Tuhansien vuosien ajan tähtitieteilijät ovat katsoneet komeettojen kulkevan lähellä maata ja sytyttävän yötaivasta. Ajan myötä nämä havainnot johtivat moniin paradokseihin. Mistä nämä komeetat esimerkiksi tulivat? Ja jos heidän pintamateriaalinsa höyrystyy lähestyessään aurinkoa (muodostaen siten kuuluisan halonsa), heidän on muodostuttava kauemmas, missä niitä olisi ollut siellä suurimman osan elämästään.

Ajan myötä nämä havainnot johtivat teoriaan, jonka mukaan kaukana Auringon ja planeettojen ulkopuolella on suuri jäisen materiaalin ja kiven pilvi, josta suurin osa näistä komeeteista tulee. Tämän pilven, joka tunnetaan nimellä Oort Cloud, olemassaolo (sen pääteoreettisen perustajan jälkeen) on edelleen todistamaton. Mutta monista lyhyt- ja pitkäkestoisista komeeteista, joiden uskotaan tulleen sieltä, tähtitieteilijät ovat oppineet paljon sen rakenteesta ja koostumuksesta.

Määritelmä:

Oort-pilvi on teoreettinen pallomainen pilvi, joka koostuu pääasiassa jäisistä planeetta-eläimistä ja jonka uskotaan ympäröivän Auringon noin 100 000 AU: n (2 ly) etäisyydellä. Tämä sijoittaa sen tähtienväliseen avaruuteen, Auringon heliosfäärin ulkopuolelle, missä se määrittää kosmologisen rajan aurinkokunnan ja Auringon gravitaation hallitsevan alueen välillä.

Kuten Kuiperin vyö ja Hajotettu levy, Oortin pilvi on trans-Neptunian esineiden varasto, vaikka se on yli tuhansia kertoja kauempana Auringostamme kuin nämä kaksi muuta. Ajatuksen jäisten äärettömien kuvien pilvestä ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 1932 virolainen tähtitieteilijä Ernst Öpik, joka oletti, että pitkäkestoiset komeetat ovat peräisin kiertävästä pilvestä aurinkokunnan uloimmalla reunalla.

Vuonna 1950 käsitteen herätti uudelleen Jan Oort, joka hypoteesi itsenäisesti sen olemassaolon selittääkseen pitkäaikaisten komeettojen käyttäytymistä. Vaikka Oort-pilven olemassaoloa ei ole vielä osoitettu suoralla havainnoinnilla, tiedeyhteisö on sitä laajalti hyväksynyt.

Rakenne ja koostumus:

Oortin ulommassa pilvessä voi olla biljoonia yli 1 km: n (0,62 mi) suuruisia esineitä ja miljardeja, joiden halkaisija on 20 km (12 mi). Sen kokonaismassaa ei tiedetä, mutta – olettaen, että Halleyn komeetta on tyypillinen esitys ulkoisista Oort-pilvikohteista – sen massa on noin 3 × 1025 kiloa (6,6 × 1025 puntaa) eli viisi maapalloa.

Aiempien komeettojen analyysien perusteella suurin osa Oort Cloud -objekteista koostuu jäisistä haihtuvista aineista – kuten vedestä, metaanista, etaanista, hiilimonoksidista, syaanivetystä ja ammoniakista. Oort-pilvestä peräisin olevien asteroidien esiintyminen on myös herättänyt teoreettista tutkimusta, joka viittaa siihen, että populaatio koostuu 1–2% asteroidista.

Aikaisempien arvioiden mukaan sen massa on jopa 380 maapalloa, mutta parantunut tieto pitkäkestoisten komeettojen kokojakaumasta on johtanut alempiin arvioihin. Sillä välin sisäisen Oort-pilven massaa ei ole vielä luonnehdittu. Sekä Kuiperin vyön että Oort-pilven sisältö tunnetaan nimellä Trans-Neptunian Objects (TNO), koska molempien alueiden kohteilla on kiertoratoja, jotka ovat kauempana Auringosta kuin Neptunuksen kiertorata.

Alkuperä:

Oort-pilven uskotaan olevan jäännös alkuperäisestä protoplaneettalevystä, joka muodostui Auringon ympärille noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Yleisimmin hyväksytty hypoteesi on, että Oortin pilven kohteet sulautuivat alun perin paljon lähemmäksi aurinkoa osana samaa prosessia, joka muodosti planeetat ja pienet planeetat, mutta että gravitaatiovaikutus nuorten kaasujättien, kuten Jupiterin, kanssa heitti ne erittäin pitkiksi elliptisiksi tai paraboliset kiertoradat.

NASAn viimeaikainen tutkimus viittaa siihen, että suuri osa Oortin pilviobjekteista on auringon ja sen sisarustähtien välisen materiaalivaihdon tulos, kun ne muodostuivat ja ajelehtivat toisistaan. On myös ehdotettu, että monia – mahdollisesti suurinta osaa – Oortin pilviobjekteista ei muodostunut lähellä aurinkoa.

Alessandro Morbidelli Observatoire de la Cote d’Azurista on suorittanut simulaatioita Oortin pilvi aurinkokunnan alusta nykypäivään. Nämä simulaatiot osoittavat, että gravitaatiovaikutus läheisten tähtien ja galaktisten vuorovesien kanssa modifioi komeetan kiertoradat, jotta niistä tulisi pyöreämpiä. Tätä tarjotaan selitykseksi sille, miksi ulompi Oortin pilvi on melkein pallomaisen muotoinen, kun taas Hillsin pilvi, joka on sitoutunut voimakkaammin Aurinkoon, ei ole saanut pallomaista muotoa.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että Oort-pilven muodostuminen on pitkälti yhteensopiva hypoteesin kanssa, jonka mukaan aurinkokunta muodostui osana upotettua 200–400 tähden ryhmää. Näillä varhaisilla tähdillä oli todennäköisesti rooli pilven muodostumisessa, koska tähtien läheisten läpikulkujen määrä klusterissa oli paljon suurempi kuin nykyään, mikä johti paljon yleisempiin häiriöihin.

Komeetat:

Komeettojen uskotaan olevan kaksi lähtökohtaa aurinkokunnassa. He alkavat loputtomina Oort-pilvessä ja muuttuvat sitten komeeteiksi, kun ohi kulkevat tähdet kaatavat osan heistä kiertoradaltaan ja lähettävät pitkän aikavälin kiertoradalle, joka vie ne sisäiseen aurinkokuntaan ja ulos.

Lyhytaikaisilla komeeteilla on kiertoratoja, jotka kestävät jopa kaksisataa vuotta, kun taas pitkäkestoisten komeettojen kiertoradat voivat kestää tuhansia vuosia. Vaikka lyhytaikaisten komeettojen uskotaan tulleen joko Kuiperin vyöhykkeeltä tai sirotulta levyltä, hyväksytty oletus on, että pitkäkestoiset komeetat ovat peräisin Oortin pilvestä. Tästä säännöstä on kuitenkin joitain poikkeuksia.

Esimerkiksi lyhytaikaisia komeettoja on kaksi päälajia: Jupiter-perheen komeetat ja Halley-perheen komeetat. Halley-perheen komeetat, jotka on nimetty prototyypistään (Halley’s Comet), ovat epätavallisia siinä mielessä, että vaikka niiden jakso on lyhyt, niiden uskotaan olevan peräisin Oortin pilvestä. Kiertoratojensa perusteella ehdotetaan, että ne olisivat olleet kerran pitkäkestoisia komeettoja, jotka kaasujättien painovoima vangitsi ja lähettivät sisäiseen aurinkokuntaan.

Tutkimus:

Koska Oortin pilvi on paljon kauempana kuin Kuiper Vyö, alue pysyi tutkimattomana ja suurelta osin dokumentoimattomana. Avaruuskoettimien ei ole vielä saavutettu Oortin pilven aluetta, eikä Voyager 1 – nopein ja kauin aurinkokunnasta tällä hetkellä poistuvista planeettojenvälisistä avaruuskoettimista – todennäköisesti tarjoa siitä tietoja.

nykyinen nopeutensa, Voyager 1 saavuttaa Oortin pilven noin 300 vuodessa, ja sen läpi kulkeminen kestää noin 30000 vuotta. Vuoteen 2025 mennessä koettimen radioisotooppiset lämpösähkögeneraattorit eivät kuitenkaan enää tarjoa tarpeeksi virtaa minkä tahansa sen tieteellisen laitteen käyttämiseen. Neljä muuta koetinta, jotka tällä hetkellä pakenevat aurinkokunnasta – Voyager 2, Pioneer 10 ja 11 sekä New Horizons – eivät myöskään toimi, kun ne saapuvat Oort-pilveen.

Tutkii Oortin pilvi aiheuttaa lukuisia vaikeuksia, joista suurin osa johtuu siitä, että se on uskomattoman kaukana maasta. Siihen aikaan kun robotti koetin todella saavuttaa sen ja alkaa tutkia aluetta vakavasti, on kulunut vuosisatoja täällä maan päällä. Sen lisäksi, että ne, jotka olivat lähettäneet sen ensiksi, olisivat kauan kuolleita, mutta ihmiskunta on todennäköisesti keksinyt paljon kehittyneempiä koettimia tai jopa miehitettyjä veneitä sillä välin.

Tutkimuksia voi kuitenkin olla (ja ovat) suoritetaan tutkimalla komeettoja, jotka se kaataa säännöllisesti, ja pitkän kantaman observatoriot todennäköisesti tekevät mielenkiintoisia löydöksiä tältä avaruusalueelta tulevina vuosina. Se on iso pilvi. Kuka tietää, mitä siellä voi olla piilossa?

Meillä on monia mielenkiintoisia artikkeleita Oort-pilvestä ja aurinkokunnasta maailmankaikkeudelle tänään. Tässä on artikkeli siitä, kuinka suuri aurinkokunta on, ja yksi aurinkokunnan halkaisijasta. Ja tässä on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää Halleyn komeetasta ja Beeton Plutosta.

Voit myös tarkistaa tämän artikkelin NASA: lta Oort Cloudissa ja yhden Michiganin yliopistosta. komeettojen alkuperästä.

Älä unohda katsoa Astronomy Castin podcastia. Jakso 64: Pluto ja Icy Outer Solar System ja Jakso 292: Oortin pilvi.