奥尔特云
奥尔特云又译欧特云,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50,000至100,000个天文单位,最大半径差不多一光年,即太阳与比邻星距离的四分之一。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。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。
基本信息
- 中文名
奥尔特云
- 分类
彗星
- 发现者
奥尔特
- 发现时间
2003年
- 质量
地球的5至100倍
基本简介
概述
虽然人们未曾对奥尔特星云作直接的观测,但从观测得彗星的椭圆轨道,认为不少彗星皆是从奥尔特星云进入内太阳系的,一些短周期的彗星可能来自柯伊伯带。
1932年,爱沙尼亚的天文学家提出彗星是来自太阳系外层边缘的云团。但在1950年,荷兰天文学家奥尔特(Jan Hendrick Oort) 便指出这个推论有矛盾的地方,即一个彗星不停来回太阳系内部与外部,终会被多种因素所摧毁,其生命周期决不会如太阳系的年龄长。该云团所受的太阳辐射较弱,非常稳定,存在数百万颗以上的彗星核,可以不停产生新彗星,去取代被摧毁的。另外人们相信,所有奥尔特云彗星的总质量,会是地球的5至100倍。
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。而最广为人们接受的假设,是奥尔特云天体在较接近太阳的地方形成,与其他行星及小行星相似,及后给仍年轻的大型气体行星。
人们认为太阳外其他恒星也会有自己的奥尔特星云存在,又如果两颗距离近的恒星,其奥尔特云会出现重叠,导致彗星走进另一恒星的太阳系内部。预计在1000万年以内,最有可能摄动奥尔特云的恒星是Gliese 710。
形成
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,形成柯尔柏带。这个理论解释了为何奥尔特云不像柯尔柏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。
历史沿革
来源
彗星云
彗星从哪里来,这是一个引人入胜的问题,也是一个令人困惑的问题。天文学家在研究彗星来源时,往往要对彗星轨道进行统计分析,看看它们在受大行星引力摄动前的轨道是什么样子,从中来寻找规律。1950年荷兰天文学家奥尔特对41颗长周期彗星的原始轨道进行统计后认为,在冥王星轨道外面存在着一个硕大无比的“冰库”,或者说是一个巨大的“云团”。这个云团一直延伸到离太阳约22亿千米远的地方。太阳系里所有的彗星都来自这个云团,因而人们把它称为彗星云或奥尔特云。
如今一般把奥尔特云的距离定在约15万天文单位处,大体上是冥王星距离的4000倍。速度最快的光从那里来到我们太阳系也要走上两年多,因此这里的彗星绕太阳一周要花很长的时间,只有当它们跑到离太阳几亿千米远时,才能被人们看到。它们在轨道上的绝大部分时间都消磨在远离太阳的地方。以池谷-关彗星为例,它在近日点附近速度为每秒500千米,仅用两个小时就跑完了靠近太阳的半边,但要跑完远离太阳的那一边,却要花上1000多年。池谷-关彗星的周期还不算长,有些长周期彗星旅行一周要经过几百万年的漫长岁月。所以,尽管天文学家估算奥尔特彗星云里可能有1000亿颗彗星,而全世界每年发现的彗星平均只有五六颗。
由于彗星云离太阳非常遥远,在彗星云的位置是看不到又大又圆的太阳的,太阳真的成了名副其实的“普通一星”,亮度比地球上看天狼星还暗一些。但彗星云离其他恒星更是难以想像的远,彗星云得不到任何恒星的光和热,所以像一座“冰山”。
彗星就来自这座冰山,这些冰山上的来客本身也是一座座大大小小的冰山,大的直径超过10千米,比地球上的最高峰珠穆朗玛峰还要壮观,小的则只有几十米。这一座座冰山都是由大量的冰物质和尘埃混合而成的。冰物质中除大部分是水冰之外,还有一氧化碳冰、二氧化碳冰(干冰)、氨冰和甲烷冰等。因冰物质中混有大量的尘埃物质,所以冰山看上去是灰黑色的,而不像我们在电视中看到的南极冰山那样晶莹可爱。美国天文学家惠普尔给它们起了一个很形象的名字,叫“脏雪球”。
由于从太阳邻近区域路过的恒星对原始彗星的扰动,质量小的彗星离开彗星云,扭过头来,或往太阳系外跑去,或朝太阳系内部飞奔。多数彗星在向太阳进发时是沿着双曲线或抛物线轨道的,经过成千上万年的长途跋涉,当它们离太阳越来越近时被人们用望远镜捕获。一些彗星与大行星相遇时轨道受到摄动,变成椭圆形轨道,由非周期彗星变成新的周期彗星,开始在太阳系“安家落户”。
1958年,美国一些天文学家认为在太阳系内还存在着另一个彗星仓库,即所谓的“柯伊伯彗星带”。这个环状的彗星带离海王星轨道不远,估计带内至少有几千颗彗星。短周期彗星全部来自这个彗星库。和奥尔特云相比,这个彗星带离地球要近多了。柯伊伯带提出后,一些天文学家用大望远镜对这一区域作了分段观测,但并没有发现什么。这有三种可能,第一种可能是柯伊伯带里没有预计那么多的彗星,第二种可能是柯伊伯带可能位于更远的位置,第三种可能是根本不存在柯伊伯带。