賀俊傑/文
1781年天文學家發現天王星，1846年發現了海王星，1930年冥王星的發現。
不過，冥王星的直徑只有2322公里，比月球還小，其質量也不足以影響海王星的軌道。
後來的觀測表明，海王星的軌道完全符合預期，無需大質量擾動者的存在。
而一直至今，在海王星軌道的外面還存在著眾多冰狀天體，我們只探測到了其中一小部分而已。
大約有2千個天體在冥王星附近運動。
那片區域叫做柯伊伯帶。它的邊界大致位於48個天文單位（1天文單位等於日地間距離）處，因為從那裡開始，天體的數量便迅速減少了。
柯伊伯帶是原初太陽星雲（孕育太陽系的星雲）的遺存物。那一帶幅員遼闊，物質密度很低，距離太陽又十分遙遠，物質無法坍縮形成行星。
事實上，外太陽系很難形成任何天體，就連天王星和海王星都極有可能不是在原地形成，而是在與木星和土星發生相互作用時被踢到今天所在的位置上去的。
短週期彗星（軌道半長軸僅為幾十個天文單位且軌道傾角很小）可能就是剛逃出來不久的柯伊伯帶天體。
雖然柯伊伯帶的主要部分大約在48個天文單位處截止，但在太陽系邊緣還存在著另一個天體聚集區，長週期彗星就來自於那裡。
長週期彗星的軌道半長軸長度通常可以達到幾萬個天文單位。太陽系的行星軌道近乎處於同一平面（太陽系行星實際上全部位於黃道面內）。
奧爾特雲可能與太陽系行星同時形成。
在太陽系形成過程中，巨行星所在的區域裡也有不少個頭不算小的天體。它們中的絕大多數都被巨行星吞併了。
不過，正在長大的行星也把其中一些天體甩了出去。
其中大部分都被拋到太陽系以外，飛入星際空間了。
但仍有1%-10%的天體由於能量不足，沒能擺脫太陽系的束縛，最終只能在遙遠的外太陽系徘徊。
被拋出去卻又沒能逃脫太陽引力的天體都在橢圓軌道上運動，或許可以運動到幾千、甚至幾萬個天文單位遠處。
但是，它們仍然可以運動到距離太陽比較近的地方（在其軌道近日點），經過它們原先曾被踢出去的那個地方。
因此，這些天體的軌道仍有一部分
位於巨行星區，並且還有機會與大質量行星再次發生強烈的相互作用。
作用的結果要麼是最終發生撞擊，要麼是它們被徹底踢出了太陽系。
在橢圓軌道上運動的天體鬆散地聚集在一起，形成奧爾特雲。
在那裡，太陽的引力已經衰弱不堪，反倒是鄰近恆星、銀河系中心還有銀河系盤面的作用力開始占主導地位。
這些力類似於潮汐力，能夠把天體的軌道近日點向外拉，使其不致再與木星之類的巨行星碰撞。
隨著時間推移，這些作用力隨機改變著奧爾特雲天體的軌道及其傾角，致使其中一些天體逃出太陽系，進入星際空間。
另一些天體則又被拋回到行星附近，成為我們看到的長週期彗星。
實際上，由於其它恆星的偶然路過，內太陽系可能經歷過彗星雨。
科學家認為，恆星交會促使彗星頻繁撞擊地球，可能導致地球生物滅絕。不過，恆星交會引發的後果是非常難預測的。
那麼，在奧爾特雲與柯伊伯帶之間的那片區域又有什麼天體呢？
天文學家曾經認為，不存在一個天體，其整個軌道都在那個區域裡，因為那裡的銀河系潮汐力還不足以把天體的軌道近日點完全移出太陽系的行星區。
2003年，天文學家使用美國帕洛瑪天文臺1.2米口徑塞繆爾·奧欣望遠鏡對北半球幾乎所有的可觀測天區進行了一次淺度巡天觀測。
在此期間，他們發現了塞德娜。它的個頭在1000公里左右，軌道近日點位於76個天文單位處，軌道半長軸長度為532個天文單位。
它是人類發現的第一個軌道全部位於那個區域的天體。
塞德娜是如此的出人意料、不同尋常，天文學家不得不重新思考太陽系的形成了。
10年後，雙子星天文臺又發現了2012 VP113。它的軌道近日點位於80個天文單位處，比塞德娜的軌道近日點還遠。
令人驚訝的是，它的軌道半長軸卻比塞德娜的小，只有265個天文單位。
這兩個天體的軌道都很穩定。目前，它們沒與任何太陽系已知天體有強烈的相互作用。
儘管如此，它們擁有極橢圓的軌道這一點說明，它們必定曾在某一時期與某些天體發生過碰撞。
一些天文學家稱它們為內奧爾特雲，因為它們不似更遙遠的外奧爾特雲天體那樣容易被銀河系潮汐力擺佈。
也就是說，奧爾特雲的軌道自古以來一直保持著穩定，因此，它們實質上是保存太陽系形成信息的“化石”。
塞德娜是在高效巡天中用最大像素的相機發現的。
當天文學家把此類相機安裝到更大口徑的望遠鏡上時，他們發現了2012 VP113。
在智利托洛洛山美洲天文臺，4米口徑布蘭科望遠鏡上的暗能量相機能夠拍攝約2.7平方度的天區。
如此大的圖像相當於11個滿月面積的總和，比之前所有4米甚至更大口徑望遠鏡上的相機拍攝的天區面積大好幾倍。
我們繼續搜尋著遠方，期望在未來幾年找到更多IOC天體。
天體距離我們越遠，看上去越暗。因此，外太陽系很可能隱藏著不少大個頭天體。
我們看到的是它們表面反射的太陽光。
太陽光首先傳到天體面前，經天體表面反射，再傳到地球。天體與我們之間的距離增加2倍，它的亮度便會降低16倍。正因如此，只有當塞德娜和2012 VP113位於軌道近日點附近時，我們才能看到它們。
除此之外，在大多數時候，我們都無法看到它們。
同理，我們也無法看到那些與火星個頭差不多、並且在類似軌道上運動的天體，因為它們離我們太過遙遠而十分暗淡。
太陽系內可能不會再有更多的巨行星存在了，否則美國宇航局的大視場紅外巡天探索者就會在紅外波段探測到它們溫暖的大氣。
巨行星散發的熱量要比它從太陽那裡吸到的熱量多，這是因為它們在行星形成過程中累積下來的能量還沒有散盡。
在柯伊伯帶邊緣的天體，我們注意到它們之間的相似點：這12個天體有相似的近日點幅角。
近日點幅角是軌道近日點與黃道面內的軌道升交點之間的夾角。近日點幅角為0，意味著天體的軌道近日點在黃道面內，90度則說明天體在運動到近日點時偏離黃道面最遠。
這些遙遠天體的近日點幅角都不超過幾十度。這完全出乎我們的意料。
我們原以為它們的近日點幅角應該是隨機分佈的。一種可能的解釋是，一個未知的大質量天體在操控著它們，使其在有相似近日點幅角的軌道上運動。
那10個柯伊伯帶邊緣天體的形成過程可能與塞德娜、2012 VP113相似。
不過，還有一種可能的解釋是，它們曾經與海王星發生相互作用，因為它們的軌道近日點比較靠近海王星的勢力範圍。
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