Mikä on Oortin pilvi?

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

Ajan myötä nämä havainnot johtivat teoriaan, että kaukana auringosta ja planeetoista 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 aurinkoa jopa 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 dominoinnin välillä.

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

Ulkoisella Oortin pilvellä voi olla biljoonia yli 1 km (0,62 mi) suuruisia esineitä ja miljardeja, joiden halkaisija on 20 kilometriä. Sen kokonaismassaa ei tiedetä, mutta – olettaen, että Halleyn komeetta on tyypillinen esitys ulkoisista Oort-pilvikohteista – sen massa on noin 3 × 1025 kiloa (5,6 × 1025 kiloa) tai viisi maapalloa.

Aikaisempien komeettojen analyysien perusteella suurin osa Oort Cloud -objekteista koostuu jäisistä haihtuvista aineista – kuten vesi, metaani, etaani, hiilimonoksidi, syaanivety ja ammoniakki. Oort-pilvestä peräisin olevien asteroidien esiintyminen on myös saanut aikaan teoreettista tutkimusta, joka viittaa siihen, että populaatio koostuu 1–2% asteroidista.

Aikaisempien arvioiden mukaan sen massa oli enintään 380 Maan massaa, mutta parempi tieto pitkäkestoisten komeettojen kokojakaumasta on johtanut pienempiin arvioihin. sisäistä Oortin pilviä ei ole vielä luonnehdittu. Sekä Kuiperin vyön että Oortin pilven sisältöä kutsutaan Trans-Neptunian Objectiksi (TNO), koska käytä molempien alueiden kohteilla on kiertoratoja, jotka ovat kauempana auringosta kuin Neptunuksen kiertorata.

Alkuperä:

Oort-pilven uskotaan olevan jäännös alkuperäisestä protoplaneettasta levy, joka muodostui auringon ympäri noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Laajimmin 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 Jupiterin kaltaisten nuorten kaasujättien kanssa heitti ne erittäin pitkiksi elliptiset tai paraboliset kiertoradat.

Viimeaikaiset NASA: n tutkimukset viittaavat siihen, että suuri osa Oortin pilviobjekteista on tulosta materiaalinvaihdosta auringon ja sen sisarustähtien välillä niiden muodostuessa ja poistuessa toisistaan. ehdotti, että monet – mahdollisesti suurin osa – Oortin pilviobjekteista eivät muodostuneet lähellä aurinkoa.

Alessandro Morbidelli Observatoire de la Cote d ”Azurista on suorittanut simulaatioita Oortin pilven evoluutiosta. 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 lähes pallomaisen muotoinen, kun taas Hillsin pilvi, joka on sitoutunut voimakkaammin aurinkoon, ei ole saanut pallomaista muotoa.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että Oortin 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 läheisiä läpikulkuja oli paljon enemmän kuin tänään, mikä johti paljon yleisempiin häiriöihin.

Komeetat:

Komeettojen uskotaan olevan kaksi lähtökohtaa aurinkokunnassa. Ne alkavat äärettöminä yksinäisinä Oortin pilvessä ja muuttuvat sitten komeeteiksi, kun ohimennen tähdet kaatavat osan heistä kiertoradaltaan ja lähettävät pitkän aikavälin kiertoradalle, joka vie ne sisäiseen aurinkokuntaan ja ulos ulos.

Lyhytaikaisilla komeeteilla on kiertoratoja, jotka kestävät jopa kaksisataa vuotta, kun taas pitkäkestoisten komeettojen kiertoradat voivat kestää tuhansia vuosia. uskotaan tulleen joko Kuiperin vyöstä tai hajalevyltä, hyväksytty oletus on, että pitkäkestoiset komeetat ovat peräisin Oort-pilvestä. Tähän sääntöön on kuitenkin joitain poikkeuksia.

Esimerkiksi, lyhytaikaisia komeettoja on kaksi päälajia: Jupiter-perheen komeetat ja Halley-f amily komeetat. Halley-perheen komeetat, jotka on nimetty prototyypiltään (Halleys Comet), ovat epätavallisia siinä, että vaikka niiden jakso on lyhyt, niiden uskotaan olevan peräisin Oortin pilvestä. aikakomeetat, jotka kaasujätin otti kiinni ja lähetettiin sisäiseen aurinkokuntaan.

Tutkimus:

Koska Oortin pilvi on paljon kauempana kuin Kuiperin vyö, Aluetta ei ole vielä tutkittu ja suurelta osin dokumentoimattomia.Avaruuskoettimet eivät ole vielä saavuttaneet Oortin pilven aluetta, eikä Voyager 1 – nopein ja kauin aurinkokunnasta tällä hetkellä poistuvista planeettojenvälisistä avaruuskoettimista – todennäköisesti anna mitään tietoja siitä.

Nykyisellä nopeudella Voyager 1 saavuttaa Oortin pilven noin 300 vuodessa, ja sen läpi kuluu noin 30 000 vuotta. Kuitenkin noin 2025 mennessä koettimen radioisotooppiset lämpösähkögeneraattorit ei enää tuota tarpeeksi virtaa mihinkään tieteelliseen toimintaansa asiakirjoja. Neljä muuta aurinkokunnasta tällä hetkellä pakenevaa koetinta – Voyager 2, Pioneer 10 ja 11 sekä New Horizons – eivät myöskään toimi, kun ne saavuttavat Oort-pilven.

Oort-pilven tutkiminen 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 voimme siellä piileskellä?