柯伊伯帶（資料圖）

據美國太空網報道，至今，我們太陽系最遠邊界仍然是太陽周圍最神秘的區域。揭開太陽系邊界的神秘面紗，將可以瞭解宇宙萬物是如何形成的以及地球上的生命是怎樣產生的。但直到現在，關於太陽系邊界，科學家仍有七大謎團沒有揭開。

謎團一：為什麼柯伊伯帶五顏六色？

在距離太陽 40～50個天文單位的低傾角的軌道上，過去一直被認為是一片空虛，是太陽系的盡頭所在。但事實上這裡滿佈直徑從數公里到上千公里的冰封物體，熱鬧無比，就是柯伊伯帶。1個天文單位是地球到太陽的距離。事實上，柯伊伯帶位於海王星以外的太陽系邊界，是太陽系大多數彗星的誕生之地，這些慧星只需要幾十世紀或幾百年時間就可以形成各自的太陽系軌道，因此也被稱為短期彗星。夏威夷大學的天體物理學家大衛·傑威特說，令人驚訝的是，柯伊伯帶中的天體呈現出眾多顏色，從黑白或淡藍甚至到鮮艷的大紅色。然而，一個天體的顏色可展現它的表面組成成分是什麼。但現在的謎團是－－與其他小行星相比，柯伊伯帶的天體為什麼會顯示出如此多的顏色，這何其表面的組成成分如此之多。

一些研究人員指出，火山活動能形成這些顏色，但是傑威特說：「這種現象在直徑為100公里的天體內根本不可能發生，」因為火山作用需要一些更大的天體。傑威特和他的同事表示，火山活動會導致如此眾多的顏色顯現，但傑威特認為，這些直徑100公里大的天體中出現火山活動是可笑的，火山作用需要更大的天體。相反，這可能是宇宙射線讓柯伊伯帶的天體看起來更紅，而它們與岩石的撞擊，只會撞出更多原始物質而不是讓它們看起來更紅。現在傑威特認為有關這種彩虹形成的原因還有其它的解釋，只是目前還不知道。

謎團二：紅外物質究竟是什麼？

一種被稱為「紅外物質」的東西似乎只存在於大約半數的柯伊伯帶天體和它們的直接後裔「半人馬座」中，半人馬座是在木星和海王星之間運行的由冰構成的小行星，最近從柯伊伯帶內逃逸出來的。太陽系裡層中並沒有這種紅外物質，「甚至來自柯伊伯帶的彗星沒有這種物質。這表明這種紅外物質在靠近太陽的高溫環境下非常不穩定。」傑威特解釋說。

這種紅色暗示這種紅外物質可能具有有機分子。人們一般認為有機分子正是借助彗星和其他小行星來到地球的。傑威特說：「在柯伊伯帶的天體中，有機分子可能已經被宇宙射線『蒸熟'，讓這些天體呈現暗紅色的表面，但是目前並沒有證據能證明這一說法。」等將來有飛船將飛到那裡，就能找到最終答案。

謎團三：柯伊伯帶收縮了嗎？

理論計算顯示，先前估計的柯伊伯帶上的居民比現在要多幾百或幾千倍。

然而，傑威特說：「柯伊伯帶99%或99.9%的質量是如何喪失的？是在什麼時候喪失的？」一種推測顯示，當土星和木星40億年前變軌時，它們的重力將柯伊伯帶的天體拋向外太陽系之外。另一種說法是，柯伊伯帶的天體在相互撞擊的過程中變成了塵埃，隨後被太陽放射物吹走。然而，還有一種可能性「是我們正在喪失的一些至關重要的東西，而且，柯伊伯帶重量減輕的結論也是錯誤的。通過對比，所有這些可能性都很難令人信服，但是如果最終證明它們確實是事實，那將令人大為震驚。」

歐特雲（資料圖）

謎團四：歐特雲裡有何秘密？

歐特雲是指幾萬億顆遙的彗星的聚集地。從理論上來說，歐特雲距離太陽大約10萬個天文單位，一天文單位大約相當於1.5億公里。這意味著歐特雲距離太陽非常遙遠，以至於我們從來沒有直接觀察其內部的天體，因此只能憑借推測，但是它得一定存在，並釋放出多年來我們不斷看到的彗星。

據推測，歐特雲是彗星的發源地，這些彗星圍繞太陽長途旅行一周需要幾個世紀甚至一千年。因為這些「長期彗星」來自所有不同的方向，而歐特雲被認為是球狀，因此能從各個方向發射彗星。傑威特解釋說，雖然哈雷等彗星不是來自柯伊伯帶，而且它們的軌道也與球狀歐特雲的不相符。這表明太空中很可能存在一個形狀像甜甜圈的「內歐特雲」。傑威特表示，有天體物理學家認為歐特雲是大約46億年前在太陽周圍形成的原行星盤的殘餘物。科學家對越瞭解歐特雲，就越有助於我們瞭解太陽系和地球的產生過程。

謎團五：外太陽系是否存在更多的矮行星？

至今為止，有3顆矮行星已經被認可，它們是谷神星、冥王星和鬩神星。柯伊伯帶內部可能有200多個矮行星。夏威夷雙子星天文台天文學家乍德·特基羅說，在柯伊伯帶距離太陽大約100個天文單位的地方，可能存在許多矮行星大的天體，因為它們非常昏暗，而且運行非常緩慢，因此之前沒有人看到過它們。如果一個火星大和天體運行到距離太陽200個天體單位以外，即使採用最現代的觀測方法，我們也無法發現它。特基羅指出，在未來10年中，全景望遠鏡與調查快速反應系統(Pan-STARRS)和大口徑綜合巡天望遠鏡(LSST)等現代裝備應該能填補我們知識上的這一空白。

謎團六：矮行星來自哪裡？

理論認為，根據現在的軌跡來看，太陽系邊界中的矮行星在數十億年前可能居住在太陽系的內部。

但特基羅表示懷疑，他問：如果事實確實如此，那麼它們的表面為什麼有如此多的冰？一般認為，太陽系內部的天體都因陽光照射而失去了冰層。

因此，特基羅及其同事猜測，現在在這些矮行星上看到的冰是比較新的，或許就來自這些天體的內部，是在「火山作用」下噴出地表形成的。當然，這還需要通過進一步的研究來證明，在它們從太陽系內部到達太陽系邊界的長途旅行之後，這種更新的冰是不是能足夠覆蓋這些矮行星。

旅行者2號

謎團七：宇宙射線來源於太陽系周圍的泡泡？

當科學家發現太陽吹來的帶電粒子的超聲速風與在恆星間稀薄的氣體相撞時，太陽風最終會吹擊這種星際介質中的泡泡。

星際介質就是已知的球狀日光層。科學家認為，極度微弱的宇宙射線，即從太空飛向地球的高能粒子來自日光層。科學家認為這些射線來自邊界激波(termination shock)，距離太陽大約75到85個天文單位。然而，旅行者1號並沒發現這些在邊界激波中產生這種反常宇宙射線的跡象。麻省理工學院的天體物理學家約翰·理查森說：「可能是它在不適宜的時間或地點穿過邊界激波吧。」或者有關這些反常宇宙射線是怎樣產生的常規看法本身就是錯誤的。

2007年，旅行者2號穿過邊界激波，它的穿越點距離旅行者1號在2004年的穿越點大約100億英里，科學家正在分析它獲得的相關數據。理查森解釋說：「它的數據或許能幫助我們瞭解這些粒子是如何產生的。據悉，宇宙射線能對地球氣候產生深遠影響，因此，瞭解它們的來源非常重要。」此外，太陽日冕物質拋射會觸發這些高能粒子出現猛烈爆發，而這種爆發可破壞太空飛船，並對宇航員造成傷害。更好地瞭解這種邊界激波或許有助於瞭解這些潛在的威脅粒子。