Quest-ce que le cloud Oort?

Pendant des milliers dannées, les astronomes ont observé des comètes voyager près de la Terre et éclairer le ciel nocturne. Avec le temps, ces observations ont conduit à un certain nombre de paradoxes. Par exemple, doù venaient toutes ces comètes? Et si leur matériau de surface se vaporise à lapproche du soleil (formant ainsi leurs fameux halos), ils doivent se former plus loin, là où ils y auraient existé pendant la majeure partie de leur vie.

Avec le temps, ces observations ont conduit à la théorie selon laquelle bien au-delà du soleil et des planètes, il existe un grand nuage de matière glacée et de roche doù proviennent la plupart de ces comètes. Cette existence de ce nuage, connu sous le nom de nuage dOort (du nom de son principal fondateur théorique), reste à prouver. Mais à partir des nombreuses comètes de courte et longue période qui en seraient issues, les astronomes ont beaucoup appris sur sa structure et sa composition.

Définition:

Le nuage dOort est un nuage sphérique théorique de planétésimaux à prédominance glacée qui entoure le soleil à une distance allant jusquà environ 100 000 UA (2 ly). Cela le place dans lespace interstellaire, au-delà de lhéliosphère du soleil où il définit la frontière cosmologique entre le système solaire et la région de la dominance gravitationnelle du soleil.

Comme la ceinture de Kuiper et le disque dispersé, le nuage dOort est un réservoir dobjets trans-neptuniens, bien quil soit mille fois plus éloigné de notre soleil que ces deux autres. Lidée dun nuage dinfinitésimaux glacés a été proposée pour la première fois en 1932 par lastronome estonien Ernst Öpik, qui a postulé que les comètes de longue période provenaient dun nuage en orbite à lextrémité la plus externe du système solaire.

En 1950, le concept a été ressuscité par Jan Oort, qui a indépendamment émis lhypothèse de son existence pour expliquer le comportement des comètes à long terme. Bien que cela nait pas encore été prouvé par lobservation directe, lexistence du nuage dOort est largement acceptée dans la communauté scientifique.

Structure et composition:

Le nuage dOort extérieur peut avoir des trillions dobjets de plus de 1 km (0,62 mi), et des milliards qui mesurent 20 kilomètres (12 mi) de diamètre. Sa masse totale nest pas connue, mais – en supposant que la comète de Halley soit une représentation typique des objets extérieurs du nuage dOort – elle a la masse combinée denviron 3 × 1025 kilogrammes (6,6 × 1025 livres), soit cinq terres.

Sur la base des analyses des comètes passées, la grande majorité des objets Oort Cloud sont composés de volatiles glacés – tels que leau, le méthane, léthane, le monoxyde de carbone, du cyanure dhydrogène et de lammoniac. Lapparition dastéroïdes dont on pense quils proviennent du nuage dOort a également suscité des recherches théoriques suggérant que la population se compose de 1 à 2% dastéroïdes.

Selon des estimations antérieures, sa masse atteignait 380 masses terrestres, mais une meilleure connaissance de la distribution des tailles des comètes de longue période a conduit à des estimations plus faibles. La masse de la Le nuage dOort intérieur, quant à lui, na pas encore été caractérisé. Le contenu de la ceinture de Kuiper et du nuage dOort est connu sous le nom dobjets trans-neptuniens (TNO), car utiliser les objets des deux régions ont des orbites qui sont plus éloignées du soleil que lorbite de Neptune.

Origine:

On pense que le nuage dOort est un vestige du protoplanétaire original disque qui sest formé autour du soleil il y a environ 4,6 milliards dannées. Lhypothèse la plus largement acceptée est que les objets du nuage dOort se sont initialement fusionnés beaucoup plus près du soleil dans le cadre du même processus qui a formé les planètes et les planètes mineures, mais que linteraction gravitationnelle avec de jeunes géantes gazeuses telles que Jupiter les a éjectés en extrêmement long Orbites elliptiques ou paraboliques.

Des recherches récentes de la NASA suggèrent quun grand nombre dobjets du nuage dOort sont le produit dun échange de matériaux entre le soleil et ses étoiles frères au fur et à mesure de leur formation et de leur séparation. a suggéré que beaucoup – peut-être la majorité – des objets du nuage dOort ne se sont pas formés à proximité du soleil.

Alessandro Morbidelli de lObservatoire de la Côte dAzur a réalisé des simulations sur lévolution du nuage dOort des débuts du système solaire à nos jours. Ces simulations indiquent que linteraction gravitationnelle avec les étoiles proches et les marées galactiques ont modifié les orbites cométaires pour les rendre plus circulaires. Ceci est proposé pour expliquer pourquoi le nuage dOort extérieur est presque de forme sphérique tandis que le nuage de collines, qui est lié plus fortement au soleil, na pas acquis une forme sphérique.

Des études récentes ont montré que la formation du nuage dOort est globalement compatible avec lhypothèse selon laquelle le système solaire faisait partie dun amas intégré de 200 à 400 étoiles. Ces premières étoiles ont probablement joué un rôle dans la formation du nuage, car le nombre de passages stellaires proches dans lamas était beaucoup plus élevé quaujourdhui, entraînant des perturbations beaucoup plus fréquentes.

Comètes:

On pense que les comètes ont deux points dorigine dans le système solaire. Elles commencent comme des infinitésimales dans le nuage dOort, puis deviennent des comètes lorsque des étoiles qui passent en chassent certaines de leurs orbites, les envoyant sur une orbite à Les comètes à courte période ont des orbites qui durent jusquà deux cents ans tandis que les orbites des comètes à longue période peuvent durer des milliers dannées. Alors que les comètes à courte période semblent avoir émergé de la ceinture de Kuiper ou du disque dispersé, lhypothèse acceptée est que les comètes de longue période proviennent du nuage dOort. Cependant, il existe quelques exceptions à cette règle.

Par exemple, il existe deux principales variétés de comètes à courte période: les comètes de la famille Jupiter et Halley-f amily comètes. Les comètes de la famille Halley, nommées daprès leur prototype (la comète de Halley), sont inhabituelles en ce que, bien quelles soient courtes en période, on pense quelles proviennent du nuage dOort. Daprès leurs orbites, il est suggéré quelles étaient autrefois longues. des comètes dépoque capturées par la gravité dune géante gazeuse et envoyées dans le système solaire interne.

Exploration:

Parce que le nuage dOort est tellement plus éloigné que la ceinture de Kuiper, la région est restée inexplorée et en grande partie non documentée. Les sondes spatiales nont pas encore atteint la zone du nuage dOort, et Voyager 1 – la sonde spatiale interplanétaire la plus rapide et la plus éloignée actuellement sortant du système solaire – ne fournira probablement aucune information à ce sujet.

À sa vitesse actuelle, Voyager 1 atteindra le nuage dOort dans environ 300 ans et mettra environ 30 000 ans à le traverser. Cependant, vers 2025, les générateurs thermoélectriques radio-isotopiques de la sonde seront ne fournit plus assez dénergie pour faire fonctionner lun de ses ins scientifiques truments. Les quatre autres sondes qui échappent actuellement au système solaire – Voyager 2, Pioneer 10 et 11 et New Horizons – seront également non fonctionnelles lorsquelles atteindront le nuage dOort.

Explorer le nuage dOort présente de nombreuses difficultés, dont la plupart proviennent du fait quil est incroyablement éloigné de la Terre. Au moment où une sonde robotique pourrait latteindre et commencer à explorer sérieusement la région, des siècles se seront écoulés ici sur Terre. Non seulement ceux qui lavaient envoyé en premier lieu seraient morts depuis longtemps, mais lhumanité aura probablement inventé des sondes beaucoup plus sophistiquées ou même des engins habités entre-temps.

Pourtant, les études peuvent être (et sont) menée en examinant les comètes quil recrache périodiquement, et les observatoires à longue portée devraient faire des découvertes intéressantes dans cette région de lespace dans les années à venir. Cest un gros nuage. Qui sait ce que nous pourrions y trouver?