大家都知道，人类对宇宙的探寻工作一直在极积努力地进行着，然而我们太阳系最远边界仍然是太阳周围最神秘的区域。揭开太阳系边界的神秘面纱，将可以了解宇宙万物是如何形成的以及地球上的生命是怎样产生的。但直到现在，关于太阳系边界，科学家仍有七大谜团没有揭开。
    早在1972年和1973年美国宇航局分别发射了先驱者10号和先驱者11号宇宙探测器，现在他们距离地球已有91.12天文单位远，1个天文单位是地球到太阳的距离（约1.5亿公里），已经到达太阳系的边界。接着1977年，“旅行者”1 号(Voyager1)和“旅行者”2号(Voyager2)宇宙飞船又带着神圣的使命在美国相继升空。这个使命就是触摸太阳系的边界。最近美国NASA宣布，旅行者号已经飞抵了太阳系的最外端地域。这样先驱者号和旅行者号均成为第一批进入太阳系外空间的人造航天器。它们站在“山外”重新审视一切，将能彻底弄清我们所在的这个神秘区域的“庐山真面目”。经它们传回的最新数据显示：太阳系不像原先认为的那样是一个简单的对称大圆球，而是一个近似的椭球体，“更
像一个鸡蛋”（如下图）。

“先驱者”号和“旅行者”号位置示意图

    旅行者1号、2号和先驱者10号、11号统称为“走马观花似的航天器”，这四个探测器都负载着冲出太阳系的任务。两枚旅行者号飞船大体相同，重约825公斤，是先驱者号的3倍多。它的配有直径3.66米的地球抛物线天线，还携带着用于探测宇宙线、行星磁场、行星大气成分等11种探测器。此外，旅行者号还装备了放射性同位素热电机组，这是供其在远离太阳的黑暗、寒冷空间中所用的。
    这四枚宇宙探测器要做的事实在太多，除了沿途不断地给太阳系拍照外，它们还被寄予厚望，希望能在飞行过程中碰到外星智慧生命。为此，它们都携带着“地球名片”，以期在遭遇外星智慧生命之后，能作一引见。在30多年的时间里，它们立下了赫赫功勋。正是它们对木星和土星的考察，才使得人们对这两个大行星的认识有了很大提高。它们还发回了数以万计的清晰照片。

    谜团一：为什么柯伊伯带五颜六色？

   

柯伊伯带（图）

    在距离太阳 40～50个天文单位的低倾角的轨道上，过去一直被认为是一片空虚，是太阳系的尽头所在。但事实上这里满布直径从数公里到上千公里的冰封物体，热闹无比，这就是柯伊伯带。事实上，柯伊伯带位于海王星以外的太阳系边界，是太阳系大多数彗星的诞生之地，这些慧星只需要几个世纪或几百年时间就可以形成各自的太阳系轨道，因此也被称为短期彗星。令人惊讶的是，柯伊伯带中的天体呈现出众多颜色，从黑白或淡蓝甚至到鲜艳的大红色。然而，一个天体的颜色可展现它的表面组成成分是什么。但现在的谜团是：与其他小行星相比，柯伊伯带的天体为什么会显示出如此多的颜色，其表面的组成成分为什么如此之多。
    有些研究人员指出，火山活动可能形成这些颜色，但是杰威特说：“这种现象在直径为100公里的天体内根本不可能发生，这种看法是非常可笑的，因为火山作用需要一些更大的天体”。现在分析：为什么柯伊伯带能呈现出五颜六色的彩虹，肯定隐藏着它内部的秘密，只是人类目前还不知道而矣。

    谜团二：红外物质究竟是什么？

    一种被称为“红外物质”的东西似乎只存在于大约半数的柯伊伯带天体和它们的直接后裔“半人马座”中，半人马座是在木星和海王星之间运行的由冰构成的小行星，最近从柯伊伯带内逃逸出来的。太阳系里层中并没有这种红外物质，“甚至来自柯伊伯带的彗星中也没有这种物质。这表明这种红外物质在靠近太阳的高温环境下非常不稳定。”杰威特解释说。
    这种红色暗示这种红外物质可能具有有机分子。人们一般认为有机分子正是借助彗星和其他小行星来到地球的。杰威特说：“在柯伊伯带的天体中，有机分子可能已经被宇宙射线‘蒸熟'，让这些天体呈现暗红色的表面，但是目前并没有证据能证明这一说法。”等将来有飞船飞到那里，就能找到最终答案。

    谜团三：柯伊伯带收缩了吗？

    理论计算显示，先前估计的柯伊伯带上的天体质量比现在要多几百倍或几千倍。那么我们不竞要问：柯伊伯带99%或99.9%的质量是如何丧失的？是在什么时候丧失的？一种推测显示，当土星和木星40亿年前变轨时，它们的重力将柯伊伯带的天体抛向外太阳系之外。另一种说法是，柯伊伯带的天体在相互撞击的过程中变成了尘埃，随后被太阳放射物吹走。然而，还有一种可能性“是我们正在丧失的一些至关重要的东西，而且，柯伊伯带重量减轻的结论也是错误的。通过对比，所有这些可能性都很难令人信服，但是如果最终证明它们确实是事实，那将令人大为震惊。”

    谜团四：欧特云里有何秘密？

欧特云（图）

    欧特云是指几万亿颗遥远的彗星的聚集地。从理论上来说，欧特云距离太阳大约10万个天文单位，约15万亿公里。这意味着欧特云距离太阳非常遥远，以至于我们从来没有直接观察其内部的天体，因此只能凭借推测，但是它得一定存在，并释放出多年来我们不断看到的彗星。
    据推测，欧特云是彗星的发源地，这些彗星围绕太阳长途旅行一周需要几个世纪甚至一千年。因为这些“长期彗星”来自所有不同的方向，而欧特云被认为是球状，因此能从各个方向发射彗星。杰威特解释说，虽然哈雷等彗星不是来自柯伊伯带，而且它们的轨道也与球状欧特云的不相符。这表明太空中很可能存在一个形状像甜甜圈的“内欧特云”。杰威特表示，有天体物理学家认为欧特云是大约46亿年前在太阳周围形成的原行星盘的残余物。科学家越了解欧特云，就越有助于我们了解太阳系和地球的产生过程。

    谜团五：外太阳系是否存在更多的矮行星？

    至今为止，有3颗矮行星已经被认可，它们是谷神星、冥王星和阋神星。柯伊伯带内部可能有200多个矮行星。夏威夷双子星天文台天文学家乍德·特基罗说，在柯伊伯带距离太阳大约100个天文单位的地方（即150亿公里），可能存在许多矮行星大的天体，因为它们非常昏暗，而且运行非常缓慢，因此之前没有人看到过它们。如果一个火星大和天体运行到距离太阳200个天体单位以外，即使采用最现代的观测方法，我们也无法发现它。特基罗指出，在未来10年中，全景望远镜与调查快速反应系统(Pan-STARRS)和大口径综合巡天望远镜(LSST)等现代装备应该能填补我们知识上的这一空白。

    谜团六：矮行星来自哪里？

    理论认为，根据现在的轨迹来看，太阳系边界中的矮行星在数十亿年前可能居住在太阳系的内部。但特基罗表示怀疑，他问：如果事实确实如此，那么它们的表面为什么有如此多的冰？一般认为，太阳系内部的天体都因阳光照射而失去了冰层。因此，特基罗及其同事猜测，现在在这些矮行星上看到的冰是比较新的，或许就来自这些天体的内部，是在“火山作用”下喷出地表形成的。当然，这还需要通过进一步的研究来证明，在它们从太阳系内部到达太阳系边界的长途旅行之后，这种更新的冰是不是能足够覆盖这些矮行星。

    谜团七：宇宙射线来源于何处？

    大家知道，太阳系以太阳为核心，太阳的整个“势力范围”在天文学中被称作“日光层”，也就是太阳风（太阳喷射的高能粒子）所能触及之处连成的一个虚拟囊泡，太阳和太阳系行星等都被囊括在其中。太阳风由于和太阳系以外的星际物质“冲撞”，在“激波边界”开始突然减速，因此这个减速的位置被看作是太阳系边缘起始的标志。再往外，太阳风的势力让位于太阳系以外星际物质的势力，这个最外缘区域被称作太阳风鞘，或称“日鞘”。
    有些科学家认为，极度微弱的宇宙射线，即从太空飞向地球的高能粒子来自日光层。而另外一些科学家则认为这些射线来自边界激波(termination shock)，距离太阳大约75到85个天文单位（即112.5亿公里到127.5亿公里）。然而，旅行者1号并没发现这些在边界激波中产生这种反常宇宙射线的迹象。
    2007年，旅行者2号穿过边界激波，它的穿越点距离旅行者1号在2004年的穿越点大约160.7亿公里，科学家正在分析它获得的相关数据。理查森解释说：“它的数据或许能帮助我们了解这些粒子是如何产生的。据悉，宇宙射线能对地球气候产生深远影响，因此，了解它们的来源非常重要。”此外，太阳日冕物质抛射会触发这些高能粒子出现猛烈爆发，而这种爆发可破坏太空飞船，并对宇航员造成伤害。更好地了解这种边界激波或许有助于了解这些潜在的威胁粒子。