彗星雲假說

荷蘭天文學家奧爾特於20世紀40年代提出的彗星起源假說，又稱為彗星庫假說。他認為原始的彗星冰核集中在距離太陽2萬至15萬天文單位的區域中，這個區域又被稱為“奧爾特雲”，雲內大約有200億顆原始彗星。這些彗星都屬於太陽系，圍太陽公轉。
彗星從哪裡來，這是一個引人入勝的問題，也是一個令人困惑的問題。天文學家在研究彗星來源時，往往要對彗星軌道進行統計分析，看看它們在受大行星引力攝動前的軌道是什麼樣子，從中來尋找規律。1950年荷蘭天文學家奧爾特對41顆長周期彗星的原始軌道進行統計後認為，在冥王星軌道外面存在著一個碩大無比的“冰庫”，或者說是一個巨大的“雲團”。這個雲團一直延伸到離太陽約22億千米遠的地方。太陽系里所有的彗星都來自這個雲團，因而人們把它稱為彗星雲或奧爾特雲。
現在一般把奧爾特雲的距離定在約15萬天文單位處，大體上是冥王星距離的4000倍。速度最快的光從那裡來到我們太陽系也要走上兩年多，因此這裡的彗星繞太陽一周要花很長的時間，只有當它們跑到離太陽幾億千米遠時，才能被人們看到。它們在軌道上的絕大部分時間都消磨在遠離太陽的地方。以池谷-關彗星為例，它在近日點附近速度為每秒500千米，僅用兩個小時就跑完了靠近太陽的半邊，但要跑完遠離太陽的那一邊，卻要花上1000多年。池谷-關彗星的周期還不算長，有些長周期彗星旅行一周要經過幾百萬年的漫長歲月。所以，儘管天文學家估算奧爾特彗星雲里可能有1000億顆彗星，而全世界每年發現的彗星平均只有五六顆。
由於彗星雲離太陽非常遙遠，在彗星雲的位置是看不到又大又圓的太陽的，太陽真的成了名副其實的“普通一星”，亮度比地球上看天狼星還暗一些。但彗星雲離其他恆星更是難以想像的遠，彗星雲得不到任何恆星的光和熱，所以像一座“冰山”。
彗星就來自這座冰山，這些冰山上的來客本身也是一座座大大小小的冰山，大的直徑超過10千米，比地球上的最高峰珠穆朗瑪峰還要壯觀，小的則只有幾十千米。這一座座冰山都是由大量的冰物質和塵埃混合而成的。冰物質中除大部分是水冰之外，還有一氧化碳冰、二氧化碳冰（乾冰）、氨冰和甲烷冰等。因冰物質中混有大量的塵埃物質，所以冰山看上去是灰黑色的，而不像我們在電視中看到的南極冰山那樣晶瑩可愛。美國天文學家惠普爾給它們起了一個很形象的名字，叫“髒雪球”。
由於從太陽鄰近區域路過的恆星對原始彗星的擾動，質量小的彗星離開彗星雲，扭過頭來，或往太陽系外跑去，或朝太陽系內部飛奔。多數彗星在向太陽進發時是沿著雙曲線或拋物線軌道的，經過成千上萬年的長途跋涉，當它們離太陽越來越近時被人們用望遠鏡捕獲。一些彗星與大行星相遇時軌道受到攝動，變成橢圓形軌道，由非周期彗星變成新的周期彗星，開始在太陽系“安家落戶”。
1958年，美國一些天文學家認為在太陽系內還存在著另一個彗星倉庫，即所謂的“柯伊伯彗星帶”。這個環狀的彗星帶離海王星軌道不遠，估計帶內至少有幾千顆彗星。短周期彗星全部來自這個彗星庫。和奧爾特雲相比，這個彗星帶離地球要近多了。柯伊伯帶提出後，一些天文學家用大望遠鏡對這一區域作了分段觀測，但並沒有發現什麼。這有三種可能，第一種可能是柯伊伯帶里沒有預計那么多的彗星，第二種可能是柯伊伯帶可能位於更遠的位置，第三種可能是根本不存在柯伊伯帶。
80年代末開始，美國天文學家戴維·朱維特和簡·魯經過5年的苦苦搜尋，終於在1992年9 月14日發現了第一個位於冥王星軌道外面的天體（簡稱冥外天體），命名為1992QB1，它和太陽的距離為41個天文單位。在1993年3月和12月，他們又接連發現了3個冥外天體，這3個天體與太陽的距離分別為46、32和35天文單位。同年，英國天文學家也在距太陽33和34天文單位處發現了兩個天體。截止到1997年底，天文學家已發現了56個冥外天體（包括冥王星）。
天文學家之所以把它們稱為天體，是因為還不能肯定它們是行星、小行星，還是彗星，但不管怎么說，這也是天文學上的一項令人矚目的重要發現。
目前彗星的運動和內部結構，天文學家們還沒有完全搞清楚，因此，不論是奧爾特雲還是柯伊伯帶，都是彗星起源的一種假說，還沒有得到最後證實。現在，天文學家比較一致的看法是，彗星從原始太陽星雲中形成的時期，基本上與太陽、行星形成的時期相同，彗星是太陽系創生過程中的一種天然副產品。
天文學家每年都在天空中發現若干彗星，它們都是從哪裡來的呢？
關於彗星起源的問題，可以說是眾說紛紜，到現在還沒有一個比較一致的意見。
有一種意見認為，太陽系天體上的火山爆發把大量物質拋向空間，彗星就是由這些物質形成。這類觀點可以叫做“噴發說”。而另一種稱為“碰撞說”的觀點則認為，在很遙遠的年代，太陽系裡的某兩個天體互相碰撞，由此產生的大量碎塊物質，形成了現在太陽系中的彗星。這些假說都存在著一些難以解釋的問題，很難得到大多數天文學家的承認。
關於彗星起源的假說當中，被介紹得比較多而且得到相當一部分科學家讚賞的，那就是所謂的“原雲假說”。在對大量彗星軌道作統計研究的基礎上，原雲假說認為：長周期彗星橢圓軌道的遠日點很多都是在3萬－10萬天文單位之間，由此得出結論：在離太陽約15萬天文單位的太陽系邊緣地區，存在著一個被稱為“原雲”的物質集團，它像一個巨大的包層那樣、 彗星就是由其中的物質形成的。原雲往往被稱為“彗星雲”，又因為這個假說最早在20世紀50年代由荷蘭天文學家奧爾特提出來的，又被稱為“奧爾特雲”。奧爾特雲就像是彗星的主要“故鄉”。
據奧爾特估計，彗星雲這個包層中可能存在多達1000億顆彗星。這真是一個龐大無比的彗星“倉庫”啊！其中的每一顆彗星繞太陽一周都得上百萬年。它們主要是在附近恆星引力一些彗星受到木星等大行星引力的影響而變為周期彗星。另外的一些彗星可能被拋出太陽系外。