新疆域
                          FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫  著
上海科技教育出版社 1999.12

扫描，校对：异调


空间科学新疆域（FRONTIERS OF SPACE），何妙福  译

                       看不见的彗星云

    太阳系里有一个组成部分，虽然从来没有人看到过它，但几乎每
一个天文学家都深信它的存在。1987年7月，三位苏联天文学家提出了
一个论点，认为这不可见的部分比以前想象的要大得多而且重要得多。

    他们的理论是从彗星开始的。我们知道，总是有彗星飞驰着通过
行星系。它们全都是从哪里来的呢？

    回溯到1950年，一位荷兰天文学家扬·亨德里克·奥尔特（Jan 
Hendrik Oort）提出，在已知的最远的行星以外的范围里，有一块由
小冰体组成的广阔无边的云。他推理，每个小冰体沿轨道缓慢地绕着
太阳转动，运行一周大约需要几百万年，并且这些小冰体总共可能数
以几十亿计。

    偶尔．由于某种原因——与另一冰块碎片的碰撞或一颗邻近恒星
的引力——会致使一个冰体减速而落向太阳。它在行星中间前进，当
靠近太阳时，它的一部分冰被汽化了，同时冰里的一些石砾尘埃从表
面升起而形成环绕该冰体的雾。这些雾被太阳风向后刮成一条巨尾，
于是冰体变成了所谓的“彗星”。它掠过太阳，然后再向远方的云而
去。

    不过，偶尔，某一颗彗星会被一颗行星的引力所俘获，然后，就
像哈雷彗星一样，永远逗留在行星中间。于是它就成为一颗“短周期
彗星”，每隔几年或几十年返回到太阳附近一次。

    由遥远的彗星组成的这个“奥尔特云”有多大呢？要想估计这一
点，我们必须对一颗典型的彗星是多大有个概念。在哈雷彗星最近一
次靠近太阳期间，人类首次发射了火箭探测器掠过此彗星，它们作了
若干测量，结果表明哈雷彗星明显大于原先的猜测。它是个不规则天
体，然而它的平均直径约为7.5英里，并且含有大约140立方英里的冰。
这相当于约300亿吨冰——真是个巨大的雪球。

    苏联天文学家陈述理由认为，哈雷彗星是颗典型的彗星，而且奥
尔特云便是由许多平均重量为300亿吨的天体组成的。

    近来的估算指出奥尔特云的最厚部分位于距太阳2万～4万亿英里
处。大致是已知最远的行星到太阳距离的1000～2000倍，这就是这些
天体不能被看到的原因。它们太遥远了。关于有多少彗星体可能存在
于奥尔特云中，最近的估算大约是2万亿颗。

    如果有那么多彗星体，而每一个都具有同哈雷彗星相等的质量的
话，那么，奥尔特云的总质量大约为地球质量的100倍。这就是说此云
的总质量大致等于第二大行星——土星的质量。这大约为以前估计的
1000倍，使得此云成为太阳系中比过去想象的重要得多的部分。

    另外，太阳系里的每个天体都在绕自身的轴自转，同时，除去太
阳本身，每个天体均绕太阳公转。一个天体绕自身和其他天体的所有
转动都是以“角动量”来衡量的，它是从恒星到电子的所有物体的一
个重要属性。有两个因素决定角动量（译者注：原文“angular motion”
应为“angular momentum”）的大小：物体的质量和物体到它转动的
中心的距离。

    太阳的质量是所有绕它旋转的行星和其他天体加在一起的总质量
的1000倍，所以你可能会认为太阳拥有太阳系的全部角动量中的绝大
部分。然而，太阳只有自转。它的各个部分离它的中心都不太远，至
多43万英里左右。

    行星虽然比太阳轻得多，但它们在距太阳上亿英里的大范围里运
动。距离因素超过了它对行星质量小的补偿。其结果造成太阳仅占有
太阳系总角动量的2%，而行星却占有另外的98%。

    其实，虽然最大的行星——木星仅具有太阳质量的千分之一，它
却拥有30倍于太阳的角动量。

    但是那些彗星的情况又怎样呢？它们的个体是微小的，然而它们
在距离太阳上万亿英里的地方转动。苏联天文学家计算出这些彗星具
有的角动量为太阳系其余所有天体加起来所具有的角动量的10倍。也
就是说，太阳系总角动量的90%在彗星上，9.8%在行星上，而仅有0.2%
在太阳上。假如果真如此，则我们不得不需要重新思考我们对太阳系
起源的看法。

    最近40年来，科学家解决了当太阳系形成时，角动量是怎样从太
阳转移到小的行星上的。这已是不容易做到的事，因而假使他们必须
解决所有角动量是如何转移到遥远的奥尔特云的话，这将会使问题更
困难得多。