太陽系外圍

By 56汪峰

有人說：「核心的外圍是核心的內圍」。那麼，你又知不知道太陽系外圍的情況呢？我們認識的太陽系八大行星中，最外圍的是海王星，距離太陽大約30天文單位（Astronomical unit，AU，1天文單位是太陽到地球的平均距離，大約149,600,000公里）。這看來已經是十分遙遠，但太陽系的範圍遠遠不止海王星的公轉軌道。八大行星的軌道以外，是一片廣闊的空間，這個區域包含很多太陽系小天體，例如一些矮行星、彗星、小行星、岩石和冰等等。

凱伯帶（Kuiper belt）是距離太陽大約30至50天文單位、位於海王星外側、黃道面附近的區域。在這片區域中，包含了像冥王星（Pluto）、妊神星（Haumea）、鳥神星（Makemake）等矮行星。太陽系內一些相對短周期的彗星，像是哈雷彗星，一般都被認為來源於凱伯帶。如今已發現的凱伯帶天體約有一千多個，直徑從數千米到上千公里不等。冥王星是凱伯帶內體積最大的天體，它在1930年被發現時，獲分類為行星，隨後有天文學家提出「凱伯帶」的相關概念，例如傑拉德‧凱柏（Gerard Peter Kuiper）提出類似的圓盤的假說。直至1992年開始，人們才陸續發現更多凱伯帶星體，印證「凱伯帶」的假說。到了2006年8月，國際天文聯盟 (IAU)在全體大會上表決排除冥王星行星之列，冥王星從後被視同凱伯帶天體。

凱伯帶（Kuiper belt）示意圖，注意圖象不按比例。

矮行星和地球的體積比較。

凱伯帶保留了太陽系形成初期的原始物質，這是因為太陽系形成行星的時候，比較外圍的形成速度較慢，海王星以外的天體甚少產生碰撞，因此沒有進一步演變成大型行星，留下了數量龐大的冰封物體，就是凱伯帶天體。根據一些理論，這些主要由冰（水、甲烷等）和岩石等物質組成的小天體，有時會受到外行星的重力影響，進入了內太陽系，接近太陽運行，形成了短周期彗星。

凱伯帶天體之一1998 WW31（圖中Binary Objects）的公轉軌道，圖象不按比例。

2006年，第一艘探索冥王星和其他凱伯帶天體的太空船 – 新視野號（New Horizons）由美國太空總署（NASA）發射，新視野號預期於今年（2015年）7月到達冥王星，並會在經過冥王星後繼續向太陽系外圍進發，尋找其他凱伯帶天體進行探索，2014年10月，NASA公布初步鎖定了一些目標。

 新視野號探測計劃。

在太陽系的更外圍，科學家假設有個包圍著太陽系的球體雲團，叫作奧爾特雲（Oort Cloud），距離太陽達到約50,000天文單位，最外圍差不多達到1光年。因為奧爾特雲距離我們相對遙遠，加上那裡的物質相較細小和暗淡無光，所以現時我們對它的認識不深，仍停留在理論猜想的階段，但一般理論相信，長週期彗星是在奧爾特雲中起源。

奧爾特雲（Oort Cloud）包圍著太陽系，半徑達到數萬天文單位。

由此可見，太陽系的範圍遠遠超越八大行星公轉的範圍。宇宙浩瀚，還有很多未知世界等待人類探索。

太陽系示意圖，注意距離的計算以對數（logarithmic scale）遞增。