首頁 了不起的物理

35 太陽係的邊緣在哪兒?

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太陽係有多大?比較早的時候,科學家們認為,太陽係的半徑大約是45億千米,太陽係的邊緣大約是冥王星那個位置,但是根據最新的理論研究和天文觀測,太陽係很可能要比想象的大得多,因為太陽係很有可能被奧爾特雲包裹著。

奧爾特雲(Oort cloud)的概念,是20世紀50年代由荷蘭天文學家奧爾特提出的。根據理論的預測,奧爾特雲的半徑大約是15萬億千米,這個半徑是地球到太陽的距離的10萬倍,是傳統認為的太陽係半徑的300多倍。根據推測,奧爾特雲擁有球形結構並包裹著太陽係,裏麵是大量的碎石、冰塊、甲烷。但奧爾特雲隻是一個理論的假設。為什麽我們要做這樣一個假設呢?因為如果不這樣做,有一些天文現象就無法解釋,其中一個天文現象跟彗星有關。

彗星就是每隔一段時間就會靠近太陽一次,然後又飛得老遠的小天體。譬如哈雷彗星,就是每76年靠近太陽一次。彗星靠近太陽的時候都有一條長長的尾巴,圍繞太陽運動的軌道大多是非常扁的橢圓。每次靠近太陽時,太陽的高溫會讓彗星上的物質揮發並散射太陽光,就會讓彗星顯得很明亮。這些揮發物也會因為太陽風的壓力,向遠離太陽的方向飄散,這就是為什麽彗星都有一個長長的尾巴,並且這個尾巴永遠在彗星背對太陽的那一麵。

問題來了,彗星那麽小,它上麵的揮發物應該多來幾次就用完了,它是如何做到幾十億年都這麽穩定的呢?就好像一輛汽車,油箱的容量才40升,但是可以圍繞地球跑一圈,很明顯這輛車必須得在中途加油。奧爾特雲在理論假設中,就是彗星“加油”的地方。根據計算,有一些彗星每次飛到遠離太陽的點,其實就是回奧爾特雲加油去了。奧爾特雲裏有大量的甲烷等物質,彗星進入奧爾特雲就會補給這些物質,因此幾十億年都特別穩定。