De mii de ani, astronomii au urmărit cometele călătorind aproape de Pământ și luminând cerul nopții. În timp, aceste observații au dus la o serie de paradoxuri. De exemplu, de unde proveneau toate aceste comete? Și dacă materialul lor de suprafață se vaporizează pe măsură ce se apropie de Soare (formând astfel faimoasele lor halouri), trebuie să se formeze mai departe, unde ar fi existat acolo pentru majoritatea duratei lor de viață. la teoria că mult dincolo de Soare și planete, există un nor mare de material înghețat și rocă de unde provin majoritatea acestor comete. Această existență a acestui nor, cunoscut sub numele de Norul Oort (după principalul său fondator teoretic), rămâne nedovedită. Dar din numeroasele comete pe termen scurt și lung despre care se crede că au venit de acolo, astronomii au aflat multe despre structura și compoziția acesteia.

Definiție:

Norul Oort este un nor sferic teoretic de planetesimale predominant înghețate care se crede că înconjoară Soarele la o distanță de până la aproximativ 100.000 UA (2 ly). Aceasta îl plasează în spațiul interstelar, dincolo de Heliosfera Soarelui, unde definește granița cosmologică dintre Sistemul Solar și regiunea dominantă gravitațională a Soarelui.

La fel ca Centura Kuiper și Disc împrăștiat, Norul Oort este un rezervor de obiecte trans-neptuniene, deși este de peste mii de ori mai îndepărtat de Soarele nostru ca și celelalte două. Ideea unui nor de infinitesimale înghețate a fost propusă pentru prima dată în 1932 de astronomul eston Ernst Öpik, care a postulat că cometele de lungă durată provin dintr-un nor orbitant de la marginea exterioară a sistemului solar.

În 1950, conceptul a fost reînviat de Jan Oort, care a emis ipoteza independentă a existenței sale pentru a explica comportamentul cometelor pe termen lung. Deși nu a fost încă dovedit prin observare directă, existența Norului Oort este larg acceptată în comunitatea științifică.

Structură și compoziție:

Norul exterior Oort poate avea trilioane de obiecte mai mari de 1 km (0,62 mi) și miliarde care măsoară 20 kilometri (12 mi) în diametru. Masa sa totală nu este cunoscută, dar – presupunând că cometa Halley este o reprezentare tipică a obiectelor exterioare ale norului Oort – are masa combinată de aproximativ 3 × 1025 kilograme (6,6 × 1025 kilograme), sau cinci Pământuri. Pe baza analizelor cometelor din trecut, marea majoritate a obiectelor din Oort Cloud sunt compuse din substanțe volatile înghețate – cum ar fi apa, metanul, etanul, monoxidul de carbon, cianura de hidrogen și amoniacul. Apariția asteroizilor despre care se crede că provine din norul Oort a determinat, de asemenea, cercetări teoretice care sugerează că populația este formată din 1-2% asteroizi.

Estimările anterioare i-au plasat masa până la 380 de mase terestre, dar s-au cunoașterea distribuției mărimii cometelor de lungă durată a dus la estimări mai mici. Între timp, masa norului interior Oort nu a fost încă caracterizată. Conținutul atât al centurii Kuiper, cât și al norului Oort este cunoscut sub numele de obiecte trans-neptuniene (TNO), deoarece obiectele ambelor regiuni au orbite care sunt mai departe de Soare decât orbita lui Neptun.

Origine:

Norul Oort este considerat a fi o rămășiță a discului protoplanetar original care s-a format în jurul Soarelui în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Cea mai larg acceptată ipoteză este că obiectele norului Oort s-au coalizat inițial mult mai aproape de Soare ca parte a aceluiași proces care a format planetele și planetele minore, dar că interacțiunea gravitațională cu tinerii giganți gazosi precum Jupiter i-a aruncat în eliptice extrem de lungi orbite parabolice.

Cercetări recente efectuate de NASA sugerează că un număr mare de obiecte din norul Oort sunt produsul unui schimb de materiale între Soare și stelele sale frate, pe măsură ce s-au format și s-au îndepărtat. De asemenea, se sugerează că multe – posibil majoritatea – obiectelor din norul Oort nu s-au format în imediata apropiere a Soarelui.

Alessandro Morbidelli de la Observatoire de la Cote d’Azur a efectuat simulări asupra evoluției norul Oort de la începuturile Sistemului Solar până în prezent. Aceste simulări indică faptul că interacțiunea gravitațională cu stelele și valurile galactice din apropiere a modificat orbitele cometare pentru a le face mai circulare. Acest lucru este oferit ca o explicație a motivului pentru care norul exterior Oort are o formă aproape sferică, în timp ce norul Hills, care este legat mai puternic de Soare, nu a dobândit o formă sferică.

Studii recente au arătat că formarea norului Oort este în general compatibilă cu ipoteza că sistemul solar format ca parte a unui grup încorporat de 200-400 de stele. Aceste stele timpurii au jucat probabil un rol în formarea norului, deoarece numărul pasajelor stelare strânse din cadrul clusterului a fost mult mai mare decât în prezent, ducând la perturbații mult mai frecvente.

Comete:

Se crede că cometele au două puncte de origine în cadrul sistemului solar. Acestea încep ca infinitesimale în Norul Oort și apoi devin comete când stelele trecătoare le scot pe unele dintre ele din orbita lor, trimitând pe o orbită pe termen lung care le duce în sistemul solar interior și iese din nou.

Cometele de perioadă scurtă au orbite care durează până la două sute de ani, în timp ce orbitele cometelor de perioadă lungă pot dura mii de ani. În timp ce se crede că cometele de perioadă scurtă au apărut fie din centura Kuiper, fie din discul împrăștiat, ipoteza acceptată este că cometele de perioadă lungă își au originea în norul Oort. Cu toate acestea, există câteva excepții de la această regulă.

De exemplu, există două varietăți principale de comete de scurtă durată: cometele familiei Jupiter și cometele familiei Halley. Cometele familiei Halley, denumite după prototipul lor (Cometa Halley) sunt neobișnuite prin faptul că, deși au o perioadă scurtă, se crede că provin din norul Oort. Pe baza orbitelor lor, se sugerează că au fost odată comete de lungă durată care au fost capturate de gravitația unui gigant gazos și trimise în sistemul solar interior.

Explorare:

Deoarece Norul Oort este mult mai departe decât Kuiper Belt, regiunea a rămas neexplorată și în mare parte nedocumentată. Sondele spațiale nu au ajuns încă în zona norului Oort, iar Voyager 1 – cea mai rapidă și mai îndepărtată dintre sondele spațiale interplanetare care ies în prezent din sistemul solar – este puțin probabil să furnizeze informații despre acesta.

viteza sa actuală, Voyager 1 va ajunge la norul Oort peste 300 de ani și va dura aproximativ 30.000 de ani pentru a trece prin el. Cu toate acestea, până în jurul anului 2025, generatoarele termoelectrice radioizotopice ale sondei nu vor mai furniza suficientă energie pentru a opera niciunul dintre instrumentele sale științifice. Celelalte patru sonde care scapă în prezent de sistemul solar – Voyager 2, Pioneer 10 și 11 și New Horizons – vor fi, de asemenea, nefuncționale când vor ajunge în norul Oort.

Norul Oort prezintă numeroase dificultăți, dintre care majoritatea apar din faptul că este incredibil de îndepărtat de Pământ. Până când o sondă robotică ar putea ajunge la ea și va începe să exploreze zona cu seriozitate, secole vor fi trecut aici pe Pământ. Cei care l-au trimis în primul rând nu ar fi fost de mult morți, dar omenirea ar fi inventat, probabil, sonde mult mai sofisticate sau chiar ambarcațiuni echipate între timp.

Totuși, studiile pot fi (și sunt) efectuate examinând cometele pe care le scuipă periodic, iar observatoarele cu rază lungă de acțiune vor face probabil descoperiri interesante din această regiune a spațiului în următorii ani. Este un nor mare. Cine știe ce am putea găsi pândind acolo?

Avem multe articole interesante despre norul Oort și sistemul solar pentru Universul de astăzi. Iată un articol despre cât de mare este sistemul solar și unul despre diametrul sistemului solar. Și iată tot ce trebuie să știți despre cometa lui Halley și dincolo de Pluto.

S-ar putea să doriți, de asemenea, să consultați acest articol de la NASA pe Oort Cloud și unul de la Universitatea din Michigan despre originea cometelor.

Nu uitați să aruncați o privire la podcastul din Astronomy Cast. Episodul 64: Pluto și sistemul solar exterior înghețat și Episodul 292: Norul Oort.