奥尔特云

Oort Cloud

奥尔特云(Oort Cloud)是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50000~100000个天文单位。

天文学家普遍认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质,并包围着太阳系。

奥尔特云的成因

由奥尔特云被提出,对于它们的形成,科学界各有不同学说,但如今,天文学家认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质,并包围着太阳系。

最广为人们接受的假设,是奥尔特云物体其实是在比柯伊柏带更接近太阳的地区形成的,与其它行星及小行星相似,但是由于它们经常被大行星的引力影响,及后被仍年轻的大型气体行星,诸如木星等天体的强大引力将之逐出太阳系内部,使它们拥有极为椭圆或抛物线状的轨道,散布于太阳系的最外层。同时,这个过程也把它们的轨道偏离黄道面,并形成奥尔特云呈球状的形态。一些在远处的天体之轨道又被附近的恒星摄动,使之变为圆浑,并能长期处于太阳的远方。而远离八大行星的物体因不受到大行星的影响,散布于接近黄道面的盘状区中,形成柯伊伯带。这个理论解释了为何奥尔特云不像柯伊伯带和八大行星的轨道一样接近黄道面,而是呈独特的圆球状。

奥尔特云的结构

奥尔特云所占空间极大,其距离太阳最近处在2,000~5,000天文单位(0.03~0.08光年),最远处在50,000天文单位(0.79光年)。最远处距离在某些文献中的估值为100,000~200,000天文单位(1.58~3.16光年)。奥尔特云可分为:一个半径为20,000~50,000天文单位(0.32~0.79光年)的球形外层云团,和一个半径为2,000~20,000天文单位(0.03~0.32光年)的环形内层云团。外层受太阳系内部的牵制较弱,是长周期彗星(有可能也是哈雷类彗星)在进入

奥尔特云所占空间极大,其距离太阳最近处在2,000~5,000天文单位(0.03~0.08光年),最远处在50,000天文单位(0.79光年)。最远处距离在某些文献中的估值为100,000~200,000天文单位(1.58~3.16光年)。奥尔特云可分为:一个半径为20,000~50,000天文单位(0.32~0.79光年)的球形外层云团,和一个半径为2,000~20,000天文单位(0.03~0.32光年)的环形内层云团。外层受太阳系内部的牵制较弱,是长周期彗星(有可能也是哈雷类彗星)在进入海王星轨道以内之前的起源地。内层又称希尔斯云,以1981年提出其存在的杰克·G·希尔斯(Jack G. Hills)命名。理论模型预测,内层云团所含的彗星核数量比外层多几十甚至几百倍。稀薄的外层会随时间渐渐消亡,一些学者认为,内层不断为外层补充新的彗星,是奥尔特云在形成后数十亿年仍然存在的原因。

外层天体中,大于1公里的可能有上兆个(万亿个),而绝对星等大于11(即直径约为20公里以上)的有几十亿个,各自之间相距数千万公里之遥。奥尔特云的总质量目前尚不确定,但如果假设外层中的彗星核均与哈雷彗星质量相仿,估计其总质量为3×10公斤,约等于地球质量的五倍。早期估计奥尔特云的质量更高(最高有380个地球质量),但在更准确地掌握长周期彗星的大小分布之后,估值就相应降低了。尚无对内层云团的类似质量估值。

根据对彗星的实质观察推测,绝大部份的奥尔特云天体都由诸如水冰、甲烷、乙烷、一氧化碳和氰化氢的冰组成。然而,1996 PW的外表符合D-型小行星的分类,但轨道却属于长周期彗星。它的发现,使一些理论学家猜想,奥尔特云可能还含有1%到2%的小行星。分析指出,长周期彗星和木星族彗星的碳氮同位素比率差异不大,尽管两者的起源地点截然不同。这意味着,两类彗星都源自于原太阳星云。对奥尔特云彗星颗粒大小的研究,以及对属于木星族的坦普尔1号彗星实施撞击后的研究,都支持这一结论。

奥尔特云的探索

目前尚未有人类制造的空间探测器抵达奥尔特云。在正在离开太阳系的探测器中,就算是行进速度最快、距离最远的旅行者1号,也要在300年后才会到达奥尔特云,要穿越它更需要3万年的时间。另外,旅行者1号所携带的放射性同位素热电机在2025年前后就无法再为同行的科学仪器提供足够的电力,所以不能用来对奥尔特云做任何实质性的探索。其余四个正在离开太阳系的探测器(旅行者2号、先驱者10号、先驱者11号及新视野号)到达奥尔特云的时候也将无法作业 。

有关奥尔特云的其他内容