太阳系的冰冻边界——奥尔特云, 亿万彗星聚集的地方

当你抬头仰望繁星时，有没有思考过一个问题，我们所在的太阳系边缘到底是什么？太阳系八大行星中，距离地球和太阳最远的那颗行星是海王星。但海王星并不是太阳系的边缘，其外面的空间并非空无一物。太阳其实位于一个巨大的冰云中心，这个云可能充满了数以亿计的彗星和其他物体，这就是奥尔特云。

奥尔特云中存在了无数大大小小的天体，其中彗星是天文学家们谈论最多的话题之一，它们大多是由气体、岩石和尘埃组成的宇宙冰球，受太阳引力影响围绕太阳运动，其大小大多与一个城镇相当。

每当彗星在围绕太阳的过程中靠近太阳的时候，它们会受到太阳带来的热量，因此不断加热，加热后会与自身物质发生反应从而释放出尘埃和气体，这时候它们就变成了我们记忆中熟悉的模样，一个拖着数百万公里尾巴的发光体。

彗星可以分为两类：短周期彗星和长周期彗星。短周期彗星的轨道周期小于200年，通常来自柯伊伯带或散布盘，柯伊伯带和散布盘距离我们十分遥远，它们甚至距离海王星轨道还有30个天文单位，是由冰冻碎片和无数小陨石组成的平坦盘状区域，一直延伸到太阳以外的100个天文单位。

长周期彗星的轨道则倾斜且高度椭圆，它们从太空的每个方向出现。其轨道周期可以长达数千年。与稳定的柯伊伯带相比，散布盘动态活跃，因此那里更可能是彗星的起源地，到目前为止，科学家们已经发现了3364颗彗星。

1950年，荷兰天文学家扬·奥尔特提出为什么不断有彗星飞来并加速飞走，而且新的彗星却不断出现，它们到底从哪诞生呢？

大约45亿年前，太阳系内部的行星很热，很小，而且更岩石化，可外部的行星则处于一个冰冻的区域。由于这部分太阳系更冷，水以冰的形式与尘埃和其他物质混合在一起。在这个过程中它们不断碰撞粘连变得更大。在行星形成后，它们所在的区域仍然包含许多这些剩余的冰块和其他物质。

这些物质与行星所形成的物质相同。它们大多群体聚集在三个区域中，首先就是以荷兰天文学家杰拉尔德·柯伊伯命名的柯伊伯带，柯伊伯带中的彗星有稳定的轨道，且与行星的轨道对齐。该区域从海王星的轨道外开始，向太阳延伸约45亿到75亿公里。

第二个区域就是散布盘，它与柯伊伯带重叠，从太阳延伸到大约1500亿公里的距离。最后，在这两个区域之外，有一个形状可能为球形的云，这些冰物体开始在大约3000亿公里的地方，向外延伸到几乎一光年的距离！也就是传说中的奥尔特云。奥尔特云是长周期彗星的起源。

也就是说，行星的引力将许多冰冻的小天体从太阳推开，而银河系的引力可能使它们在太阳系的边界定居，这里的行星不能再扰动它们。它们就形成了我们现在称之为奥尔特云的物体。

天文学家计算，应该有大约60亿奥尔特云物体，自太阳系形成以来就存在，甚至在外部奥尔特云可能有数万亿个大于1公里的物体，以及数十亿个绝对亮度大于11的物体，它的总质量未知，但假设哈雷彗星是外部奥尔特云中彗星的合适原型，那么总质量大约是3×10的25次方千克，也就大约是地球的五倍。

人类发射的所有空间探测器还没有到达奥尔特云的区域，目前正在离开太阳系的星际空间探测器中。其中旅行者1号的速度最快，飞行的距离也最远，预计它将在大约300年后到达奥尔特云。然而，到2025年左右，旅行者1号上的放射性同位素热电发电机，将不再提供足够的电力来操作任何科学仪器，这也将阻止旅行者1号进行任何进一步的探索。

奥尔特云的研究对我们理解太阳系的边界和形状有重要意义，毕竟它是目前人类发现太阳系的最远边界，也是太阳的引力能够控制的最远的区域。可以说在这个意义上，奥尔特云定义了太阳系的大小和形状。

总的来说，奥尔特云是一个神秘的地方，那里充满了太阳系的未知和秘密。随着我们科技的进步和我们对太阳系理解的深入，相信在不久的未来，我们就能够更直接地探索奥尔特云，逐渐揭开它的秘密。