太陽系的邊緣是一個奇怪的地方,我們已經。但是也許最奇怪的是oort雲,這是一個巨大的冰冷碎片,延伸到地球和太陽之間的距離的100,000倍。
我們對這個領域的大小和形狀有一個粗略的了解,但是細節卻避開了我們的理解。現在,一項新的計算研究揭示了一個令人驚訝的結構 - 這是由銀河系本身施加的潮汐力產生的螺旋。
發現,在印刷中天體物理雜誌,目前在預印式服務器ARXIV上可用。
“隨著銀河系的作用是將身體與散落的磁盤解脫,它在物理空間中產生了一個螺旋結構,大約是15,000個天文單位,”寫一個團隊由美國西南研究所的天文學家DavidNesvorný領導。 “螺旋是長壽的,並且一直在內部的云云中持續到現在。”
外太陽係是一個難以探測的邊界。我們知道,庫珀帶著海王星軌道的柯伊伯帶上有很多冰冷的物體。除此之外,從1,000個天文單位到100,000個天文單位,旋轉Oort雲,太陽引力影響的遠處。
從這裡開始,太陽系的長期彗星起源於它們的軌道撞擊,並將其送到陽光下,釋放出氣流作為其冰淇淋的崇高。
我們也知道,將Oort雲大致分為兩個部分。外部部分是巨大的,這是一個球形雲,從太陽的大約10,000個天文單元延伸。內部是內部的Oort雲。根據模擬,這部分更像是圓環或甜甜圈形狀,從1,000至10,000個天文單位延伸。
太陽系中的大多數長期彗星都來自外羊雲。內部區域要穩定得多。它更接近太陽,這意味著它受到太陽的重力更強烈。而且,這不容易被驅動的恆星攪動並從正常的軌道上敲出冰冷的物體。
由於這種長期的穩定性,通常將內部Oort雲建模為與太陽系的黃道平面對齊的更多或無扁平磁盤。
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Nesvorný和他的同事多年來一直在研究內部的Oort雲。在最新的研究中,他們使用NASA的Pleiades超級計算機模擬了碎屑場,應用了太陽的引力效應,以及銀河系銀河本身和彗星的外部引力效應。
他們模擬了太陽系的46億年壽命,從巨大的材料結的形成中,在巨大的氣體和灰塵雲中。當太陽形成時,雲中的剩餘材料形成了行星,小行星,彗星以及太陽系中的其他所有物質,包括外羊雲。
但是模擬表明,即使是環形磁盤,內部的Oort雲也不是一個好。相反,它反映了銀河系的形狀,帶有螺旋結構,並與磁盤相似。整個磁盤的直徑約為15,000個天文單位 - 與黃道平面相距30度。
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從遠處看,它將看起來像螺旋形,有兩個扭曲的手臂。
根據模擬,這種結構在太陽系的歷史早期出現,在太陽系形成後的頭幾百年之內。它也非常穩定 - 至今一直持續。而且,即使恆星通過太陽係緊密通過,它仍然完整,這意味著它與通過恆星引起的重力擾動無關。
為了確認他們正在看的內容,研究人員回顧了先前的研究。他們以前的所有工作都表明,內部的Oort雲具有螺旋形狀,通過對模擬進行各種參數的持續調整。
直接觀察並確認,如果有可能,這種螺旋將非常困難。但它符合觀察數據,並且它在以前的研究中甚至沒有尋找它很有趣。
揭開Oort雲的奧秘意味著凝視著太陽系的遙遠過去,並觀察其在其形成和演變過程中的影響。有時,很難做到的事情。
該團隊的研究將在天體物理雜誌,可在arxiv。