当我们仰望星空的时候,会看到无数的星斗。除了几颗行星之外,我们能看到的都是宇宙中的恒星。殊不知,你眼中看到的一颗恒星,其实有可能是两颗恒星组成的双星。
随着人类开始利用望远镜观测宇宙,双星也逐渐被发现。比如我们熟知的天狼星,其实也是由双星组成的恒星系统。根据科学家的研究,银河系内大约有一半恒星属于双星。科学家们忍不住开始思考:我们的太阳是否有伴星呢?
复仇女神
有趣的是,首先提出太阳伴星猜想的并非是天文学家,而是两位古生物学家。他们在对近2.5亿年内的12次大规模地球生物灭绝事件进行分析后发现,每两次大灭绝事件之间平均相隔2600万年。
这个数字仅仅是巧合吗?也许,但其中或许也有人类还没有发现的隐藏机制。而David Raup和Jack Sepkoski在地球上并没有找到这种诡异的机制,于是在1984年发表论文,提出了大胆的猜想:或许导致地球生物以这样的规律灭绝的根源在地球以外。
这篇论文发表之后,引起了巨大的轰动。同年就有两支科学团队在《自然》杂志上发表论文,认为这可能是太阳的伴星所导致的。这颗伴星距离太阳最近时有大约1光年,远日点约为3光年,公转周期约为2600万年。每过2600万年,它和太阳系其他天体就会形成一个特殊的相对位置,扰乱小天体的运行,导致小天体到处乱窜,其中很大一部分对地球实施狂轰滥炸。
科学家们煞有其事地给它起了一个名字,那就是神话中的复仇女神涅墨西斯,给它又增加了一层神秘的面纱。他们还推测,复仇女神星可能是一颗红矮星,视星等在7-12等之间,并且有可能已经存在于人类的星表中。
遗憾的是,直到今天,科学家们也没有真的发现过关于这颗恒星的蛛丝马迹。就像第九大行星一样,也有人将这颗伴星推测为一个小黑洞,不过同样也完全停留在猜想的层面。虽然目前还无法下结论,但我们的太阳很可能真的是一颗孤独的恒星,只有行星和其他小天体围绕,没有伴星。
那么,如果没有伴星,太阳系柯伊伯带之外还有一个怎样的世界呢?
奥尔特云
早在1932年的时候,爱沙尼亚天文学家恩斯特·朱利叶斯·奥皮克就曾经提出:太阳系内的彗星应该都是来自于太阳系外边缘的一个巨大区域内。
1950年的时候,荷兰天文学家简·亨德里克·奥尔特也提出了类似的想法。不过他认为,这个区域的彗星长途跋涉飞到近日点,这个过程中会有各种各样的因素可能导致彗星被摧毁。他推测,这些彗星应该不是在现有轨道上形成的,而是在很长的时间里位于更遥远的太阳系远端。
奥尔特还发现,大部分长周期彗星的远日点都在距离太阳20000天文单位(即大约3万亿公里)处,并且它来自于各个方向。于是他推测,在距离太阳20000天文单位的位置上,应该有一个巨大的、均匀分布的云状结构包围着太阳系。由于奥尔特的详细描述,如今我们将这个区域称为奥尔特云。到目前为止,这是人类所知的太阳系最外层结构。
奥尔特云的范围非常大,根据目前的研究结果,其内边缘大约在距离我们2000-5000天文单位之外,而外边缘甚至可能达到100000天文单位!据推测,奥尔特云内的小天体非常多,直径大于1公里的甚至可以超过10000亿颗,它们都是46亿年前太阳系内原始行星盘形成行星之后残留的物质形成的!不过它们的体积和质量都非常小,所以即使加在一起,也只有地球质量的5倍左右。
即便奥尔特云内的天体数量可能达到了天文数字,但迄今为止人类仍然没有发现一颗奥尔特云天体,毕竟它们太远、太小、太暗了。唯一已知可能是奥尔特云天体的是小行星90377,又被称为塞德娜。它的近日点大约为76个天文单位,而远日点竟有937个天文单位,轨道离心率极其惊人。即便如此,它的远日点距离理论上奥尔特云的内边缘仍然非常遥远,所以也很难确定它就是奥尔特云天体。
理论上来说,奥尔特云的最外边缘,应该就是太阳系的边界了。不过,关于这个边界,科学家们还有争议。
太阳系边界
关于太阳系的边界,科学家们提出过三种不同的看法。
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