彗星的起源彗星的轨道周期从数年到几千年的都有 。短周期彗星起源于海王星轨道以外的柯伊伯带(Kuiperbelt)或与其相关的散射盘 。长周期彗星一般认为起源于奥尔特云(Oortcloud),一个假想的在太阳系外围由冰冷天体组成的球状云团 。长周期彗星从奥尔特云冲向太阳是因为受到太阳系外围的大质量天体(木星、土星、天王星和海王星)或其它经过其周围的恒星引力扰动造成的 。
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【有周期性回归的彗星里,谁的回归周期最长】彗星具有高度椭圆的轨道 。它们通常与地球距离太阳的距离相同当处在在近日点或离太阳最近的时候 。它们可以远离冥王星的轨道当它们在远日点或离太阳最远的时候 。如果观测一颗彗星足够的时间,它在天空上的运动使我们能够估算它何时在近日点和它的远日点有多远(更精确地说 , 我们可以估计它轨道的长轴) 。
1950年1月,奥尔特对其轨道确定的彗星进行了分析 。他发现许多彗星的远日点与太阳的距离大致相同,大约是50000AU 。(作为参考,地球距离太阳1 AU,海王星距离太阳40 AU,最近的恒星距离太阳27万AU) 。据此 , 奥尔特提出,太阳被一大群彗星包围,这群彗星延伸到最近恒星的近1/5的距离 。
图解:理论上奥尔特云的距离与太阳系其他结构的大小对比
在离太阳很远的地方,这些彗星只是以很轻的引力与太阳联系在一起 。一颗恒星在几光年左右的时间内经过,受轻微的引力推动,可能就足以大幅改变它们的轨道了 。引力拖曳可能会导致一颗彗星在引力上脱离太阳的束缚,进入星际空间永不返回,或坠入太阳系内 。这是目前公认的所谓“长周期”彗星起源的解释 。
图解:奥尔特云和太阳系各大行星及最接近的两颗恒星的相对距离示意图 。图中横轴以地日距离(1 天文单位)为比较基准,依对数尺度绘制(非等比例的线性尺度) 。
这些彗星绕着太阳运行很远的距离,直到一个轻微的引力推动改变了它们的轨道 , 使它们落入太阳系内部,我们可以在那里看到它们 。因为它们的远日点仍然有很远的距离,它们可能需要几百年、数千年甚至100万年才能回到太阳系内部 。海尔-博普彗星就是这样一个例子 。
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