“天文学的大橡树已经倒下了,我们掉去了它的影子。"——苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(关于天文学家扬·奥尔特的归天)
太阳系是我们糊口的恒星系,这里面的一切都由太阳本家儿宰,虽说我们今朝对内太阳系的岩石行星很是熟悉,并且对外太阳系的气体宿世界此刻也不目生。可是在太阳系的边缘呢?那边距离我们很是遥远,好比天王星的距离,我们在地面上已经用肉眼很难分辩,而海王星更是无法看到,必需借助壮大的千里镜。
在海王星之外,那边的宿世界一片死寂、严寒,只能反射微弱的太阳光,可是每隔一段时候,这个我们无法企及的太阳系外部宿世界就会标的目的我们展示它的“真容”,并不是我们本家儿动去不雅察、寻找那边的天体,而是这些太阳系外部的天体味因为一次偶尔的引力摄动被抛入太阳系内部,等它们穿过木星的轨道今后,这些冰凉的天体在高速运行的同时会在太阳的辐射下起头融化,形当作由冰和尘埃构成的从头至尾巴,为我们展示一场壮不雅的“灯光表演”。
这些天体来自太阳系的柯伊伯带,柯伊伯带从海王星之外一向延长到了海王星和太阳之间距离的两倍。我们知道比来的恒星离我们有4光年远,可是我们的太阳系,以冥王星为界只有地球到太阳距离的50倍(地日距离被称为一个天文单元或1AU),也就是0.08%的光年!
在柯伊伯带中,有无数个冰冻的天体,有时这些天体味受到海王星的引力扰动,然后被弹射到太阳系内部。若是这些天体接近太阳,就会酿成一颗彗星。可是柯伊伯带并不是彗星的独一来历。
在柯伊伯带之外很是遥远的处所是奥尔特云,距离太阳平均50000AU,或者一光年远。每隔一段时候,我们就会看到一颗彗星穿越内太阳系,若是这些彗星是来自柯伊伯带,那么它的周期还不到一个宿世纪,可是这些彗星的周期有些长达10万年!这些长周期彗星数目很大,它们的轨道不成能是受到的了海王星的影响。
相反,这些长周期彗星的发源来自很是遥远的物体云!奥尔特云是由扬·奥尔特在1950年提出的假说,并被遍及认为是长周期彗星的发源点。因为奥尔特云距离我们很是遥远,而且那边的任何物体都没有固有的光度,并且它们的温度很是低,也就是说在红外波段下也看不到它们,是以我们底子看不到这些天体。
可是我们有没有法子在这些物体飞入太阳系之前就探测到它们呢?
弱引力透镜效应是指一个不发光的物体从一颗敞亮的恒星面前颠末时,因为它质量的存在,就会弯曲布景的星光,临时放大星光。我们凡是用这个效应去探测那些不发光的质量比力小的物体。但不幸的是,奥尔特云内大大都物体质量都太小了,大约为10^15公斤,也就是地球质量的十亿分之一。以至于这些物体所发生的弱引力透镜效应以今朝手艺前提是探测不到的。
是以在整个20宿世纪,在奥尔特云中,我们从未探测到任何物体。只有当这些物体闯进内太阳系今后,经由过程反射太阳光,我们才得以用光学千里镜看到它们。可是从2003年起头,我们已经打破了这个障碍,甚至超越了柯伊伯带!
上图中的天体就是一个很是特别的破例,是以不是每一个被探测到的奥尔特云的天体城市酿成彗星。上图长短常闻名的小行星:塞德娜(Sedna)。是由哈勃太空千里镜拍摄到的。
它跟大大都奥尔特云天体,也就是我们之前见过的彗星纷歧样,塞德娜的体积很是大,直径约有1000公里,质量估量约有10^21公斤,是一般彗星质量的一百万倍。我们发现这个天体是因为科学家在寻找海王星以外的天体,只是在2003年可巧发现这个比那时任何太阳系天体都要远的小行星。
赛德娜的轨道周期长达11000年,这表白它的发源远远跨越了海王星以内的太阳系,甚至超越了柯伊伯带。并且它的轨道也未与柯伊伯带有任何交集,永远不会与海王星的引力发生交互感化。因为一切都表白,这颗小行星的发源来自奥尔特云,这是迄今为止第一个被探测到的奥尔特云非彗星天体。
但它不是最后一个,也不是独一一个!
2014年颁布发表发现的2012 VP113,是太阳系中已知近日点最遥远的天体,近日点距离为地球-太阳距离的80倍,远日点距离跨越440 AU。
它与赛德娜和其他三个天体(2004 XR190、2010 GB174和2004 VN112)与所有柯伊伯带中的天体比拟,有分歧的颜色、构成和轨道性质,表白它们有配合的和分歧的发源。2012VP113是今朝距离太阳最远的行星,但2010GB174很快就会跨越它,并朝着与太阳的最大距离673 AU进步!
可是塞德娜是已知的最大的奥尔特云天体,并且很可能(今朝不确定)处于流体静力学均衡状况,这意味着若是它是的话,它将当作为柯伊伯带之外的第一颗矮行星。
也许更主要的是,赛德娜总有一天会超越所有其他已知的奥尔特云天体,达到离太阳936AU的最远距离,也就是距离太阳1.5%光年。所以,以上就是太阳系中最遥远的天体。
要知道奥尔特云可能还会为我们带来更多的惊喜,因为我们才刚起头领会它!
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