为什么奥尔特云被假定为球形?


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奥尔特云的大多数描述都将其描述为小行星的大部分呈球形分布,并偶尔允许内部部分呈甜甜圈状。这与大多数原行星云及其衍生物体-行星,小行星,彗星和尘埃-会在恒星系统演化的较早阶段坍塌到一个轮廓分明的平面上有些矛盾。

用什么证据来推测呢?它来自太阳系的数值模拟吗?还是有助于解释观察到的真实彗星的轨道倾角?

Answers:


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还没有人“看到”奥尔特云。奥尔特云只是一个概念,可以解释为什么长周期彗星似乎来自随机方向。

使用当前的仪器,我们无法在“源头”检测到任何这些彗星。甚至不可能通过测量显示在那个距离处可能有一个太阳的伴星对象(长周期二进制,棕色矮星伴星穿过奥尔特云,这可以解释关于周期质量的一些事情。 -灭绝)。但是,我们可以对此类物体的质量和距离设置一些限制,但我们尚无法通过测量证明这是不可能的。这只是为了说明我们在这些距离上的信息量是多少。

我们唯一了解的是存在的物体,这是我们从行进中的物体看到的,当我们计算轨道时,我们注意到它来自太阳系的同一区域。

编辑:该出版物显示,WISE任务已将其范围缩小,表明如果我们的太阳系中存在木星质量的棕色矮星,则必须保持至少26,000 AU的距离才能处于探测之下WISE的限制。

关键不是说这个物体是否存在,而是要指出在这些距离上,我们只能检测到比普通彗星大的物体。这表明我们仅有的有关奥尔特云的信息是来自穿过奥尔特云的轨道上的物体的间接信息,这些物体离地球足够近,我们可以检测到它们。



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除了马克的答案,我们也有理由期望球形分布。

下面对我们的太阳系如何形成做出一些假设。它们是标准的,但是我们不确定它的正确性。我所使用的通常被认为是无争议的-行星本身的产生是最成问题的,但是这里并不需要。

在太阳系形成初期,气体和尘埃会具有相当均匀的球形分布。云不太可能具有完全为0的净角动量,这意味着它将在某个方向上具有净角动量。

现在,足够接近太阳的气体将变得足够稠密,以至于粒子将规则地相互作用和碰撞。这导致粒子的角动量在原始净角动量的方向上对齐。这是由于角动量守恒。

此过程将创建您熟悉的占主导地位的原行星盘,在同一球体中留下一层薄薄的低密度气体和尘埃。

低密度颗粒分布将基本无碰撞。因此,无论它们是否具有净角动量,它们都不会将自己对准光盘。每个粒子都在恰好对准的平面上旋转。

现在到奥尔特云...

远离太阳形成中心的距离,气体密度降低。这样,气体几乎变得无碰撞,并且光盘上的优先对准变得不太可能。保持足够近的距离,并产生足够的相互作用和随机的不均匀性,以建立小行星,每个小行星基本上彼此独立地排列。它们总体上保持稀疏分布且无碰撞(基本上粒子只是变大了),因此不对齐。

您看到的具有类似甜甜圈状区域的模型是那些期望尘埃和气体仍与自身相互作用充分的模型,而我们所知的太阳系的其余部分仍然(部分)处于优选状态对准。


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TLDR:原行星云最初是球形的。由于碰撞,密集的中心区域(行星所在的地方)变平了。由于碰撞少得多,外部(奥尔特)仍保持球形。
Florin Andrei 2014年

我认为这个答案比公认的答案更能解决OP的问题(为什么Oort Cloud是球形的)。实际上,在阅读了已接受的答案之后,我本人将重新提出该问题,但是您的答案回答了我(和OP)为什么是球体而不是光盘的问题。+1
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