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彗星通常被認為是來自太陽系最深處的冰冷、塵埃使者 。 但是根據一項新的模擬，它們中的許多可能起源於更奇異的地方——其他恆星周圍的新興行星系統中。
像大多數恆星一樣，太陽很可能是在一個緊密巢狀的誕生星團中形成的，這是一個恆星育兒所，有數十個、數百個甚至可能數千個恆星。 在數百萬年的親密嬰兒期，新生恆星可能已經從其星盤邊緣交換了大量的彗星，它們中的每一個最終都獲得了一組來自其恆星兄弟姐妹的舊物。
根據6月10日線上發表在《科學》雜誌上的一項研究，捕獲機制可以解釋奧爾特雲中相當大一部分彗星，奧爾特雲是一個由數千億顆彗星組成的球形群，甚至可能更多，位於太陽系的外圍。 西南研究所（位於科羅拉多州博爾德市）的行星科學家Harold Levison說，新模型可以解決奧爾特雲令人困惑的龐大數量問題。
Levison解釋說，關於太陽系形成的普遍理論認為，在太陽系歷史的早期，行星形成過程中遺留下了大量的冰冷天體。 但是，與新形成的巨行星的相互作用將許多彗星拋射到星際空間，將另一些彗星拋射到後來成為奧爾特雲的地方，並將一些彗星撞擊到被稱為離散盤的細長、稍短的軌道上。 離散盤天體佔據橢圓軌道，並且可能冒險接近太陽，如海王星軌道，然後再環回到太陽系更深遠的區域。 根據新的研究，星子擴散模型預測，最終進入奧爾特雲的天體數量大約是離散盤的10倍。
但是觀測結果與理論不符：據估計，奧爾特雲包含的彗星數量是離散盤的700倍。 因此，Levison的研究小組著手測試至少從1990年以來就存在的一種理論——數十億年前的恆星混合可以提供額外的彗星庫來填充奧爾特雲。
在新的模擬中，研究人員模擬了30到300顆恆星之間的相互作用，這些恆星聚集在一個只有幾光年寬的誕生星團中。 他們跟蹤了星團的演化，直到恆星分散開來，這花費了1000萬到5200萬年的時間。 出現了兩種彗星交換機制：在更常見的情況下，鄰近恆星之間的引力效應剝離了彗星，這些彗星隨後在星團中自由漫遊，然後在星團分散時搭乘另一顆恆星。 另一種不太常見的機制表明，彗星可以在近距離接近期間直接且大量地從一顆恆星遷移到另一顆恆星。
粗略估計，假設我們的太陽系相當典型，發現奧爾特雲彗星的三分之一到三分之二起源於另一顆恆星的控制之下。 研究人員認為更現實的更引人注目的評估來自對觀測和理論的簡單比較。 Levison說，捕獲過程“是我們能想到的唯一可以為奧爾特雲做出貢獻的機制”，除了標準預測之外，標準預測似乎提供的彗星數量嚴重不足。 如果從其他恆星捕獲彗星確實提供了剩餘部分，那將意味著超過90%的奧爾特雲源於太陽系外的起源。
但是對雲大小的估計是間接的，基於對少數冒險進入行星區域的彗星的觀測； 雲本身太遠而無法直接觀測。 離散盤的種群估計也各不相同。 NASA噴氣推進實驗室（位於加利福尼亞州帕薩迪納市）的高階研究科學家Paul Weissman說，這兩個儲層的內容“在一個數量級上是不確定的”。 “所以我不能完全確定他們有一個需要解決的問題。”
面對這些不確定性，Levison和他的小組確實從可用的種群估計中選擇了一些保守的估計，為奧爾特雲的大小選擇了一個相對較小的數字，為離散盤選擇了一個較大的數字。 Levison說：“我認為這些數字非常可靠。”
然而，Weissman對太陽系外彗星對奧爾特雲貢獻的較大估計提出異議。 Weissman說：“聲稱超過90%的雲是被捕獲的，這是一種嚴重的誇大其詞。” “他們已經表明，這個數字可能在三分之一到三分之二左右。” 他指出，即使這樣，“也是一個非常重要的結果”。
無論太陽是從其誕生星團夥伴那裡奪取了三分之一、三分之二還是幾乎全部彗星，為什麼它會如此成功呢？ Levison指出，在太陽系形成的Standard模型中，最初在太陽星盤中可用的大部分彗星最終並沒有進入奧爾特雲，而是被拋射到星際空間。 捕獲機制提供了一種可以抵消部分損失的方法。 Levison說：“並不是我們的太陽以犧牲別人的利益為代價獲得了更多。” “每個人都獲得了更多。”