奧爾特云又譯歐特云，是一個假設(shè)包圍者太陽系的球體云團，布滿著不少不活躍的彗星，距離太陽約50,000至100,000個天文單位，差不多等于一光年，即太陽與比鄰星距離的四分一。

 奧爾特云

(Oort cloud‎)

雖然人們未曾對奧爾特星云作直接的觀測，但從觀測得彗星的橢圓軌道，認(rèn)為不少彗星皆是從奧爾特星云進入內(nèi)太陽系的，一些短周期的彗星可能來自柯依伯帶。

1932年，愛沙尼亞的天文學(xué)家 Ernst Öpik 提出彗星是來自太陽系的外層邊緣的云團。但1950年，荷蘭天文學(xué)家奧爾特 (Jan Hendrick Oort) 便指出 Öpik 推論有矛盾的地方，一個彗星不停來回太陽系內(nèi)部與外部，終會被多種因素所摧毀，其生命周期決不會如太陽系的年齡長。該云團所受的太陽輻射較弱，非常穩(wěn)定，存在數(shù)百萬顆以上的彗星核，可以不停產(chǎn)生新彗星，去取代被摧毀的。另外人們相信，所有奧爾特云彗星的總質(zhì)量，會是地球的5至100倍。

奧爾特云是50億年前形成太陽及其行星的星云之殘余物質(zhì)，并包圍著太陽系。而最廣為人們接受的假設(shè)，是奧爾特云天體在較接近太陽的地方形成，與其他行星及小行星相似，及后給仍年輕的大型氣體行星，諸如木星等天體的強大引力將之逐出太陽系內(nèi)部，使它們擁有極為橢圓或拋物線狀的軌道。同時，這個過程也把它們的軌道偏離黃道面，并形成奧爾特云呈球狀的形態(tài)。一些在遠(yuǎn)處的天體之軌道又被附近的恒星攝動，使之變?yōu)閳A渾，并能長期處于太陽的遠(yuǎn)方。

人們認(rèn)為太陽外其他恒星也會有自己的奧爾特星云存在，又如果兩顆距離近的恒星，其奧爾特云會出現(xiàn)重疊，導(dǎo)致彗星走進另一恒星的太陽系內(nèi)部。預(yù)計在1000萬年以內(nèi)，最有可能攝動奧爾特云的恒星是Gliese 710。

可能的星體

直至今日，只有90377號小行星被認(rèn)為可能是奧爾特星云的天體，其軌道介乎76至850個天文單位之間，比預(yù)計的軌道接近太陽，有可能來自奧爾特星云內(nèi)層。如果其推測正確，那么奧爾特星云的距離一定比估計的接近太陽，密度也會較高。也有說法指太陽形成時，原是星團的一員。

名稱:小行星90377(Sedna)

赤道直徑(公里):<1800, >1250

近日點(天文單位):76 (±7)

遠(yuǎn)日點(天文單位):850

發(fā)現(xiàn)年份:2003年

發(fā)現(xiàn)方法:熱力探測

發(fā)現(xiàn)者:Michael E. Brown

Chadwick A. Trujillo

David L. Rabinowitz

如果~彗星~僅僅是快速飛行的冰塊，那么它們從哪兒來，又是怎樣到達(dá)這里的呢?1950年，荷蘭天文學(xué)家簡·奧爾特推斷，在太陽系外沿有大量彗星，后來被稱為奧爾特星云。

在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明后的四個世紀(jì)里，奧爾特星云中只有很小一部分彗星進入過太陽系。彗星受到寒冷的高層宇宙空間的保護，被認(rèn)為是太陽系形成時早期~星云~的殘骸。

奧爾特的理論建立于對彗星的多年觀察之上。彗星出現(xiàn)的時間間隔意味著大多數(shù)彗星都有很長的環(huán)形運動軌跡。奧爾特認(rèn)為彗星源于帶外行星億萬英里以外的云狀區(qū)域。該區(qū)域非常遙遠(yuǎn)，太陽無法將其納入太陽系中。

在二十世紀(jì)八十年代初，研究者們開始修正奧爾特的理論。根據(jù)他們的理解，奧爾特星云浮游在太陽系邊緣，極易受附近恒星引力作用的影響。

根據(jù)他們的計算，有時這些力量會將彗星從奧爾特星云拖至星際空間。這樣，它們更靠近太陽。這時，木星的引力作用要么將它們推至更小的軌道，要么將它們逐出太陽系。只有百分之五的彗星曾返回過它們的家園，那里的彗星將日漸減少。

但這一理論似乎與每年看到的穩(wěn)定劃過地球上空的一串串彗星不一致。為解決這一矛盾，科學(xué)家們1991年在奧爾特理論上又加了另外一種觀點。根據(jù)這種觀點，奧爾特星云內(nèi)層外有一個更大的天體，內(nèi)環(huán)猶如一個水庫，源源不斷為外環(huán)提供新的彗星。

雖然奧爾特星云有待人類去發(fā)現(xiàn)，但大多數(shù)天文學(xué)家都認(rèn)為它確實存在。他們還認(rèn)為它是由太陽系形成時遺留的殘片組成的。在航天探測器到達(dá)之前，奧爾特星云的存在將是個謎。

奧爾特云的形成

由奧爾特云被提出到現(xiàn)在，對于它們的形成，科學(xué)界各有不同學(xué)說，但近年來，天文學(xué)家認(rèn)為奧爾特云是50億年前形成太陽及其行星的星云之殘余物質(zhì)，并包圍著太陽系。

最廣為人們接受的假設(shè)，是奧爾特云物體其實是在比柯伊柏帶更接近太陽的地區(qū)形成的，與其它行星及小行星相似，但是由于它們經(jīng)常被大行星的引力影響，及后被仍年輕的大型氣體行星，諸如木星等天體的強大引力將之逐出太陽系內(nèi)部，使它們擁有極為橢圓或拋物線狀的軌道，散布于太陽系的最外層。同時，這個過程也把它們的軌道偏離黃道面，并形成奧爾特云呈球狀的形態(tài)。一些在遠(yuǎn)處的天體之軌道又被附近的恒星攝動，使之變?yōu)閳A渾，并能長期處于太陽的遠(yuǎn)方。而遠(yuǎn)離八大行星的物體因不受到大行星的影響，散布于接近黃道面的盤狀區(qū)中，形成柯爾柏帶。這個理論解釋了為何奧爾特云不像柯爾柏帶和八大行星的軌道一樣接近黃道面，而是呈獨特的圓球狀。

彗星從何而來?

彗星從哪里來，這是一個引人入勝的問題，也是一個令人困惑的問題。天文學(xué)家在研究彗星來源時，往往要對彗星軌道進行統(tǒng)計分析，看看它們在受大行星引力攝動前的軌道是什么樣子，從中來尋找規(guī)律。1950年荷蘭天文學(xué)家奧爾特對41顆長周期彗星的原始軌道進行統(tǒng)計后認(rèn)為，在冥王星軌道外面存在著一個碩大無比的“冰庫”，或者說是一個巨大的“云團”。這個云團一直延伸到離太陽約22億千米遠(yuǎn)的地方。太陽系里所有的彗星都來自這個云團，因而人們把它稱為彗星云或奧爾特云。

現(xiàn)在一般把奧爾特云的距離定在約15萬天文單位處，大體上是冥王星距離的4000倍。速度最快的光從那里來到我們太陽系也要走上兩年多，因此這里的彗星繞太陽一周要花很長的時間，只有當(dāng)它們跑到離太陽幾億千米遠(yuǎn)時，才能被人們看到。它們在軌道上的絕大部分時間都消磨在遠(yuǎn)離太陽的地方。以池谷-關(guān)彗星為例，它在近日點附近速度為每秒500千米，僅用兩個小時就跑完了靠近太陽的半邊，但要跑完遠(yuǎn)離太陽的那一邊，卻要花上1000多年。池谷-關(guān)彗星的周期還不算長，有些長周期彗星旅行一周要經(jīng)過幾百萬年的漫長歲月。所以，盡管天文學(xué)家估算奧爾特彗星云里可能有1000億顆彗星，而全世界每年發(fā)現(xiàn)的彗星平均只有五六顆。

由于彗星云離太陽非常遙遠(yuǎn)，在彗星云的位置是看不到又大又圓的太陽的，太陽真的成了名副其實的“普通一星”，亮度比地球上看天狼星還暗一些。但彗星云離其他恒星更是難以想像的遠(yuǎn)，彗星云得不到任何恒星的光和熱，所以像一座“冰山”。

彗星就來自這座冰山，這些冰山上的來客本身也是一座座大大小小的冰山，大的直徑超過10千米，比地球上的最高峰珠穆朗瑪峰還要壯觀，小的則只有幾十千米。這一座座冰山都是由大量的冰物質(zhì)和塵?；旌隙傻?。冰物質(zhì)中除大部分是水冰之外，還有一氧化碳冰、二氧化碳冰(干冰)、氨冰和甲烷冰等。因冰物質(zhì)中混有大量的塵埃物質(zhì)，所以冰山看上去是灰黑色的，而不像我們在電視中看到的南極冰山那樣晶瑩可愛。美國天文學(xué)家惠普爾給它們起了一個很形象的名字，叫“臟雪球”。

由于從太陽鄰近區(qū)域路過的恒星對原始彗星的擾動，質(zhì)量小的彗星離開彗星云，扭過頭來，或往太陽系外跑去，或朝太陽系內(nèi)部飛奔。多數(shù)彗星在向太陽進發(fā)時是沿著雙曲線或拋物線軌道的，經(jīng)過成千上萬年的長途跋涉，當(dāng)它們離太陽越來越近時被人們用望遠(yuǎn)鏡捕獲。一些彗星與大行星相遇時軌道受到攝動，變成橢圓形軌道，由非周期彗星變成新的周期彗星，開始在太陽系“安家落戶”。

1958年，美國一些天文學(xué)家認(rèn)為在太陽系內(nèi)還存在著另一個彗星倉庫，即所謂的“柯伊伯彗星帶”。這個環(huán)狀的彗星帶離海王星軌道不遠(yuǎn)，估計帶內(nèi)至少有幾千顆彗星。短周期彗星全部來自這個彗星庫。和奧爾特云相比，這個彗星帶離地球要近多了?？乱敛畮岢龊?，一些天文學(xué)家用大望遠(yuǎn)鏡對這一區(qū)域作了分段觀測，但并沒有發(fā)現(xiàn)什么。這有三種可能，第一種可能是柯伊伯帶里沒有預(yù)計那么多的彗星，第二種可能是柯伊伯帶可能位于更遠(yuǎn)的位置，第三種可能是根本不存在柯伊伯帶。

80年代末開始，美國天文學(xué)家戴維·朱維特和簡·魯經(jīng)過5年的苦苦搜尋，終于在1992年9 月14日發(fā)現(xiàn)了第一個位于冥王星軌道外面的天體(簡稱冥外天體)，命名為1992QB1，它和太陽的距離為41個天文單位。在1993年3月和12月，他們又接連發(fā)現(xiàn)了3個冥外天體，這3個天體與太陽的距離分別為46、32和35天文單位。同年，英國天文學(xué)家也在距太陽33和34天文單位處發(fā)現(xiàn)了兩個天體。截止到1997年底，天文學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了56個冥外天體(包括冥王星)。

天文學(xué)家之所以把它們稱為天體，是因為還不能肯定它們是行星、小行星，還是彗星，但不管怎么說，這也是天文學(xué)上的一項令人矚目的重要發(fā)現(xiàn)。

目前彗星的運動和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，天文學(xué)家們還沒有完全搞清楚，因此，不論是奧爾特云還是柯伊伯帶，都是彗星起源的一種假說，還沒有得到最后證實?，F(xiàn)在，天文學(xué)家比較一致的看法是，彗星從原始太陽星云中形成的時期，基本上與太陽、行星形成的時期相同，彗星是太陽系創(chuàng)生過程中的一種天然副產(chǎn)品。

天文學(xué)家每年都在天空中發(fā)現(xiàn)若干彗星，它們都是從哪里來的呢?

關(guān)于彗星起源的問題，可以說是眾說紛紜，到現(xiàn)在還沒有一個比較一致的意見。

有一種意見認(rèn)為，太陽系天體上的火山爆發(fā)把大量物質(zhì)拋向空間，彗星就是由這些物質(zhì)形成。這類觀點可以叫做“噴發(fā)說”。而另一種稱為“碰撞說”的觀點則認(rèn)為，在很遙遠(yuǎn)的年代，太陽系里的某兩個天體互相碰撞，由此產(chǎn)生的大量碎塊物質(zhì)，形成了現(xiàn)在太陽系中的彗星。這些假說都存在著一些難以解釋的問題，很難得到大多數(shù)天文學(xué)家的承認(rèn)。

關(guān)于彗星起源的假說當(dāng)中，被介紹得比較多而且得到相當(dāng)一部分科學(xué)家贊賞的，那就是所謂的“原云假說”。在對大量彗星軌道作統(tǒng)計研究的基礎(chǔ)上，原云假說認(rèn)為：長周期彗星橢圓軌道的遠(yuǎn)日點很多都是在3萬-10萬天文單位之間，由此得出結(jié)論：在離太陽約15萬天文單位的太陽系邊緣地區(qū)，存在著一個被稱為“原云”的物質(zhì)集團，它像一個巨大的包層那樣、 彗星就是由其中的物質(zhì)形成的。原云往往被稱為“彗星云”，又因為這個假說最早在20世紀(jì)50年代由荷蘭天文學(xué)家奧爾特提出來的，又被稱為“奧爾特云”。奧爾特云就像是彗星的主要“故鄉(xiāng)”。

據(jù)奧爾特估計，彗星云這個包層中可能存在多達(dá)1000億顆彗星。這真是一個龐大無比的彗星“倉庫”啊!其中的每一顆彗星繞太陽一周都得上百萬年。它們主要是在附近恒星引力一些彗星受到木星等大行星引力的影響而變?yōu)橹芷阱缧?。另外的一些彗星可能被拋出太陽系外?/p>

外太陽系七大謎團之一：奧爾特云

奧爾特云是幾萬億顆遙遠(yuǎn)的彗星的聚集地，從理論上來說，它距離太陽大約10萬個天文單位，一天文單位大約相當(dāng)于9300萬英里(1.5億公里)。這意味著奧爾特云距離我們非常遙遠(yuǎn)，我們根本無法直接看到它內(nèi)部的天體，因此只能憑借推測，但是它一定存在，并釋放出多年來我們不斷看到的彗星。奧爾特云是推測中的彗星發(fā)源地，這些彗星完成圍繞太陽的長途旅行需要幾個世紀(jì)。因為這些“長期彗星”來自不同的方向，科學(xué)家通常認(rèn)為奧爾特云呈球狀。杰維特解釋說，然而，雖然哈雷等彗星不是來自柯伊伯帶，但是它們的軌道也與球狀奧爾特云的不相符。這顯示太空中很可能存在一個形狀像油炸面包圈的“內(nèi)奧爾特云”。杰維特表示，天體物理學(xué)家認(rèn)為奧爾特云是大約46億年前在太陽周圍形成的原行星盤的殘余物。對奧爾塔云了解的越多，越有助于我們了解太陽系和地球的產(chǎn)生過程。

外太陽系其他六大謎團

謎團一：為什么柯伊伯帶五顏六色?

柯伊伯帶位于海王星以外的太陽系邊緣，現(xiàn)在科學(xué)家懷疑這里是彗星的誕生之地，這些慧星只需要幾十世紀(jì)或幾百年時間就可以形成各自的太陽系軌道，因此也被稱為短期彗星。夏威夷大學(xué)的天體物理學(xué)家大衛(wèi)·杰維特說，令人驚訝的是，柯伊伯帶的天體“呈現(xiàn)出一系列顏色，從黑白色或輕微的藍(lán)色，到鮮艷的大紅色。”一個天體的顏色可展現(xiàn)它的表面組成成分的詳細(xì)情況?，F(xiàn)在的難解之謎是，與其他小行星相比，柯伊伯帶的天體為什么會顯示出如此多的色彩，這表明它表面的組成成分非常多。

一些研究人員指出，火山活動能形成這些顏色，但是杰維特說：“這種現(xiàn)象在直徑為100公里的天體內(nèi)根本不可能發(fā)生，”因為火山作用需要一些更大的天體。杰維特和他的同事指出，宇宙射線可能讓柯伊伯帶的天體看起來更紅，它們與巖石的撞擊，可能會碰撞出更多讓它們看起來不是太紅的原始物質(zhì)?，F(xiàn)在杰維特認(rèn)為還有有關(guān)這種“彩虹”的其他解釋，只是目前還不清楚確切答案。

謎團二：紅外物質(zhì)究竟是什么?

似乎有一種被稱為“紅外物質(zhì)”的東西只存在于大約半數(shù)的柯伊伯帶天體和它們的直接后裔“半人馬座”(在木星和海王星之間運行的由冰構(gòu)成的小行星，最近從柯伊伯帶內(nèi)逃逸出來)中。內(nèi)太陽系中并沒有這種紅外物質(zhì)，“來自柯伊伯帶的彗星上甚至也沒有這種物質(zhì)。”杰維特解釋說，“這顯示出這種紅外物質(zhì)在靠近太陽的高溫環(huán)境下非常不穩(wěn)定。”紅顏色暗示這種物質(zhì)可能包含有機分子。通常情況下，人們認(rèn)為有機分子正是借助彗星和其他小行星來到地球。杰維特說：“在柯伊伯帶的天體中，有機成分可能已經(jīng)被宇宙射線‘蒸熟’，讓這些天體的表面呈現(xiàn)暗紅色，但是目前并沒有證據(jù)證明這一說法。”將來飛船將飛到那里，找到最終答案。

謎團三：柯伊伯帶收縮了嗎?

理論計算顯示，柯伊伯帶曾經(jīng)的粒子數(shù)比現(xiàn)在多幾百，或許是幾千倍。杰維特說：“柯伊伯帶99%或99.9%的質(zhì)量是如何喪失的?是在什么時候喪失的?”一種推測顯示，當(dāng)40億年前土星和木星改變運行軌道的時候，它們的重力將柯伊伯帶的天體拋向外太陽系。另一種說法是，柯伊伯帶的天體在相互撞擊的過程中成為碎片，隨后被太陽放射物吹走。然而，還有一種可能性“是我們正在喪失的一些至關(guān)重要的東西和柯伊伯帶的重量減輕的結(jié)論是錯誤的。通過對比，所有這些可能性都很難令人信服，但是如果最終證明它們確實是事實，它們中的每一個都會令人大為震驚。”

謎團五：外太陽系是否存在更多的矮行星?

到目前為止，已經(jīng)公認(rèn)的矮行星有3顆——谷神星、冥王星和鬩神星?？乱敛畮Ь嚯x太陽大約50個天文單位，它內(nèi)部可能有200多個矮行星。夏威夷雙子星天文臺的天文學(xué)家查德·特魯吉洛說，在柯伊伯帶外距離太陽大約100個天文單位以外的地方，可能存在大量矮行星大小的天體，“因為它們非?；璋?，而且運行非常緩慢，因此以前沒有人看到過它們。如果一個天體運行到距離太陽200個天體單位以外，即使它像火星一樣大，我們現(xiàn)在的觀測方法也無法發(fā)現(xiàn)它。”特魯吉洛注意到，在即將到來的10年中“全景觀測望遠(yuǎn)鏡和快速反應(yīng)系統(tǒng)”(Pan-STARRS)和大口徑綜合巡天望遠(yuǎn)鏡(LSST)“應(yīng)該能填補我們有關(guān)這方面知識的空白。”

謎團六：矮行星來自哪里?

有理論認(rèn)為，根據(jù)現(xiàn)在的軌道可以看出，數(shù)十億年前，外太陽系中的矮行星可能居住在太陽系內(nèi)部。特魯吉洛提出疑問，如果事實確實如此，“它們的表面為什么有那么多冰，這些冰又是從何而來?”人們一般認(rèn)為，由于陽光照射，太陽系內(nèi)部的天體都失去了冰層。特魯吉洛和他的同事懷疑現(xiàn)在在這些矮行星上看到的冰相對來說比較新，它們來自這些天體的內(nèi)部，在“火山作用”下噴出地表。當(dāng)然，目前還需要通過進一步的研究來證明是否這種冰在從太陽系內(nèi)部到達(dá)外太陽系的長途旅行后，還足夠覆蓋這種矮行星。

謎團七：宇宙射線來源于太陽系周圍的汽泡?

當(dāng)從太陽吹來的帶電粒子超聲速風(fēng)與在恒星間發(fā)現(xiàn)的稀薄氣體相撞時，太陽風(fēng)猛烈吹擊這種星際介質(zhì)中的泡沫。星際介質(zhì)是已知的球狀日光層?？茖W(xué)家認(rèn)為，微弱的宇宙射線——從太空飛向地球的高能粒子——來自日光層。科學(xué)家認(rèn)為這些射線來自邊界激波(termination shock)，邊界激波是一個被壓扁的沖擊波，當(dāng)太陽風(fēng)突然爆發(fā)，沖擊星際氣體時，就會產(chǎn)生強放射性粒子。邊界激波距離太陽大約75到85個天文單位。

然而，“旅行者1”號沒發(fā)現(xiàn)這些在邊界激波中產(chǎn)生的反常宇宙射線的跡象。麻省理工學(xué)院的天體物理學(xué)家約翰·理查森說：“可能它在不適宜的時間或地點穿過邊界激波。”

或者有關(guān)這些反常的宇宙射線是怎樣產(chǎn)生的常規(guī)看法是錯誤的。2007年，“旅行者2”號穿過邊界激波，它的穿越點距離“旅行者1”號在2004年的穿越點大約100億英里，科學(xué)家正在分析它獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)。理查森解釋說：“它的數(shù)據(jù)或許能幫助我們了解這些粒子產(chǎn)自哪里。據(jù)悉，宇宙射線能對地球上的氣候產(chǎn)生影響，因此，了解它們的來源非常重要。”此外，來自沖擊波的高能粒子由太陽日冕物質(zhì)拋射的猛烈爆發(fā)產(chǎn)生，這種爆發(fā)可破壞飛船，并對宇航員造成傷害。更好地了解這種邊界激波或許有助于了解這些潛在的威脅粒子。

其它恒星的奧爾特云

人們認(rèn)為太陽外其它恒星也會有自己的奧爾特云存在，如果兩顆恒星互相靠近，其奧爾特云會出現(xiàn)重疊，導(dǎo)致彗星走進另一恒星的太陽系內(nèi)部。預(yù)計在1000萬年以內(nèi)，最有可能攝動奧爾特云的恒星是Gliese 710。