天文學魅力：奧爾特雲

奧爾特雲又譯歐特雲， 是一個假設包圍著太陽系的球體雲團， 佈滿著不少不活躍的彗星， 距離太陽約50,000至100,000個天文單位， 最大半徑差不多一光年， 即太陽與比鄰星距離的四分之一。 天文學家普遍認為奧爾特雲是50億年前形成太陽及其行星的星雲之殘餘物質， 並包圍著太陽系。 1932年， 愛沙尼亞的天文學家提出彗星是來自太陽系外層邊緣的雲團。 但在1950年， 荷蘭天文學家奧爾特(Jan Hendrick Oort) 便指出這個推論有矛盾的地方，

即一個彗星不停來回太陽系內部與外部， 終會被多種因素所摧毀， 其生命週期決不會如太陽系的年齡長。 該雲團所受的太陽輻射較弱， 非常穩定， 存在數百萬顆以上的彗星核， 可以不停產生新彗星， 去取代被摧毀的。 另外人們相信， 所有奧爾特雲彗星的總品質， 會是地球的5至100倍。

如果彗星僅僅是快速飛行的冰塊， 那麼它們從哪兒來， 又是怎樣到達這裡的呢？1950年， 荷蘭天文學家簡·奧爾特推斷， 在太陽系外沿有大量彗星， 後來被稱為奧爾特星雲。 在望遠鏡發明後的四個世紀裡， 奧爾特星雲中只有很小一部分彗星進入過太陽系。 彗星受到寒冷的高層宇宙空間的保護， 被認為是太陽系形成時早期星雲的殘骸。 奧爾特的理論建立於對彗星的多年觀察之上。 彗星出現的時間間隔意味著大多數彗星都有很長的環形運動軌跡。 奧爾特認為彗星源於帶外行星億萬英里以外的雲狀區域。 該區域非常遙遠， 太陽無法將其納入太陽系中。

在二十世紀八十年代初， 研究者們開始修正奧爾特的理論。 根據他們的理解， 奧爾特星雲浮游在太陽系邊緣， 極易受附近恒星引力作用的影響。 根據他們的計算， 有時這些力量會將彗星從奧爾特星雲拖至星際空間。 這樣， 它們更靠近太陽。 這時， 木星的引力作用要麼將它們推至更小的軌道，

要麼將它們逐出太陽系。 只有百分之五的彗星曾返回過它們的家園， 那裡的彗星將日漸減少。 但這一理論似乎與每年看到的穩定劃過地球上空的一串串彗星不一致。 為解決這一矛盾， 科學家們1991年在奧爾特理論上又加了另外一種觀點。 根據這種觀點， 奧爾特星雲內層外有一個更大的天體， 內環猶如一個水庫， 源源不斷為外環提供新的彗星。

最廣為人們接受的假設，是奧爾特雲物體其實是在比柯伊柏帶更接近太陽的地區形成的，與其它行星及小行星相似，但是由於它們經常被大行星的引力影響，及後被仍年輕的大型氣體行星，諸如木星等天體的強大引力將之逐出太陽系內部，使它們擁有極為橢圓或抛物線狀的軌道，散佈於太陽系的最外層。同時，這個過程也把它們的軌道偏離黃道面，並形成奧爾特雲呈球狀的形態。一些在遠處的天體之軌道又被附近的恒星攝動，使之變為圓渾，並能長期處於太陽的遠方。而遠離八大行星的物體因不受到大行星的影響，散佈于接近黃道面的盤狀區中，形成柯爾柏帶。這個理論解釋了為何奧爾特雲不像柯爾柏帶和八大行星的軌道一樣接近黃道面，而是呈獨特的圓球狀。

最廣為人們接受的假設，是奧爾特雲物體其實是在比柯伊柏帶更接近太陽的地區形成的，與其它行星及小行星相似，但是由於它們經常被大行星的引力影響，及後被仍年輕的大型氣體行星，諸如木星等天體的強大引力將之逐出太陽系內部，使它們擁有極為橢圓或抛物線狀的軌道，散佈於太陽系的最外層。同時，這個過程也把它們的軌道偏離黃道面，並形成奧爾特雲呈球狀的形態。一些在遠處的天體之軌道又被附近的恒星攝動，使之變為圓渾，並能長期處於太陽的遠方。而遠離八大行星的物體因不受到大行星的影響，散佈于接近黃道面的盤狀區中，形成柯爾柏帶。這個理論解釋了為何奧爾特雲不像柯爾柏帶和八大行星的軌道一樣接近黃道面，而是呈獨特的圓球狀。