太阳系的尽头在哪里？

太阳系外边界的位置是天文学家争论的焦点。共有三种可能的候选人，“都有优点”。但哪一个最好呢？

太阳系是一个巨大的地方。我们的宇宙邻居包括八颗行星、大约六颗矮行星、数百颗卫星以及数百万颗小行星和彗星，它们都围绕太阳旋转——在许多情况下彼此旋转——以每小时数千英里的速度旋转，就像一个巨大的陀螺。

但它在哪里结束呢？好吧，答案可能取决于你问的是谁以及他们如何定义太阳系。

根据NASA的说法，太阳系存在的潜在边界不是一个，而是三个：柯伊伯带，位于海王星轨道之外的岩石体环；日球层顶，太阳磁场的边缘；奥尔特云是一个遥远的彗星库，从地球上几乎看不见。 

新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究员丹·赖森菲尔德 (Dan Reisenfeld) 在一封电子邮件中告诉《生活科学》，每个边界的论点“都有优点”，这使得在它们之间进行选择变得复杂。 

但有一个是大多数天文学家最普遍同意的。

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柯伊伯带

据NASA称，柯伊伯带距离太阳有30到50个天文单位(AU)。 （一天文单位等于地球与太阳之间的距离。） 

这一区域充满了小行星和矮行星，例如冥王星，它们是由于与行星的单向引力拉锯战而被从太阳系内部弹出的。

一些天文学家认为，柯伊伯带应该被视为太阳系的边缘，因为它大致代表了太阳原行星盘（气体和尘埃的旋转环，后来成为行星、卫星和小行星）的边缘。

赖森菲尔德说：“如果人们将太阳系狭隘地定义为太阳及其行星体，那么柯伊伯带的边缘就可以被认为是太阳系的边缘。” 

但一些天文学家认为太阳系的这个定义过于简单，例如加州理工学院的迈克·布朗。 

“这不是真的，”布朗在一封电子邮件中告诉《生活科学》。 “自从行星形成以来，事物发生了很大的变化——大部分是向外移动。”这意味着柯伊伯带并不包含太阳系的所有“东西”，例如难以捉摸的假设的九号行星，它（如果存在的话）可能位于柯伊伯带之外很远.

2023 年 10 月，在柯伊伯带之外发现了十几个新天体也暗示，更远的地方可能潜伏着“第二柯伊伯带”。 

一些研究人员认为，该区域自身外缘的不确定性使其成为整个太阳系的不可靠边界。

日神层顶

日球层顶是太阳磁力影响的外缘，称为日光层。此时，太阳发出的带电粒子流（称为太阳风）变得太弱，无法排斥来自银河系中恒星和其他宇宙实体的迎面而来的辐射流。 

赖森菲尔德说：“由于日球层顶内部的等离子体源自太阳，而日球层顶外部的等离子体源自星际，因此有些人认为日球层顶是太阳系的边界。”因此，日球层顶以外的空间通常也被称为“星际空间”，或恒星之间的空间，他补充道。

两艘航天器已经超越了日球层顶：2012年穿越的旅行者一号和2018年穿越的旅行者二号。当航海者探测器穿越日球层顶时，他们很快检测到了类型的变化布朗说，袭击它们的磁力和辐射水平表明它们已经跨越了某种边界。

然而，尽管它的名字如此，日光层并不是一个完美的球体。相反，它更像是一个长方形的斑点，因为大多数轰击太阳系的星际等离子体从一个方向撞击我们，这会产生弓形激波——一种圆形的激波，可以使其余部分周围的入射辐射偏转。太阳系。弓形激波位于距太阳约 120 个天文单位的位置，并形成一条长尾，在相反方向上距太阳至少延伸 350 个天文单位。

因此，利用日球层顶来描绘太阳系给我们留下了一个不平衡的邻域，这违背了一些研究人员对行星系统的看法。

奥尔特云

据NASA称，奥尔特云是太阳系最远、最广阔的潜在边界，距太阳约 100,000 个天文单位。 

赖森菲尔德说：“将太阳系定义为所有受太阳引力束缚的物体的人认为奥尔特云的边缘就是太阳系的边缘。”

对于一些研究人员来说，这是太阳系边界的明确选择，因为理论上，行星系统由绕恒星运行的所有物体组成。

法国波尔多天体物理实验室的天文学家肖恩·雷蒙德 (Sean Raymond) 在接受《生活科学》杂志采访时表示：“我不明白为什么会有人认为奥尔特云以外的任何物体都是太阳系的边缘。”电子邮件。 “任何其他定义似乎都是可笑的。它实际上是物体可以绕太阳运行的边缘。”

然而，其他研究人员认为，由于奥尔特云位于星际空间，即使它与我们的母星相连，它也位于太阳系之外。 

奥尔特云的实际终点在哪里也存在很大的不确定性，有些人认为这使得它与柯伊伯带一样不可靠。

哪个边界最好？ 

在三种可能的边界中，日球层顶是研究人员和美国宇航局最常使用的边界，用于定义太阳系的边缘。这是因为它是最容易确定的，而且它两侧的磁性明显不同。

“我认为日球层顶是边界，因为它确实是边界，”赖森菲尔德说。 “一旦你通过了，你就知道了。”

但这并不意味着日球层顶以外的所有物体都应该被视为星际物体，例如巨大的太空岩石'Oumuamua，赖森菲尔德补充道。 “奥尔特云最初与形成行星的物质相同，因此它是由太阳系物质组成，而不是星际物质，”他说。

尽管一些研究人员很乐意在这一论点中选择立场，但其他人认为太阳系没有理由不能有多个边界。

“我想说，没有真正的辩论，”布朗说。 “只是有不同的方法来定义它，这取决于你试图回答的问题的重要性。”