NASA超級電腦揭密：太陽系邊緣的神秘螺旋結構

奧爾特雲（Oort cloud）是太陽系邊緣一個充滿謎團的冰質物體帶，它被認為是許多彗星的來源，但天文學家至今仍無法確定它的真實樣貌。最近，一項新的研究透過模擬技術，首次揭示了奧爾特雲可能擁有一對螺旋臂，使其看起來像一個迷你星系。

奧爾特雲的形狀以及它如何受到太陽系外力量的影響，一直是科學界的未解之謎。研究人員最近開發了一個新模型，顯示奧爾特雲的內部結構可能呈現螺旋盤狀。這項研究於2月16日發表在預印本伺服器arXiv上，尚未經過同行評審。

奧爾特雲的形成可追溯至46億年前，當時太陽系的巨行星（木星、海王星、天王星和土星）在形成過程中遺留下來的殘餘物質。這些殘餘物中，有些體積龐大，甚至可以被視為矮行星。隨著這些行星開始繞太陽執行，它們的運動將多餘的物質拋射到冥王星軌道之外，形成了今天的奧爾特雲。

奧爾特雲的內緣距離太陽約2,000至5,000天文單位（AU），而外緣則位於10,000至100,000 AU之間。（1 AU約為9,300萬英里或1.5億公里，相當於地球到太陽的平均距離。）這意味著，即使以目前每天約100萬英里（160萬公里）的速度飛行，NASA的航海家1號太空船也需要300年才能抵達奧爾特雲，並需要再花30萬年才能穿越它。

由於距離極遠，奧爾特雲中的天體過於微小且暗淡，移動速度也極慢，即使是最強大的望遠鏡也無法直接觀測到。目前對它的瞭解主要來自長週期彗星——這些由冰和塵埃組成的「雪球」因重力擾動從奧爾特雲中被丟擲，開始繞太陽執行。

為了更好地理解奧爾特雲的樣貌，研究人員利用彗星軌道的資訊以及來自太陽系內外的重力作用，建立了一個奧爾特雲結構的模型。其中，理解奧爾特雲形狀的關鍵在於「星系潮汐」——由恆星、黑洞和銀河系中心產生的拉力，這些力量對奧爾特雲的天體有重要影響，但對於靠近太陽的天體，這些作用被太陽的重力所掩蓋。

當科學家將這個模型輸入NASA的Pleiades超級電腦時，它模擬出奧爾特雲內部（距離太陽1,000至10,000 AU的密集區域）的結構，發現其形狀類似於銀河系的螺旋盤。根據模型，奧爾特雲內部的螺旋臂從一端到另一端延伸達15,000 AU。

要透過觀測確認這一結構，研究人員需要直接追蹤這些天體，或從所有背景和前景光源中辨識出它們反射的光。這兩項任務都極具挑戰性，目前尚未有相關資源投入。但研究人員認為，如果我們想了解彗星的來源、太陽系的演化以及奧爾特雲對我們宇宙鄰居的持續影響，現在或許是開始探索的好時機。