為什麼奧爾特星雲是太陽系的邊緣

你所不知道的星雲，奧爾特星雲。

奧爾特雲，又稱奧爾特星雲，在理論上是一個圍繞太陽、主要由冰微行星組成的球體雲團。奧爾特雲位於星際空間之中，距離太陽最遠至10萬天文單位（約2光年）左右，也就是太陽和比鄰星距離的一半。同樣由海王星外天體組成的柯伊伯帶和離散盤與太陽的距離不到奧爾特雲的千分之一。奧爾特雲的外邊緣標誌著太陽繫結構上的邊緣，也是太陽引力影響範圍的邊緣。

奧爾特雲由兩個部分組成：一個球形外層和一個盤形內層，後者又稱希爾斯雲（Hills cloud）。奧爾特雲天體的主要成分為水冰、氨和甲烷等固體揮發物。

天文學家猜測，組成奧爾特雲的物質最早位於距太陽更近的地方，在太陽系形成早期因木星和土星的引力作用而分散到今天較遠的位置。目前對奧爾特雲沒有直接的觀測證據，但科學家仍然認為它是所有長周期彗星、進入內太陽系的哈雷類彗星、半人馬小行星及木星族彗星的發源之地。奧爾特雲外層受太陽系的引力牽制較弱，因此很容易受到臨近恆星和整個銀河系的引力影響。這些擾動都會不時導致奧爾特雲天體離開原有軌道，進入內太陽系，並成為彗星。根據軌道推算，大部分短周期彗星都可能來自於離散盤，其餘的仍有可能來自奧爾特雲。

奧爾特雲所佔空間極大，外層天體中，大於1公里的可能有上兆個（萬億個），而絕對星等大於11（即直徑約為20公里以上）的有幾十億個，各自之間相距數千萬公里之遙。奧爾特雲的總質量目前尚不確定，但如果假設外層中的彗星核均與哈雷彗星質量相仿，估計其總質量為3×1025公斤，約等於地球質量的五倍。早期估計奧爾特雲的質量更高（最高有380個地球質量），但在更準確地掌握長周期彗星的大小分布之後，估值就相應降低了。尚無對內層雲團的類似質量估值。

奧爾特雲是46億年前太陽系形成早期的原行星盤殘餘物質。最為廣泛接受的假說是，奧爾特雲天體最初在更接近太陽的地方凝聚形成，過程與行星和小行星相同，但當時形成不久的木星和土星經引力作用把這些天體甩出了太陽系內部，並使它們進入離心率極高的橢圓軌道或拋物線軌道。另一項研究卻認為，不少甚至是大部分的奧爾特雲天體都是從太陽及其鄰近恆星形成時交換的物質產生的，而不是在靠近太陽的地方形成。對奧爾特雲發展過程的模擬顯示，其總質量在形成後8億年前後達到最高值，之後吸積和碰撞的速度減慢，雲團也逐漸消退。

「太陽系的邊界在哪裡？」 是一個既值得探索， 也值得回味的問題。 它之成為問題， 本身就是天文學上一次重大觀念變革——日心說取代地心說——的結果。 因為只有確立了日心說， 才有太陽系這一稱謂， 也才談得上 「太陽系的邊界在哪裡？」 這一問題。

猜想一：奧爾特雲就是太陽系的邊界

人類對宇宙的探索在遠古時期就已經開始了，從地球上的各個古文明的考古可以發現，人類也從來沒有停止過探索的腳步，最早人類知道金木水火土五大行星的存在，從地心說到日心說的發展，都凸顯了大家對宇宙的探索步伐，隨著科技的發展，人類已經探索到了柯伊伯帶以及離散盤的存在，人類對宇宙的探索深度在百年的時間裡已經擴大了幾十倍，但是對於太陽系的探索卻始終沒有停止，離散盤就是宇宙的邊界嗎？答案肯定是否定的，科學家通過研究彗星發現，大彗星帶遠超了科學家對離散盤的理解，由於大行星的引力干擾，讓人類能夠一窺奧爾特雲的神奇性，根據長期的研究，我們目前認為奧爾特雲才是太陽系的邊界， 這也是目前比較能夠被大家接受的一種說法。

猜想二：彗星來自奧爾特雲

彗星又稱為掃帚星，因為彗星帶有彗頭和彗尾，由於彗星尾巴的存在，彗星的尾巴一般能夠達到幾千萬米長，甚至達到幾億千米，加上彗頭的形象，因此彗星才被稱為掃帚星，彗星的運行軌跡一般為拋物線狀或者雙曲線狀，目前發現的圍繞太陽運行的彗星有一千六百多顆，其中最著名的就是哈雷彗星，彗星上一般為冰質。

猜想三：奧爾特雲會造成地球生物的毀滅

美國的古生物學家發現，地球上的生物每個兩千六百萬年發生一次，並且有跡象表明是由於隕石撞擊地球造成的，同時科學家發現在太陽系中存在一顆褐矮星，根據研究發現，這顆褐矮星每隔兩千六百萬年會經過奧爾特雲，在它的引力作用下，大量的奧爾特雲中的小行星會脫離奧爾特雲，飛向太陽系。

目前尚未有人類製造的空間探測器抵達奧爾特雲。在正在離開太陽系的探測器中，就算是行進速度最快、距離最遠的旅行者1號，也要在300年後才會到達奧爾特雲，要穿越它更需要3萬年的時間。另外，旅行者1號所攜帶的放射性同位素熱電機在2025年前後就無法再為同行的科學儀器提供足夠的電力，所以不能用來對奧爾特雲做任何實質性的探索。其餘四個正在離開太陽系的探測器（旅行者2號、先驅者10號、先驅者11號及新視野號）到達奧爾特雲的時候也將無法作業。

另一方面，如果使用太陽帆來推進探測器，則可以在大約30年內抵達奧爾特雲。

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