第270章 銀河年
飛船在急速的向著木星前進,而華楓他們有一種並沒有離開地球的感覺……因為,修鍊和學習一直在繼續……
彗星歸屬於太陽系小天體,通常直徑只有幾公里,主要由具揮發性的冰組成。它們的軌道具有高離心率,近日點一般都在內行星軌道的內側,而遠日點在冥王星之外。當一顆彗星進入內太陽系后,與太陽的接近會導致它冰冷表面的物質升華和電離,產生彗發和拖曳出由氣體和塵粒組成、肉眼就可以看見的彗尾。
短周期彗星是軌道周期短於200年的彗星,長周期彗星的軌周期可以長達數千年。短周期彗星,像是哈雷彗星,被認為是來自柯伊伯帶;長周期彗星,像海爾·波普彗星,則被認為起源於奧爾特雲。有許多群的彗星,像是克魯茲族彗星,可能源自一個崩潰的母體。有些彗星有着雙曲線軌道,則可能來自太陽系外,但要精確的測量這些軌道是很困難的。揮發性物質被太陽的熱驅散后的彗星經常會被歸類為小行星。
半人馬群是散佈在9至30天文單位的範圍內,也就是軌道在木星和海王星之間,類似彗星以冰為主的天體。半人馬群已知的最大天體是10199Cha
iklo,直徑在200至250公里。第一個被發現的是2060Chi
o
,因為在接近太陽時如同彗星般的產生彗發,被歸類為彗星。有些天文學家將半人馬族歸類為柯伊伯帶內部的離散天體,而視為是外部離散盤的延續。
在海王星之外的區域,通常稱為外太陽系或是外海王星區,仍然是未被探測的廣大空間。這片區域似乎是太陽系小天體的世界(最大的直徑不到地球的五分之一,質量則遠小於月球),主要由岩石和冰組成。
柯伊伯帶,最初的形式,被認為是由與小行星大小相似,但主要是由冰組成的碎片與殘骸構成的環帶,擴散在距離太陽30至500天文單位之處。這個區域被認為是短周期彗星——像是哈雷彗星——的來源。它主要由太陽系小天體組成,但是許多柯伊伯帶中最大的天體,例如創神星、伐樓拿、2003EL61、2005FY9和厄耳枯斯等,可能都會被歸類為矮行星。估計柯伊伯帶內直徑大於50公里的天體會超過100000顆,但總質量可能只有地球質量的十分之一甚至只有百分之一。許多柯伊伯帶的天體都有兩顆以上的衛星,而且多數的軌道都不在黃道平面上。
柯伊伯帶大致上可以分成共振帶和傳統的帶兩部分,共振帶是由與海王星軌道有共振關係的天體組成的(當海王星公轉太陽三圈就繞太陽二圈,或海王星公轉兩圈時只繞一圈),其實海王星本身也算是共振帶中的一員。傳統的成員則是不與海王星共振,散佈在39.4至47.7天文單位範圍內的天體。傳統的柯伊伯帶天體以最初被發現的三顆之一的1992QB1為名,被分類為類QB1天體。
冥王星(Pluto)(?,同上,此為其中之一)和卡戎(Cha
o
)目前還不能確定卡戎是否應被歸類為當前認為的衛星還是屬於矮行星,因為冥王星和卡戎互繞軌道的質心不在任何一者的表面之下,形成了冥王星-卡戎雙星系統。另外兩顆很小的衛星尼克斯(Nix)與許德拉(Hyd
a),則繞着冥王星和卡戎公轉。
冥王星在共振帶上,與海王星有着3:2的共振(冥王星繞太陽公轉二圈時,海王星公轉三圈)。柯伊伯帶中有着這種軌道的天體統稱為類冥天體。
離散盤與柯伊伯帶是重疊的,但是向外延伸至更遠的空間。離散盤內的天體應該是在太陽系形成的早期過程中,因為海王星向外遷徙造成的引力擾動才被從柯伊伯帶拋入反覆不定的軌道中。多數黃道離散天體的近日點都在柯伊伯帶內,但遠日點可以遠至150天文單位;軌道對黃道面也有很大的傾斜角度,甚至有垂直於黃道面的。有些天文學家認為黃道離散天體應該是柯伊伯帶的另一部分,並且應該稱為"柯伊伯帶離散天體"。
鬩神星(136199E
is)(平均距離68天文單位),又名齊娜,是已知最大的黃道離散天體。該矮行星距離太陽140億公里,此外,它還有一顆衛星。從而引發了行星的辯論,在發現時候有人聲稱是太陽系第十大行星,但是隨後冥王星落敗成為了矮行星,經過激烈爭論后,天文學家最後投票將太陽系行星減為8個,並將冥王星歸為“矮行星”,此類別還包括厄里斯和小行星穀神星。
美國加州技術研究所的科學家2003年在太陽系的邊緣發現了這顆行星,編號為2003UB313,暫時命名為齊娜,直到2005年7月29日才向外界公佈這個發現。據悉,各國天文學家於2006年8月24日的國際天文學聯合會大會上否認其為大行星。
據介紹,齊娜的半徑約1490英里,較太陽系邊緣的矮行星冥王星還要大77英里。而齊娜距離太陽90億英里,這個距離大約是冥王星和太陽間距離的三倍,也就是大約97.6個天文單位,一個天文單位指的太陽與地球之間的距離。齊娜繞行太陽一周,得花560年。
這個星體呈圓形,最大可能是冥王星的兩倍。他估計新發現的這顆星星的直徑估計有2100英里,是冥王星的1.5倍。
這個星體與太陽系統的主平面保持着45度的夾角,大部分其它行星的軌道都在這個主平面里。布朗說,這就是它一直沒有被發現的原因。
2016年1月20日,美國科學家宣佈,在太陽發現一顆未為人知綽號“第9大行星”的巨型行星。《天文學雜誌》研究員巴蒂金(Ko
sta
ti
Batygi
)和布朗(MikeB
ow
)表示,他們通過數學模型和電腦模擬發現這顆行星,雖然沒有直接觀察到。該星體質量約是地球的10倍,軌道與太陽平均距離比海王星的遠20倍,這顆新行星繞太陽運行一周需時1萬至2萬年。這行星質量約是冥王星的5千倍,科學家認為這顆行星屬氣態,類似天王星和海王星,將是真正的第9大行星。
太陽繫於何處結束,以及星際介質開始的位置沒有明確定義的界線,因為這需要由太陽風和太陽引力兩者來決定。太陽風能影響到星際介質的距離大約是冥王星距離的四倍,但是太陽的洛希球,也就是太陽引力所能及的範圍,應該是這個距離的千倍以上。
太陽圈可以分為兩個區域,太陽風傳遞的最大距離大約在95天文單位,也就是冥王星軌道的三倍之處。此處是終端震波的邊緣,也就是太陽風和星際介質相互碰撞與衝激之處。太陽風在此處減速、凝聚並且變得更加紛亂,形成一個巨大的卵形結構,也就是所謂的日鞘,外觀和表現得像是彗尾,在朝向恆星風的方向向外繼續延伸約40天文單位,但是反方向的尾端則延伸數倍於此距離。太陽圈的外緣是日球層頂,此處是太陽風最後的終止之處,外面即是恆星際空間。
太陽圈外緣的形狀和形式很可能受到與星際物質相互作用的流體動力學的影響,同時也受到在南端佔優勢的太陽磁場的影響;例如,它形狀在北半球比南半球多擴展了9個天文單位(大約15億公里)。在日球層頂之外,在大約230天文單位處,存在着弓激波,它是當太陽在銀河系中穿行時產生的。
還沒有太空船飛越到日球層頂之外,所以還不能確知星際空間的環境條件。而太陽圈如何保護在宇宙射線下的太陽系,我們所知甚少。為此,人們已經開始提出能夠飛越太陽圈的任務。
奧爾特雲是一個假設包圍着太陽系的球體雲團,佈滿着不少不活躍的彗星,距離太陽約50000至100000個天文單位,差不多等於一光年,即太陽與比鄰星(P
oxima)距離的四分一。
理論上的奧爾特雲有數以兆計的冰冷天體和巨大的質量,在大約5000天文單位,最遠可達10000天文單位的距離上包圍着太陽系,被認為是長周期彗星的來源。它們被認為是經由外行星的引力作用從內太陽系被拋至該處的彗星。奧爾特雲(Oo
tCloud)的物體運動得非常緩慢,並且可以受到一些不常見的情況的影響,像是碰撞、或是經過天體的引力作用、或是星系潮汐。
塞德娜(Sed
a)是顆巨大、紅化的類冥天體,近日點在76天文單位,遠日點在928天文單位,12050年才能完成一周的巨大、高橢率的軌道。米高·布朗在2003年發現這個天體,因為它的近日點太遙遠,以致不可能受到海王星遷徙的影響,所以認為它不是離散盤或柯伊伯帶的成員。他和其他的天文學家認為它屬於一個新的分類,同屬於這新族群的還有近日點在45天文單位,遠日點在415天文單位,軌道周期3420年的2000CR105,和近日點在21天文單位,遠日點在1000天文單位,軌道周期12705年的(87269)2000OO67。布朗命名這個族群為"內奧爾特雲",雖然它遠離太陽但仍較近,可能是經由相似的過程形成的。塞德娜的形狀已經被確認,非常像一顆矮行星。
我們的太陽系仍然有許多未知數。考量鄰近的恆星,估計太陽的引力可以控制2光年(125,000天文單位)的範圍。奧爾特雲向外延伸的程度,大概不會超過50000天文單位。儘管發現的塞德娜,範圍在柯伊伯帶和奧爾特雲之間,仍然有數萬天文單位半徑的區域是未曾被探測的。水星和太陽之間的區域也仍在持續的研究中。在太陽系的未知地區仍可能有所發現。目前,地球的位置還是第三,是一個妙不可言的位置。
被確認的矮行星有五個:穀神星(Ce
es)、冥王星(Pluto)、鬩神星(E
is)、鳥神星(Makemake)、妊神星(Haumea)。
太陽系位於一個被稱為銀河系(直徑100,000光年,擁有超過二千億顆恆星的棒旋星系,而非漩渦星系)的星系內。
我們的太陽位居銀河外圍的一條旋臂上,稱為獵戶臂或本地臂。太陽距離銀心25,000至28,000光年,在銀河系內的速度大約是220公里/秒,因此環繞銀河公轉一圈需要2億2千5百萬至2億5千萬年,這個公轉周期稱為銀河年。