太阳系的边界到底有多远？

太阳是太阳系的主宰，太阳势力范围的边界在哪？这个问题在不同的时代有不同的回答。在伽利略、开普勒时期人们已经认识到肉眼可见的五大行星金木水火土以及地球这6颗星球是绕着太阳转动，最外圈土星的位置就成了太阳系的边界。开普勒最初还将6颗行星及5种正多面体结合起来，6颗行星的圆轨道所在的球面和5种正多面体内切、外接，正好构成一幅美妙的画面。正多面体只有5种，太阳系的行星自然被认为到土星就截止了。

1781年，赫歇尔在望远镜的帮助下发现了天王星，之后拉普拉斯确认了这是一颗绕太阳转动的行星，太阳系的半径一下扩大到原来的二倍。天王星的发现激起了探测太阳系未知行星的一个高潮，有人依靠望远镜，有人依靠牛顿的引力理论。那段时间里火星和木星间的一些小行星被不断地发现，人们期望的第八大行星还是八字没有一撇。

1846年，一个振奋人心的消息传来，德国天文学家伽勒在勒维耶预言的位置发现了太阳系的第八大行星海王星，太阳系的版图进一步向外扩张。太阳系第七大行星天王星的轨迹与牛顿理论计算出的结果有较大偏差，勒维耶等人相信那是天王星之外行星引力造成的影响，并根据牛顿理论预言出第八大行星海王星的位置。海王星的发现产生了巨大的轰动，人类居然能够知道一颗未知行星的轨道。根据理论去发现更远位置的行星又活跃了起来。可是在之后的几十年里一直没有进展，直到1930年汤博发现了冥王星，兴奋之下这颗比月球还要小很多的星球被推到了第九大行星的位置，很多人还要进一步探寻第十大行星。

按照广为接受的理论，太阳是由一大团星云物质在万有引力作用下聚集在一起形成的。由于太阳风能够将一些较轻的元素吹走，故在靠近太阳的区域可留下一些相对较重的元素，这些元素聚集在一起会形成地球、火星等的由岩石构成的类地行星。在较远的区域会形成木星、土星这样的由较轻元素构成的类木行星。而到了更远的区域，由于星云物质的分布已非常稀疏，故只能形成一些质量比较小的天体。那些小天体可能是彗星，也可能是一些小行星。

近三十年来在海王星轨道以外已经发现了数千颗小行星，其中有些小行星的个头和冥王星相差不大，甚至有可能还要大，冥王星第九大行星的地位受到了严重挑战。在2006年第26届国际天文学联会通过决议，冥王星被降级为矮行星。冥王星虽被降级，但它所在的海王星轨道之外那片富产小天体的柯伊伯带被越来越多的人所熟知，冥王星就是第一个被发现的柯伊伯带天体。除此之外一些周期在一二百年左右的彗星，它们的远日点就是柯伊伯带。彗星每经过一次太阳就会被太阳风吹走一些物质，短周期彗星难逃蒸发或坠入太阳、行星的命运，可是太阳已诞生五十亿年，至今仍有很多短周期彗星在太阳系运行。唯一的解释就是这些诞生在柯伊伯带的短周期彗星容易受周围其他天体的引力影响，使得轨道发生偏转从而成为一颗轨道偏心率比较大的彗星。

柯伊伯带的存在已经得到天文观测的证实，一般认为其到太阳的最远位置能够延伸到日地距离的55倍左右。人类的一些探测器已经飞到了距离太阳200亿千米之外，NASA在2011年曾宣布旅行者1号已飞出太阳系。然而太阳系的边界并非在此。

说旅行者1号飞出了太阳系，是从另一个角度定义太阳系大小的。太阳不断地向外吹出太阳风，距离太阳越远太阳风会变得越弱。宇宙中存在星际物质，在太阳风比较强的区域星际物质阻挡不住太阳风，而到了远离太阳的位置，太阳风就会因星际物质的存在而停滞。太阳风停滞的位置就是太阳风层顶。在对太阳系的边界认识不是很足的情况下，太阳风层顶被认为是太阳系的边界，其最远距离太阳为120个日地距离，大约是180亿千米。

然而太阳的势力范围绝非如此。人类观测到周期长达数百万年的长周期彗星，这些彗星的远日点甚至能够在2光年以外。这些彗星起源自哪里？天文学家奥尔特给出了奥尔特云的解释。

奥尔特认为，太阳系的演化过程中，一些物质在外行星的引力作用下被甩到太阳系较远的区域，从而形成奥尔特云。奥尔特云中的小天体受到银河系其他天体的引力作用很容易偏离原来的轨道而到达靠近太阳的位置，这样就形成了一颗长周期彗星。

奥尔特云能够解释长周期彗星，也得到了很多人的认同，然而对它的认识目前还主要停留在理论阶段。根据目前的理论分析，奥尔特云的边界能够在距离太阳2光年以外，超过了太阳到比邻星距离的一半。尽管奥尔特云的范围很广，但总质量可能只有地球质量的几十倍甚至几倍。2003年发现的塞德娜小行星的远日点是日地距离的900多倍，它可能就是奥尔特云内的一颗比较大的天体。

如果到了奥尔特云边界以外，银河系的引力潮汐及附近其他恒星的引力就会超过太阳的引力。那样的位置目前看不属于太阳的势力范围，故不属于太阳系。奥尔特云的存在如果能够通过天文观测得到有力证实，奥尔特云的边界就是太阳系的边界。