04.21 太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

太陽系的邊界在哪兒?目前並沒有統一的定義。歷史上在天文望遠鏡沒有發現之前,我們對太陽系邊界的認知只能到達土星,所以那時候土星軌道就是太陽系的邊界。1781年威廉謝赫爾發現了天王星。太陽系的邊界拓展到了天王星軌道。1846年海王星又被發現了,太陽系的邊界就拓展到了海王星軌道。1930年克萊德湯泊發現冥王星以後,太陽系的邊界再次拓展至冥王星軌道。

上個世紀末隨著人們對柯依伯星帶的研究不斷深入,太陽系的邊界被拓展到柯依伯星帶的邊緣。之後天文學家們又發現了很多黃道離散天體。太陽系的邊界進一步拓展。除了一行星的軌道來作為太陽系的邊界之外,還有一種說法就是以太陽風的作用範圍,作為太陽系的邊界。

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

我們知道太陽無時無刻地向宇宙空間發射著各種粒子。而這些進入到星際空間的粒子最終會與太陽系外星際空間的粒子相碰撞。形成一個日球層。我們如何更好的理解這個日球層呢?做一個試驗可以很好的幫助我們。我們在廚房的水龍頭下放置一個底部非常平的水盆。並且讓水盆的底部有薄薄的一層水。這時候我們擰開水龍頭,當水落下砸到水盆的底部時就會與水盆裡已有的水相沖突,而形成一個明顯的水圈。有興趣的人可以做一下這個實驗。這個水圈和日球層的道理是一樣的。因為我們的太陽並不是靜止的,而是在銀河系當中運行,所以日球層的形狀並不是球狀,根據最新的科學觀測表明,它的形狀是一個子彈一樣的橢球體。

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

2012年旅行者一號穿越日球層的時候,就有很多天文學家宣佈旅行者一號已經飛出了太陽系。他們就是以日球層作為太陽系的邊界的。而另外一些天文學家並不認可這種說法,那是因為我們太陽系還有一個假想的結構,那就是奧爾特雲。

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

大家知道我們太陽系除了行星、矮行星和小星星以外,還有很多彗星。與小行星不同的是,彗星的軌道非常不規則。歷史上對於彗星的研究,也是經歷了一些觀念的轉變的。第一顆被仔細研究的慧星是哈雷彗星,也是第一個被計算出軌道週期的彗星。那你會是一個短週期,它的遠日點剛剛超過冥王星的軌道。但是隨著對彗星研究的深入人們探測到了大量的長週期彗星。

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

這些彗星的公轉週期往往長達幾萬年、幾十萬年甚至上百萬年,為了解釋這這些彗星的來源天文學家們提出了奧爾特雲的概念。目前雖然沒有直接觀測到奧爾特雲,但是已經有很多證據表明奧爾特雲的存在。特別是那些長週期彗星。那麼奧爾特雲是怎麼形成的呢?一種說法認為它是由太陽系形成之後的殘餘物質組成的。計算表明奧爾特雲的最大半徑差不多有一光年。

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?

如果以奧爾特雲做為邊界的話太陽系的範圍就大大的拓展了。除了奧爾特雲以外,我們也可以把太陽的引力作用範圍作為太陽系的最終邊界,我們知道太陽與最近的恆星比鄰星之間的距離是4.3光年,那麼太陽作用的引力範圍將至少有這一半,也就是大約兩光年的範圍。那麼旅行者一號要想飛出太陽系的話估計得需要數萬年時間。

太陽系的直徑真的有兩光年這麼大嗎,到底是怎麼計算的?


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