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彗星通常被认为是来自太阳系最深处的冰冷、尘埃使者 。 但是根据一项新的模拟，它们中的许多可能起源于更奇异的地方——其他恒星周围的新兴行星系统中。
像大多数恒星一样，太阳很可能是在一个紧密嵌套的诞生星团中形成的，这是一个恒星育儿所，有数十个、数百个甚至可能数千个恒星。 在数百万年的亲密婴儿期，新生恒星可能已经从其星盘边缘交换了大量的彗星，它们中的每一个最终都获得了一组来自其恒星兄弟姐妹的旧物。
根据6月10日在线发表在《科学》杂志上的一项研究，捕获机制可以解释奥尔特云中相当大一部分彗星，奥尔特云是一个由数千亿颗彗星组成的球形群，甚至可能更多，位于太阳系的外围。 西南研究所（位于科罗拉多州博尔德市）的行星科学家Harold Levison说，新模型可以解决奥尔特云令人困惑的庞大数量问题。
Levison解释说，关于太阳系形成的普遍理论认为，在太阳系历史的早期，行星形成过程中遗留下了大量的冰冷天体。 但是，与新形成的巨行星的相互作用将许多彗星抛射到星际空间，将另一些彗星抛射到后来成为奥尔特云的地方，并将一些彗星撞击到被称为离散盘的细长、稍短的轨道上。 离散盘天体占据椭圆轨道，并且可能冒险接近太阳，如海王星轨道，然后再环回到太阳系更深远的区域。 根据新的研究，星子扩散模型预测，最终进入奥尔特云的天体数量大约是离散盘的10倍。
但是观测结果与理论不符：据估计，奥尔特云包含的彗星数量是离散盘的700倍。 因此，Levison的研究小组着手测试至少从1990年以来就存在的一种理论——数十亿年前的恒星混合可以提供额外的彗星库来填充奥尔特云。
在新的模拟中，研究人员模拟了30到300颗恒星之间的相互作用，这些恒星聚集在一个只有几光年宽的诞生星团中。 他们跟踪了星团的演化，直到恒星分散开来，这花费了1000万到5200万年的时间。 出现了两种彗星交换机制：在更常见的情况下，邻近恒星之间的引力效应剥离了彗星，这些彗星随后在星团中自由漫游，然后在星团分散时搭乘另一颗恒星。 另一种不太常见的机制表明，彗星可以在近距离接近期间直接且大量地从一颗恒星迁移到另一颗恒星。
粗略估计，假设我们的太阳系相当典型，发现奥尔特云彗星的三分之一到三分之二起源于另一颗恒星的控制之下。 研究人员认为更现实的更引人注目的评估来自对观测和理论的简单比较。 Levison说，捕获过程“是我们能想到的唯一可以为奥尔特云做出贡献的机制”，除了标准预测之外，标准预测似乎提供的彗星数量严重不足。 如果从其他恒星捕获彗星确实提供了剩余部分，那将意味着超过90%的奥尔特云源于太阳系外的起源。
但是对云大小的估计是间接的，基于对少数冒险进入行星区域的彗星的观测； 云本身太远而无法直接观测。 离散盘的种群估计也各不相同。 NASA喷气推进实验室（位于加利福尼亚州帕萨迪纳市）的高级研究科学家Paul Weissman说，这两个储层的内容“在一个数量级上是不确定的”。 “所以我不能完全确定他们有一个需要解决的问题。”
面对这些不确定性，Levison和他的小组确实从可用的种群估计中选择了一些保守的估计，为奥尔特云的大小选择了一个相对较小的数字，为离散盘选择了一个较大的数字。 Levison说：“我认为这些数字非常可靠。”
然而，Weissman对太阳系外彗星对奥尔特云贡献的较大估计提出异议。 Weissman说：“声称超过90%的云是被捕获的，这是一种严重的夸大其词。” “他们已经表明，这个数字可能在三分之一到三分之二左右。” 他指出，即使这样，“也是一个非常重要的结果”。
无论太阳是从其诞生星团伙伴那里夺取了三分之一、三分之二还是几乎全部彗星，为什么它会如此成功呢？ Levison指出，在太阳系形成的Standard模型中，最初在太阳星盘中可用的大部分彗星最终并没有进入奥尔特云，而是被抛射到星际空间。 捕获机制提供了一种可以抵消部分损失的方法。 Levison说：“并不是我们的太阳以牺牲别人的利益为代价获得了更多。” “每个人都获得了更多。”