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科普帖:奧尔特云

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看见大家都在谈论星系量子什麼的,那我就讲讲太阳系的哨兵吧


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1楼2018-07-29 09:18
    奥尔特云(Oort Cloud)是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50000~100000个天文单位,最大半径差不多为1光年,即太阳与比邻星距离的四分之一。天文学家普遍认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质,并包围着太阳系。事实上太阳系边界在100000个天文单位~200000个天文单位之间,而200000个天文单位远达3·16光年呢。太阳的引力能影响到这麼远的距离,说明太阳绝非什麼等闲之輩。


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    2楼2018-07-29 09:22


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      3楼2018-07-29 09:23
        提出:
        1932年,爱沙尼亚天文学家恩斯特·朱利叶斯·奥皮克(Ernst Julius Opik)提出彗星是来自太阳系外层边缘的云团。但在1950年,荷兰天文学家简·亨德里克·奥尔特(Jan Hendrick Oort) 便指出这个推论有矛盾的地方,即一个彗星不停来回太阳系内部与外部,终会被多种因素所摧毁,其生命周期决不会如太阳系的年龄长。该云团所受的太阳辐射较弱,非常稳定,存在数百万颗以上的彗星核,可以不停产生新彗星,去取代被摧毁的。另外人们相信,所有奥尔特云彗星的总质量,会是地球的5至100倍。奧尔特(1900年4月28日~1992年12月5日)


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        4楼2018-07-29 09:31
          一般我们认为外奧尔特云(真正的奧尔特云)从距太阳5000个天文单位算起,一直到距太阳100000~200000个天文单位处。如此广阔巨大的空间不可能空无一物,奧尔特云所含的天体(慧星和小行星)量可能比小行星帶里的还密集,每几千公里就有一个直径大于700米的天体。


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          5楼2018-07-29 09:35
            美国发射的几颗探测器:旅行者1、2号,先驱者10、11号,新视野号,都已远离太阳将近100多个天文单位,其中旅行者1号已经飞出日球层,飞出了太阳风所能到达的最远范围。
            但,飞出了日球层就以为能逃出太阳的魔爪了麼?
            外面,只是一片更广阔的彗星星云罢了。
            內奧尔特云大概起于距离太阳800个天文单位,止于距太阳5000个天文单位远的地方,也就是说旅行者1号在这段時间里什麼都不会遇到,除了原子


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            6楼2018-07-29 09:55
              太阳的引力效果虽然会在某个天体离太阳越远時慢慢减弱,但是只要是在太阳的引力范围內,引力效果就不会消失。旅行者1号仍以每年几米的速度下跌。从最初的17·042公里/秒,到现在的16·982公里/秒,下跌了至少80多米/秒。


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              7楼2018-07-29 10:06
                由图可知无数的彗星和小行星遍布欧特云周围


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                8楼2018-07-29 10:14
                  天文学家推测,构成奥尔特云的物质更接近太阳,由于太阳系演化早期的巨型行星的引力作用而被分散到太空中。虽然没有确证奥尔特云的直接观测,但它可能是所有长周期和Halley型彗星进入内太阳系的来源,以及许多半人马座和Jupiter家族彗星
                  海尔博普彗星,一种典型的奧尔特云彗星


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                  9楼2018-07-29 10:19
                    奧尔特云可能含有数兆个直径超过1公里的天体(彗星or小行星)几十亿个直径在11~20公里之间的天体,每个天体之间的距离有几千万公里的距离(另一种猜测)。它们目前的总质量我们还不清楚,但是假设哈雷彗星是奧尔特云的代表的话,綜合质量可达3*10^25千克,是地球的五倍。而且哈雷彗星很有可能是质量最轻的。早些時候奧尔特云的质量甚至被估计是地球的380倍(2.28*10^27千克)但是,长周期彗星(那些一离太阳几百万年不回家的彗星)的尺寸分布的改进导致了较低的估计,内部奥尔特云的质量没有被表征。


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                    12楼2018-07-29 10:55
                      如果奧尔特云都是彗星,那麼这些天体都是由水、甲烷、乙烷、一氧化碳和氰化氢組成的。然鵝,隨著內奧尔特云天体1996PW的发现,叫兽们发现它的外观与D形小行星一致。(D型小行星就是富含硅酸盐的小行星)这项研究表明奧尔特云里还有百分之一到百分之二的小行星。在长周期和Jupiter家族彗星中碳和氮同位素比值的分析显示两者之间几乎没有差异,尽管它们大概是非常独立的起源区域。这表明这两种都起源于原始的太阳云(也就是说这些彗星都起源于太阳附近,因为不明引力飞到今天的位置)这也是OORT云彗星粒度研究的结论(25)和Jupiter家族彗星的近期影响研究。


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                      15楼2018-07-29 11:08
                        这是未來探测奧尔特云的探测器(望远镜)名字为“塔尔”


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                        16楼2018-07-29 11:12
                          內奧尔特云天体
                          2012VP1132012VP113想像图。它的直径大約450公里,呈现稍微不规则的球体,顏色可能为粉红色。近日点为80.486天文单位,远日点为438.11天文单位。它的质量可能是由石头和金属构成的,在重力下压縮成球体。这样以來可以估计其表面重力为18厘米/秒。


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                          17楼2018-07-29 11:27
                            2012VP113的轨道:


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                            18楼2018-07-29 11:28
                              左上角为其模糊的照片


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                              19楼2018-07-29 11:32
                                塞德娜哈勃望远镜拍攝的模糊照片


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                                21楼2018-07-29 11:53
                                  这颗大名鼎鼎天体是第一颗发现的远日点超过500天文单位的天体,它的直径很长,大概1060±100 公里,临時名称叫做2003vb12。
                                  这是它的一些相关信息
                                  质量~10^21千克
                                  密度 2克每立方厘米,这大约是一个冰的密度。
                                  表面重力:根据公式可得表面重力大约是23.7厘米每秒
                                  视星等:21.1
                                  平均半长轴:518.57天文单位


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                                  24楼2018-07-29 16:31
                                    从轨道上讲,它的大部分轨道比现在离太阳还远,远日点远达937个天文单位(以旅行者1号目前的速度还得再飞222年才能抵达其远日点)使它成为距离太阳最远的天体之一,而不是彗星。它绕太阳一圈会花上11400年的時间,而它被发现時正处在距离地球89.6个天文单位远的地方。塞德娜的公转速度大约是1.04公里每秒。现在它距离地球88个天文单位,从它被发现到现在隔了15年的時间。自转周期(前期观测)大约20~50天,仅快于金星。如此缓慢的自转周期让科学家怀疑它有一个双星伴侶,就像冥王星和卡戎一样。哈勃太空镜在2004年3月对它的伴侶进行搜索,却什麼都沒找到。后來,MMT望远镜显示其自转周期其实只有10个小時。


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                                    25楼2018-07-29 16:49
                                      这是一些柯伊伯帶和內奧尔特云天体的图片


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                                      26楼2018-07-29 17:09
                                        事实上,自从2006年1月份的新视野号发射过后,NASA就沒有什麼大动靜了。除了2020发射欧罗巴快艇前往木卫二,2030年代登陆火星外,NASA将于2052年左右,发射一颗探测器前往塞德娜—这个一度被认为是离太阳最远的天体。由于它是被发现的最早的几颗离太阳很远的天体,再加上拥有与冥卫一如此相近的直径,科学家決定拜访这颗几百亿公里外的小世界。因为它会于2075年至2076年经过近日点(79AU左右)此時正是探测这颗行星的好時机,错过就要再等11400年(也不一定,毕竟到時候人类太空飞船技术可能要比今天还发达)


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                                        27楼2018-07-29 18:56
                                          @利利熊 最近经常有一些來自定南吧的人來宇宙吧到处辱骂吧主和吧友,发些莫名奇妙的帖子擾乱、影响吧內环境,请处置


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                                          28楼2018-07-29 19:00
                                            探測器路线猜想图


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                                            29楼2018-07-29 19:04
                                              顶!


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                                              30楼2018-07-29 22:07
                                                目前NASA有兩个发射窗口:2033年5月和2046年6月,借助木星強大的引力飞向塞德娜,花上⋯24.48年⋯的時间到時候塞德娜分別距离太阳77.27AU,76.43AU


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                                                32楼2018-07-29 22:19
                                                  注明:还未更完


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                                                  34楼2018-07-30 11:04
                                                    这是一张內奧尔特云的全家福


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                                                    36楼2018-07-30 11:33


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                                                      37楼2018-07-30 11:36
                                                        事实上,所有这些天体运行轨道都有一个特点:轨道极端橢圆。它们之所以这样都是因为受到了某一颗大行星的引力干擾。事实上这颗行星在刚提出時名字被命名为“幸神星”。近日点大约80个天文单位,远日点达15000个天文单位。


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                                                        38楼2018-07-30 11:43
                                                          2014FE72
                                                          这是人类发现除彗星外离太阳最远的天体(目前意义上)远日点远达恐怖的4274个天文单位,近日点却只有36个天文单位,直径大约是270公里,呈现出不规则橢圆形,但很有可能是矮行星。轨道一直延伸到奧尔特云附近,偏心度达0.98,几乎成直线,轨道周期长达66000年。轨道半径是已知星体中最长的,比塞德娜远将近5倍。它在1965年通过近日点,目前距离我们62个天文单位


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                                                          40楼2018-07-30 22:24


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                                                            43楼2018-07-31 14:26