海王星后、奥尔特云前的微小天体区域——绕太阳一周需要不到 200 年。
LPC 被认为主要来自外奥尔特云(距离太阳超过 10,000 au),而不是内奥尔特云(距离太阳 2,000 到 5,000 au)。根据这项研究,内奥尔特云中的天体演化速度太慢,并且在它们能够加热并变成活跃的彗星之前就被行星弹出。
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螺旋臂的形成
参与这项新研究的研究人员对内奥尔特云的另一个原因感兴趣:它的形状。通过分析模型与超级计算机模拟相结合,他们得出结论,内奥尔特云中的众多天体形成了一个长度约为 15,000 au 的螺旋结构,并且几乎垂直于银河平面。
研究人员认为,这种螺旋很可能是由银河潮造成的,银河潮是指来自星系内各种来源(如恒星和黑洞)的引力。
虽然地球和太阳系中的其他行星依靠太阳的引力保持轨道,但奥尔特云内天体的轨道被银河潮倾斜。研究表明,引力导致冰状天体聚集形成两条螺旋臂,从远处观察者看来,内奥尔特云就像一个圆盘。
有限的视野
内奥尔特云的直接观测仍然很困难。绕太阳运行的、位于海王星以外的天体,被称为“极端跨海王星天体”(ETNOs),之前曾被望远镜观测到,例如矮行星赛德娜和 541132 Leleākūhonua。然而,研究人员指出,目前的望远镜巡天能力还不足以探测到来自奥尔特云的、轨道更极端的物体。
要清晰地了解奥尔特云似乎还需要数年时间。然而,对其螺旋形状的发现是理解这个空间区域及其与划过太阳系的太阳系长周期彗星之间联系的一个有希望的进步。
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文章来源
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arXiv 预印本。内奥尔特云中的螺旋结构
NASA。奥尔特云
NASA。彗星:事实
Britannica。赛德娜















