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发信人: emacs (被淹死的鱼), 信区: Science
标  题: 《新疆域》看不见的彗星云
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年06月15日15:58:46 星期六), 站内信件


                       看不见的彗星云

    太阳系里有一个组成部分，虽然从来没有人看到过它，但几乎每
一个天文学家都深信它的存在。1987年7月，三位苏联天文学家提出了
一个论点，认为这不可见的部分比以前想象的要大得多而且重要得多。

    他们的理论是从彗星开始的。我们知道，总是有彗星飞驰着通过
行星系。它们全都是从哪里来的呢？

    回溯到1950年，一位荷兰天文学家扬·亨德里克·奥尔特（Jan 
Hendrik Oort）提出，在已知的最远的行星以外的范围里，有一块由
小冰体组成的广阔无边的云。他推理，每个小冰体沿轨道缓慢地绕着
太阳转动，运行一周大约需要几百万年，并且这些小冰体总共可能数
以几十亿计。

    偶尔．由于某种原因——与另一冰块碎片的碰撞或一颗邻近恒星
的引力——会致使一个冰体减速而落向太阳。它在行星中间前进，当
靠近太阳时，它的一部分冰被汽化了，同时冰里的一些石砾尘埃从表
面升起而形成环绕该冰体的雾。这些雾被太阳风向后刮成一条巨尾，
于是冰体变成了所谓的“彗星”。它掠过太阳，然后再向远方的云而
去。

    不过，偶尔，某一颗彗星会被一颗行星的引力所俘获，然后，就
像哈雷彗星一样，永远逗留在行星中间。于是它就成为一颗“短周期
彗星”，每隔几年或几十年返回到太阳附近一次。

    由遥远的彗星组成的这个“奥尔特云”有多大呢？要想估计这一
点，我们必须对一颗典型的彗星是多大有个概念。在哈雷彗星最近一
次靠近太阳期间，人类首次发射了火箭探测器掠过此彗星，它们作了
若干测量，结果表明哈雷彗星明显大于原先的猜测。它是个不规则天
体，然而它的平均直径约为7.5英里，并且含有大约140立方英里的冰。
这相当于约300亿吨冰——真是个巨大的雪球。

    苏联天文学家陈述理由认为，哈雷彗星是颗典型的彗星，而且奥
尔特云便是由许多平均重量为300亿吨的天体组成的。

    近来的估算指出奥尔特云的最厚部分位于距太阳2万～4万亿英里
处。大致是已知最远的行星到太阳距离的1000～2000倍，这就是这些
天体不能被看到的原因。它们太遥远了。关于有多少彗星体可能存在
于奥尔特云中，最近的估算大约是2万亿颗。

    如果有那么多彗星体，而每一个都具有同哈雷彗星相等的质量的
话，那么，奥尔特云的总质量大约为地球质量的100倍。这就是说此云
的总质量大致等于第二大行星——土星的质量。这大约为以前估计的
1000倍，使得此云成为太阳系中比过去想象的重要得多的部分。

    另外，太阳系里的每个天体都在绕自身的轴自转，同时，除去太
阳本身，每个天体均绕太阳公转。一个天体绕自身和其他天体的所有
转动都是以“角动量”来衡量的，它是从恒星到电子的所有物体的一
个重要属性。有两个因素决定角动量（译者注：原文“angular motion”
应为“angular momentum”）的大小：物体的质量和物体到它转动的
中心的距离。

    太阳的质量是所有绕它旋转的行星和其他天体加在一起的总质量
的1000倍，所以你可能会认为太阳拥有太阳系的全部角动量中的绝大
部分。然而，太阳只有自转。它的各个部分离它的中心都不太远，至
多43万英里左右。

    行星虽然比太阳轻得多，但它们在距太阳上亿英里的大范围里运
动。距离因素超过了它对行星质量小的补偿。其结果造成太阳仅占有
太阳系总角动量的2%，而行星却占有另外的98%。

    其实，虽然最大的行星——木星仅具有太阳质量的千分之一，它
却拥有30倍于太阳的角动量。

    但是那些彗星的情况又怎样呢？它们的个体是微小的，然而它们
在距离太阳上万亿英里的地方转动。苏联天文学家计算出这些彗星具
有的角动量为太阳系其余所有天体加起来所具有的角动量的10倍。也
就是说，太阳系总角动量的90%在彗星上，9.8%在行星上，而仅有0.2%
在太阳上。假如果真如此，则我们不得不需要重新思考我们对太阳系
起源的看法。

    最近40年来，科学家解决了当太阳系形成时，角动量是怎样从太
阳转移到小的行星上的。这已是不容易做到的事，因而假使他们必须
解决所有角动量是如何转移到遥远的奥尔特云的话，这将会使问题更
困难得多。


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