本
文
摘
要
如果把冥王星到太阳的距离算作1，那么太阳风吹拂的最远距离就是4，而太阳引力影响的最远距离则以“千”来计算！我们其实只了解了太阳系中很小的一部分的很少事情，从中央的太阳到遥远的太阳系边缘，处处都有解不开的谜团。
随着我们把卫星送进太空，随着我们不断改进望远镜，我们对太阳系的星体和太阳系的演化有了更多的了解，我们也许会天真地想，太阳系的所有答案都已经被我们知晓了。
其实即使到了太空时代的今天，太阳系仍然有太多的谜团需要我们去揭示。毕竟，我们熟悉的八个行星，再加上冥王星和其他几个矮行星，它们的轨道在太阳风圈（被太阳的影响力支配的空间体积）的范围内仅仅占据了一小部分空间，另外那些绝大部分空间虽然也同样被我们称为太阳系家园，但我们对那里知之甚少。
那么，太阳系中还有哪些重大的谜团呢？科学家对这些谜团有哪些最新研究？现在，就让我们一起浏览一下困扰了所有天文学家的十大谜团，让我们从太阳系中心的太阳开始谈起，逐渐向外探寻。顺便说一句，下面这些谜团是不能用暗物质一类稀奇古怪的事物来解释的。不过，有一个谜团或许跟暗物质有关，至于是哪一个，往下看吧。
10
太阳两极温度之谜
近20年前，从发现号航天飞机上发射的太阳探测器利用木星作为“重力弹弓”，成功地成为绕太阳极点运动的物体，从而有机会一窥太阳极点的秘密。
太阳探测器给我们带来了一个令人惊讶的观测结果：太阳南极的温度比北极低了足足8万度！而且这种温度差别显然和太阳的磁场变化没有关系，因为我们知道，太阳磁场有一个11年的变化周期，而根据观察，太阳两极的温度差却没有发生周期性变化。
这个谜团至今也没有得到满意的解释。研究太阳的专家目前猜测，也许太阳的北极附近和南极附近的内部结构有差异，从而造成了温度差距大的现象。但那团火球的内部究竟有什么古怪呢？要解开这个谜团，我们需要发射更好的太阳探测器。
重力弹弓
所谓的重力弹弓，就是利用行星的重力场来给太空飞船加速，将它甩向下一个目的地，只要飞船进入行星的重力场时速度合适，它就不会被行星捕获而变成卫星，相反还会因为行星重力的作用，在轨道上获得额外的能量，从而得到加速，此时行星变成了飞船的“引力助推器”。利用重力弹弓，宇宙飞船能够拜访冥王星轨道以内的所有太阳系天体。
9
日冕的异常高温
为什么太阳的“大气层”——日冕的温度比太阳的表面即光球层的温度还高？
这个问题已经困扰了天文学家半个世纪。日冕的温度如此之高，简直可以和太阳核心处发生核聚变位置的温度一争高低。但这怎么可能发生呢？如果你点亮一只灯泡，在电能转化为光能和热能的过程中，灯泡周围的空气确实被加热了，但却绝对不会高过灯泡表面玻璃的温度。一般来说，你离一个热源越近，就感觉越热，而不是越冷。但是太阳那里居然就这么奇怪，太阳表面光球层的温度只有约6000开尔文，但离开表面数千千米的日冕温度却超过百万开尔文。似乎各种物理定律都被这个现象打破了。
不过如今，天文学家可能正逐渐揭示日冕高温谜团的真相。随着观察技术的提高和理论模型的完善，对日冕的研究也越来越精细。现在天文学家认为，这个古怪现象可能是太阳磁场在捣鬼。加热日冕的“嫌疑人”有两个，它们是纳米耀斑和电磁波，两者都由太阳磁场产生，都具有加热太阳“大气层”的重大嫌疑。不过，一切都还没有定论，也许我们需要一根极度耐热的探针，然后把它插入日冕……
开尔文温度
以绝对零度作为计算起点的温度，开尔文温度和人们习惯使用的摄氏温度相差一个常数273.15，即开尔文温度＝摄氏温度＋273.15。
8
火星半球之谜
为什么火星的两个半球如此不同？
这是一个困扰了科学家许多年的谜团了。火星的北半球最主要的地形是平淡乏味的低地，然而到了南半球，却是山脉纵横，横亘着巨大壮观的高地。在火星的早期研究中，人们猜测火星可能是遭受了某些天体的猛烈撞击，使它的一部分物质被甩了出去，受撞击的位置出现了低洼的陨石坑，经过岁月的侵蚀，变成了如今的低地。
但是，现在科学家发现，从地理上看火星上的低地并不是一个陨石坑，至少那里没有任何陨石坑边缘陡崖的痕迹，也没有弧形的陨石坑边缘痕迹。一些科学家修正了这种“火星撞击假说”，认为当年是一颗直径在1.6千米到2.7千米的大陨石撞击了火星北半球，形成了今天看到的低地。由于陨石不算大，因此没有留下明显的撞击痕迹。但是更多的科学家则认为，我们需要一个新的理论来解释火星的这个谜团。
7
通古斯大爆炸事件
这个谜团属于我们的地球，是什么引起了俄罗斯远东森林中的通古斯大爆炸？这一幕并不是什么科幻故事，这是千真万确的事实。在1908年，即距今一百多年前，宇宙不负责任地向我们的家园扔来了某件东西……真糟糕，直到现在我们还不知道那东西是什么！
根据当时的目击者描述，一个明亮的火球从天而降，亮度在几百千米之外都可以观察到。随后的科学考察发现，一大片地区的地面变得四分五裂，大约8000万株树木被毁坏，2000平方千米的土地被夷平。但是，却没有任何陨石坑的痕迹。到底是什么东西落了下来？
这个谜团依然是个谜团，研究人员提出了各种说法，比如彗星或小行星冲入了大气层，在地面之上发生了爆炸。最近科学家正在研究太空中运行的一些彗星的碎块，希望能发现制造通古斯大爆炸的元凶彗星。但问题是，在爆炸地点人们至今还没有找到彗星留下的任何痕迹，我们凭什么说是彗星干的呢？
6
天王星倾斜之谜
为什么天王星斜着身子自转？
天王星真是一颗行为古怪的行星。太阳系的各个行星的赤道面虽然也都或多或少与它们绕太阳运动的黄道面有一定的夹角，但其他行星的行为绝对没有天王星那么怪异。天王星简直就是躺在轨道上运动的，这使得它的南极和北极都有可能直接指向太阳，当然这种情况出现的时候不太多，大约42年（地球年）才会出现一次。
此外，从地球北极上空观察太阳系，几乎所有的行星都是逆时针自转的，但是金星却反向旋转，和其他行星不合拍。于是科学家猜测，金星过去曾经遭受了一次撞击，使它的转轴发生了改变。也许类似的撞击也造成了天王星的怪异行为？
一些科学家认为，天王星是宇宙交通事故的受害者，但是另外一些科学家则认为，它的行为完全可以用一种比较温和的理论来解释。在太阳系演化的早期，木星和土星在轨道上并不老实，它们的轨道比现在要扁平，因此对周围其他天体的影响也就更大，首当其冲的就是木星外侧的气态行星——天王星。当木星和土星靠近天王星运动时，巨大的引力“击倒”了天王星，让它变成了躺着旋转的模样。
科学家还需要进一步研究，以确定让天王星行为怪异的元凶，到底是一颗地球大小的肇事岩石星球，还是曾经狂野、目前已变得规矩的木星或土星。
5
泰坦星怎么会有大气层？
为什么土星的卫星之一泰坦星会有类似地球的大气层？
泰坦星是太阳系中唯一一颗拥有大气层的卫星。它还是太阳系体积排第二的卫星，比地球的卫星月亮大80％。虽然比起地球的块头来要小，但它在许多方面和地球很相似。火星和金星经常被比喻为地球的兄弟，但是它们的星球大气层一个比地球大气层稀薄100倍，另一个比地球大气层浓厚100倍。现在让我们来看看泰坦星的大气层吧，它仅仅比地球大气层浓厚50％，而且主要气体成分还是氮气，在地球大气层中氮气含量约为79％，在泰坦星大气层中含量则是95％。泰坦星上的这些氮气是从哪里来的？
泰坦星让人迷惑的还不仅仅是大气层，它的表面被碳氢类化合物所覆盖，这让人们对在它的上面发现生命充满了期待。泰坦星的大气层中还有放电现象，简直像极了早期地球环境。但是它离我们如此遥远，怎么会有类似地球一样的大气层的呢？我们还不知道。
4
高温中产生的彗星尘埃
冰冷彗星上的灰尘，竟然是在较高的温度下形成的！
彗星是太阳系中的脏雪球，被认为诞生于太阳系边缘寒冷的柯依伯带里，那里比海王星离太阳更远，在那片神秘的太空区域里，有被称为奥尔特云的尘埃团，彗星就从那里诞生的。在太阳微弱引力的作用下，彗星会偶然地闯入太阳系的内部空间中，太阳的热量会使彗星的冰融化并蒸发，在彗星身后产生壮观的彗尾。许多彗星直接冲向了太阳，但有一些则比较幸运，以自己的轨道绕太阳旋转。
但是2004年，科学家利用仪器采集到了彗星上面的尘埃。来自脏雪球的尘埃似乎是在1000开尔文的高温下形成的，而彗星显然是在太阳系边缘接近绝对零度的温度下产生的，这就出现了温度上的矛盾。
太阳系是在46亿年前由一团星云吸积盘所形成的。从彗星上采集来的尘埃只可能是在吸积盘的中心区域形成，那里是初生的太阳的领地，所以远古时期一定有一种方式把尘埃输送到了遥远的太阳系边缘，并最终存放在了柯依伯带的位置。
但是，谁能承担如此遥远的运输重任？科学家想不出合适的“人选”，还是让我们去柯依伯带看一看吧。
3
柯依伯悬崖
为什么柯依伯带的疆域会突然停止扩张？
在海王星的轨道之外，柯依伯带是一片广阔的空间，围绕太阳系内部形成了一个大环。它很像位于火星和木星之间的小行星带，柯依伯带包含了数以百万计的含岩石质和金属质的物体，但它要比小行星带大200倍。那里同样含有大量的水、甲烷和氨冰，这些都是彗星的彗核的成分。柯依伯带中还包含了几个大一点的天体，比如冥王星，它现在的身份是矮行星。
柯依伯带距离我们太过于遥远，因此充满了神秘感，不过科学家现在已经多少了解了一些柯依伯带的情况。在距离太阳50个天文单位（1个天文单位等于地球到太阳的平均距离，约为1.5亿千米）远的地方，柯依伯带的疆域突然之间戛然而止，在该疆域之外，我们完全观测不到疆域内小天体横飞的场面。疆域两边的反差实在太强烈了，于是人们把柯依伯带的疆界称为“柯依伯悬崖”。
为什么小天体都扎堆在柯依伯带里活动？人们对此没有太好的解释，只有一些不成熟的理论。一种观点认为，在柯依伯悬崖之外，其实也有大量的物体存在，但是由于某种原因，它们无法形成较大一些的物体，于是我们就观察不到它们的存在。而另一种针锋相对的观点则认为，柯依伯悬崖之外曾经存在的物体都被一颗行星般的天体给清理干净了，这颗不知名的行星的体积大概和地球、火星差不多。后面这个观点当然缺乏观测的证据，即使从引力的角度看，也察觉不到这颗行星的存在。换句话说，我们对解释柯依伯悬崖为什么会出现，还没有线索。
2
旅行者号跑偏了
为什么旅行者号飞船会脱轨？
这个现象令天文学家颇为惊愕。旅行者10号和11号宇宙飞船分别于1972年和1973年发射升空，去探索太阳系的外部。在它们的旅途中，天文学家们注意到，两个探测器都经历了离奇的一幕：它们都出现了反常的朝太阳方向的加速度，推动它们偏离了正常轨道。虽然这种偏离从天文学角度看并不大，在100亿千米的行程后，大概偏离了38.6万千米，但两个飞船都出现相同的一幕，这让天文学家目瞪口呆。
现在主要的观点认为，飞船上携带的利用放射性同位素发电的仪器发出了红外线，照射飞船，使飞船一侧释放出光子，产生了向太阳方向的微弱推力。而另一种解释则更为奇特，一些科学家认为飞船已经距离地球太远了，我们在地球附近适用的理论未必还适用于飞船，爱因斯坦的广义相对论到了遥远的宇宙深处，必须要修正一下才能更准确。也许，那里有神秘的暗物质，在飞船的旅程中发挥了影响力，改变了飞船的轨道。
到现在为止，只有30％的轨道偏差量可以用红外线来解释，而暗物质的解释还停留在想像中，天文学家还没有给旅行者号的异常偏差一个满意的交待。
1
奥尔特云，有还是没有呢？
我们前面的确提到了奥尔特云，但它真的存在吗？
随着离太阳系中心越来越远，旅行者号的异常偏差谜团确实难以解释了，但奥尔特云却是所有谜团中最大的那个谜团！为什么这样说？因为我们还没有真的看到过它，它还只是天文学家对太空中某个位置的假设。
对于柯依伯带，我们可以观察到大的物体，因此柯依伯带是肯定存在的。但是奥尔特云距离我们更加遥远（甚至不在我们的宇宙中？），天文学家设想，它距离太阳有5万个天文单位，几乎达到了1光年远，是我们到达太阳系最近的恒星邻居——半人马座路程的1/4。奥尔特云绝对称得上是太阳系的边疆，如果那里确实有物体存在，太阳对它们的引力也是非常、非常微弱，它们甚至可能会被路过的天体影响而从太阳系叛逃。从纯理论上讲，天文学家认为，奥尔特云内部的扰动使冰块周期性地进入太阳系内部，形成了彗星，比如有名的哈雷彗星。
但实际上，让天文学家相信奥尔特云存在的证据只有一个，就是那些进入太阳系内部的长周期彗星！那些彗星的椭圆飞行轨道实在太扁，轨道的另一端远远地离开了太阳系中心，暗示它们也许来自遥远的太阳系外部空间，即奥尔特云。可是彗星来自那里的可能性有多大呢？那些长周期彗星也许来自其他地方，但在漫长的旅程中被途经的一些天体改变了轨道，使得它们的轨道看上去好像来自遥远的“奥尔特云”。这么解释也并非毫无道理。
所以，奥尔特云似乎是在那里，可惜我们不能直接观察到它。考虑到距离的因素，如果我们能解开奥尔特云的谜团，人类甚至具备了考察或前往半人马座的能力，到那时，人类就肯定不会再为太阳系里的谜团烦恼了。
因此，奥尔特云绝对是我们太阳系里最大的谜团。
