太陽系的邊緣是一個奇怪的地方，我們已經。但也許最奇怪的是奧爾特雲，這是一片巨大的冰碎片區域，延伸至地球與太陽之間距離的 100,000 倍。
我們對這個領域的大小和形狀有一個粗略的了解，但具體細節卻難以理解。現在，一項新的計算研究揭示了一種令人驚訝的結構——由銀河系本身施加的潮汐力產生的螺旋。
該發現發表於天體物理學雜誌，目前是預印本服務器 arXiv 上可用。
“當銀河潮汐將物體與分散的槃體分離時，它在物理空間中創建了一個長度大約為 15,000 個天文單位的螺旋結構，”寫一個團隊由美國西南研究所的天文學家 David Nesvorný 領導。 “這個螺旋是長期存在的，並且一直存在於奧爾特雲內部。”
外太陽係是一個難以探測的前沿。我們知道，在海王星軌道之外的柯伊伯帶中存在著許多小型冰冷物體；除此之外，從 1,000 個天文單位到 100,000 個天文單位，旋轉奧爾特雲，太陽引力影響的遠方。
太陽系的長周期彗星就是從這裡起源的，它們脫離軌道並傾斜地沖向太陽，當它們的冰昇華時釋放出氣體流。
我們還知道，奧爾特雲大致分為兩部分。外部是一個巨大的球形雲，從距太陽約 10,000 個天文單位處延伸出來。其內部是內部奧爾特雲。根據模擬，這部分更像是一個環面或甜甜圈形狀，從 1,000 個天文單位延伸到 10,000 個天文單位。
太陽系中的大部分長周期彗星都來自奧爾特雲外層。內部區域更加穩定。它距離太陽更近，這意味著它受到太陽引力的束縛更強；而且它不太容易受到路過的恆星的干擾，這些恆星會攪動外層雲並將冰冷的物體撞出正常軌道。
由於這種長期穩定性，內部奧爾特云通常被建模為與太陽系黃道面對齊的或多或少平坦的圓盤。
內斯沃尼和他的同事多年來一直在研究奧爾特雲內部。在他們的最新研究中，他們使用NASA的Pleiades超級計算機來模擬碎片場，應用太陽的引力效應，以及銀河系本身施加的外部引力效應，以及彗星的軌道。
他們模擬了太陽系 46 億年的壽命，從太陽由氣體和塵埃組成的巨大分子云中的緻密物質結形成開始。當太陽形成時，雲中的剩餘物質形成了行星、小行星、彗星和太陽系中的其他一切，包括外奧爾特雲。
但模擬表明，內部奧爾特雲根本不是一個漂亮的、均勻的環形盤。相反，它反映了銀河系的形狀，具有螺旋結構，並且盤面有類似於銀河系的扭曲。。整個圓盤的直徑約為 15,000 個天文單位，並且與黃道面傾斜 30 度。
從遠處看，它看起來像一個螺旋，有兩條扭曲的手臂。
根據模擬，這種結構出現在太陽系歷史的早期，即太陽系形成後的最初幾億年內。它也非常穩定——一直持續到今天。而且，即使恆星近距離經過太陽系，它仍然保持完整，這意味著它與經過的恆星引起的引力攝動無關。
為了確認他們所看到的內容，研究人員回顧了之前的研究。他們之前的所有工作都表明，內部奧爾特雲具有螺旋形狀，通過對模擬進行各種參數調整，這種形狀仍然存在。
如果可能的話，直接觀察並因此確認這個螺旋將是非常困難的。但它符合觀察數據，並且它在之前甚至沒有尋找它的研究中的存在很有趣。
揭開奧爾特雲的神秘面紗意味著回顧太陽系遙遠的過去，並觀察其形成和演化過程中所產生的影響。有時候，困難的事情值得去做。
該團隊的研究成果將發表在天體物理學雜誌，並且可用於arXiv。
