Cosè Oort Cloud?

Per migliaia di anni gli astronomi hanno osservato le comete viaggiare vicino alla Terra e illuminare il cielo notturno. Col tempo, queste osservazioni hanno portato a una serie di paradossi. Ad esempio, da dove provenivano tutte queste comete? E se il loro materiale di superficie vaporizza quando si avvicinano al sole (formando così i loro famosi aloni), devono formarsi più lontano, dove sarebbero esistiti lì per la maggior parte della loro vita.

Col tempo, queste osservazioni hanno portato alla teoria che ben oltre il sole e i pianeti, esiste una grande nuvola di materiale ghiacciato e roccia da cui proviene la maggior parte di queste comete. Questa esistenza di questa nuvola, che è conosciuta come la nuvola di Oort (dal nome del suo principale fondatore teorico), rimane non dimostrata. Ma dalle numerose comete di breve e lungo periodo che si ritiene provengano da lì, gli astronomi hanno imparato molto su struttura e composizione.

Definizione:

La nube di Oort è una nuvola sferica teorica di planetesimi prevalentemente ghiacciati che si ritiene circondi il sole a una distanza fino a circa 100.000 UA (2 ly). Questo lo colloca nello spazio interstellare, al di là delleliosfera del sole, dove definisce il confine cosmologico tra il sistema solare e la regione del dominio gravitazionale del sole.

Come la fascia di Kuiper e il disco sparso, la nuvola di Oort è un serbatoio di oggetti transnettuniani, sebbene sia oltre mille volte più distante dal nostro sole di questi altri due. Lidea di una nuvola di ghiacci infinitesimali fu proposta per la prima volta nel 1932 dallastronomo estone Ernst Öpik, il quale postulò che le comete di lungo periodo provenissero da una nuvola orbitante al bordo più esterno del sistema solare.

Nel 1950, il concetto è stato riesumato da Jan Oort, che ha ipotizzato in modo indipendente la sua esistenza per spiegare il comportamento delle comete a lungo termine. Sebbene non sia stata ancora dimostrata attraverso losservazione diretta, lesistenza della nuvola di Oort è ampiamente accettata nella comunità scientifica.

Struttura e composizione:

La nuvola di Oort esterna può avere trilioni di oggetti più grandi di 1 km (0,62 mi) e miliardi che misurano 20 chilometri (12 mi) di diametro. La sua massa totale non è nota, ma – supponendo che la cometa di Halley sia una rappresentazione tipica degli oggetti esterni della Nube di Oort – ha la massa combinata di circa 3 × 1025 chilogrammi (6,6 × 1025 libbre), o cinque Terre.

Sulla base delle analisi delle comete del passato, la stragrande maggioranza degli oggetti della nuvola di Oort è composta da volatili ghiacciati – come acqua, metano, etano, monossido di carbonio, acido cianidrico e ammoniaca. La comparsa di asteroidi che si pensa provengano dalla nube di Oort ha anche stimolato la ricerca teorica che suggerisce che la popolazione è composta dall1-2% di asteroidi.

Stime precedenti indicavano la sua massa fino a 380 masse terrestri, ma una migliore conoscenza della distribuzione dimensionale delle comete di lungo periodo ha portato a stime più basse. La massa del La nuvola di Oort interna, nel frattempo, deve ancora essere caratterizzata. I contenuti sia della fascia di Kuiper che della nuvola di Oort sono noti come oggetti transnettuniani (TNO), perché utilizzare gli oggetti di entrambe le regioni hanno orbite più lontane dal sole rispetto allorbita di Nettuno.

Origine:

Si pensa che la nube di Oort sia un residuo delloriginale protoplanetario disco che si è formato intorno al sole circa 4,6 miliardi di anni fa. Lipotesi più ampiamente accettata è che gli oggetti della nube di Oort si siano inizialmente coalizzati molto più vicino al sole come parte dello stesso processo che ha formato i pianeti e i pianeti minori, ma che linterazione gravitazionale con giovani giganti gassosi come Giove li abbia espulsi in tempi estremamente lunghi. orbite ellittiche o paraboliche.

Recenti ricerche della NASA suggeriscono che un gran numero di oggetti della nube di Oort sono il prodotto di uno scambio di materiali tra il sole e le sue stelle gemelle mentre si sono formati e si sono allontanati. ha suggerito che molti – forse la maggior parte – degli oggetti della nube di Oort non si sono formati in prossimità del sole.

Alessandro Morbidelli dellObservatoire de la Cote d “Azur ha condotto simulazioni sullevoluzione della nube di Oort dagli inizi del sistema solare ad oggi. Queste simulazioni indicano che linterazione gravitazionale con le stelle vicine e le maree galattiche hanno modificato le orbite delle comete per renderle più circolari. Questo è offerto come una spiegazione del motivo per cui la nube di Oort esterna è di forma quasi sferica mentre la nube di Hills, che è più fortemente legata al sole, non ha acquisito una forma sferica.

Recenti studi hanno dimostrato che la formazione della nube di Oort è ampiamente compatibile con lipotesi che il sistema solare si sia formato come parte di un ammasso incorporato di 200-400 stelle. Queste prime stelle probabilmente hanno svolto un ruolo nella formazione della nuvola, poiché il numero di passaggi stellari ravvicinati allinterno dellammasso era molto più alto di oggi, portando a perturbazioni molto più frequenti.

Comete:

Si pensa che le comete abbiano due punti di origine allinterno del sistema solare. Iniziano come infinitesimali nella nube di Oort e poi diventano comete quando le stelle di passaggio ne fanno uscire alcune dalle loro orbite, mandandone in unorbita a lungo termine che richiede loro nel sistema solare interno e di nuovo fuori.

Le comete di breve periodo hanno orbite che durano fino a duecento anni mentre le orbite delle comete di lungo periodo possono durare per migliaia di anni. Mentre le comete di breve periodo si ritiene che siano emerse dalla fascia di Kuiper o dal disco disperso, lipotesi accettata è che le comete di lungo periodo abbiano origine nella nube di Oort. Tuttavia, ci sono alcune eccezioni a questa regola.

Ad esempio, ci sono due principali varietà di comete di breve periodo: le comete della famiglia di Giove e le comete di Halley-f comete amily. Le comete della famiglia Halley, che prendono il nome dal loro prototipo (la cometa di Halley), sono insolite in quanto, sebbene siano di breve periodo, si ritiene che abbiano avuto origine dalla nube di Oort. Sulla base delle loro orbite, si suggerisce che una volta fossero lunghe. comete depoca che sono state catturate dalla gravità di un gigante gassoso e inviate nel sistema solare interno.

Esplorazione:

Poiché la nube di Oort è molto più lontana della fascia di Kuiper, la regione è rimasta inesplorata e in gran parte priva di documenti.Le sonde spaziali devono ancora raggiungere larea della nube di Oort, e la Voyager 1 – la più veloce e la più lontana delle sonde spaziali interplanetarie attualmente in uscita dal sistema solare – è improbabile che fornisca alcuna informazione su di essa.

Alla sua velocità attuale, Voyager 1 raggiungerà la nube di Oort in circa 300 anni e impiegherà circa 30.000 anni per attraversarla. Tuttavia, intorno al 2025, i generatori termoelettrici di radioisotopi della sonda non fornisce più energia sufficiente per far funzionare nessuno dei suoi servizi scientifici trumenti. Anche le altre quattro sonde attualmente in fuga dal sistema solare – Voyager 2, Pioneer 10 e 11 e New Horizons – non funzioneranno quando raggiungeranno la nube di Oort.

Lesplorazione della nube di Oort presenta numerose difficoltà, la maggior parte dei quali derivano dal fatto che è incredibilmente distante dalla Terra. Quando una sonda robotica potrebbe effettivamente raggiungerla e iniziare a esplorare larea sul serio, i secoli saranno passati qui sulla Terra. Non solo coloro che lavevano inviato in primo luogo sarebbero morti da tempo, ma molto probabilmente lumanità avrà inventato sonde molto più sofisticate o persino mezzi con equipaggio nel frattempo.

Tuttavia, gli studi possono essere (e sono) condotti esaminando le comete che periodicamente emette e gli osservatori a lungo raggio probabilmente faranno alcune scoperte interessanti da questa regione dello spazio nei prossimi anni. È una grande nuvola. Chissà cosa potremmo trovare in agguato lì dentro?