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彗星小偷

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彗星小偷

太空探索/我們的太陽是「彗星小偷」?

下次當你觀賞或研究彗星橫越天空時,可以多想個問題:這顆彗星會不會是太陽從別的恆星那兒偷來的寶物?

根據美國西南研究所(Southwest Research Institute,SWRI)Hal Levison等人以電腦模擬研究的結果:太陽有可能從鄰近恆星那兒竊取彗星,甚至太陽系邊界彗星的家鄉「歐特雲(Oort Cloud)」中絕大部分的彗星都是用這種方式來到太陽系的。

恆星通常是成群一起從同一片氣體雲中形成;即使現在看來是獨星的太陽也可能原本擁有許多一起誕生的兄弟姊妹。在這個太陽從中誕生的星團裡,恆星彼此間的距離近到足以因恆星的重力而把彼此的彗星拉走,讓這些彗星就像鄰居孩子們一樣穿梭在各家鄰居們的後院玩耍。根據這個「彗星小偷」理論,當原來是一家子的星團開始四散時,彗星會跟著距離它們最近的恆星走,歐特雲中的彗星或許都是這樣來的。

歐特雲區位在太陽系邊界,是個範圍廣袤的彗星聚集地。20世紀中,荷蘭天文學家Jan Oort首度提出相關理論,試圖解釋闖入太陽系內側的長週期彗星的來源,後來因而以之命名。理論估計歐特雲的分布範圍約從100AU到100,000AU(相當於1光年遠)的範圍內。雖然並無直接觀測證據證實歐特雲的確存在,但絕大部分的天文學家都認可歐特雲是長週期彗星或哈雷型彗星(Halley-type comets)的來源。

現行太陽系形成理論認為彗星是太陽系形成之後的殘渣,然後受行星重力影響而被「彈」到太陽系邊界的歐特雲中。但這個過程很可能發生在星團瓦解之前。目前猜測的太陽系或類太陽恆星的範圍約為2光年,如果太陽行經另一顆類太陽恆星2光年範圍內時,這兩顆恆星的歐特雲可能會重疊,彼此的彗星就會相互混合。

典型的歐特雲彗星直徑約2-3公里,而且它們距離地球實在是太遠了,非常難以觀測到,因而根本無法正確估計它們的數量。但是Levison等人指出:根據觀測結果,歐特雲裡應該有約4000億顆彗星左右;但根據現行的標準太陽系誕生理論模型,太陽系「自產」的歐特雲彗星應該僅約60億顆左右。所以,如果所有的彗星都是太陽系自己原本的,則根據標準太陽系誕生模型,我們不可能看到這麼多從歐特雲來的彗星,必定有一部份來自別的恆星。

Levison等人舉彗星軌道為證。來自歐特雲的彗星,軌道都很奇怪,是偏心率非常大的長週期軌道,從遙遠的太陽系邊界進到太陽系內側,所以不可能是在太陽附近誕生,比較可能是從其他恆星處劫持來的。如果Levison等人的理論正確,意味著這些彗星不僅可提供太陽或太陽系的歷史,還可提供其他恆星的歷史。從彗星軌道和化學組成等訊息,或許就可追蹤出究竟源自哪顆恆星。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)

彗星小偷 引用自: 太空探索/我們的太陽是「彗星小偷」?


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