奥尔特云

奥尔特云是一个假设存在的、包围着太阳系的巨大球状云团，它由数万亿颗 icy 微行星组成，是长周期彗星的主要来源地。

1. 基本概念与位置

   • 奥尔特云被认为是太阳系最外围的结构，其理论边界远远超出了八大行星的轨道，甚至超出了柯伊伯带。
   • 它的内缘距离太阳约2000天文单位，外缘可能延伸至1光年以外。作为对比，海王星距离太阳约30天文单位，而最近的恒星比邻星距离我们约4.24光年。这意味着奥尔特云占据了太阳系引力影响范围的极大一部分。

2. 组成与起源

   • 组成物质：奥尔特云中的天体主要由水冰、甲烷冰、氨冰以及岩石尘埃构成，可以看作是保存了太阳系早期物质的“化石”。
   • 起源理论：目前科学界认为，奥尔特云中的天体最初形成于比现在更靠近太阳的区域，即在巨行星（木星、土星、天王星、海王星）附近形成。
   • 在太阳系早期，这些小天体受到巨行星强大引力的散射，被抛射到太阳系极其遥远的外围区域。这些被抛射的物体最终在太阳引力的微弱束缚下，形成了一个巨大的球状云团。

3. 动力学与彗星供给

   • 轨道特性：奥尔特云内的天体绕太阳公转的速度非常缓慢，公转周期可达数百万年。它们的轨道是随机分布的，形成了一个球壳状结构。
   • 如何变为彗星：这些天体本身在奥尔特云中时是静止不动的。当受到路过恒星、银河系潮汐力等外部引力扰动时，其中一部分天体的轨道会被改变，坠向太阳系内部。
   • 当这些天体进入内太阳系，在太阳辐射的作用下，其表面的冰开始升华，形成彗发和彗尾，我们就看到了长周期彗星（公转周期超过200年）。著名的哈雷彗星实际上是一颗中周期彗星，其来源更可能是柯伊伯带，而非奥尔特云。

4. 理论依据与观测挑战

   • 假设性质：奥尔特云目前仍是一个理论模型，尚未被直接观测证实。因为其中的单个天体太小、太暗，且距离我们极其遥远，远远超出了当前所有望远镜的直接观测能力。
   • 证据支持：其存在的最有力证据是长周期彗星的出现。这些彗星来自各个方向，而非局限于行星轨道平面，这强烈暗示存在一个包围着太阳系的球状彗星储库。荷兰天文学家扬·奥尔特在1950年通过分析这些彗星的轨道，首次提出了该云团的存在，故以其名字命名。