Tisoč let so astronomi opazovali, kako kometi potujejo blizu Zemlje in prižgejo nočno nebo. Sčasoma so ta opažanja povzročila številne paradokse. Na primer, od kod prihajajo ti kometi? In če se njihov površinski material izhlapi, ko se približajo Soncu (s čimer tvorijo svoje znamenite haloge), se morajo tvoriti dlje, tam, kjer bi tam obstajali večino življenjske dobe.
Sčasoma so ta opažanja pripeljala do teorije, da daleč onkraj Sonca in planetov obstaja velik oblak ledenega materiala in kamnin, od koder prihaja večina teh kometov. Obstoj tega oblaka, ki je znan kot Oortov oblak (po svojem glavnem teoretičnem ustanovitelju), ostaja nedokazan. A astronomi so se iz mnogih kratkoročnih in dolgoročnih kometov, za katere se domneva, da prihajajo od tam, veliko naučili o njegovi zgradbi in sestavi.
Opredelitev:
Oortov oblak je teoretični sferični oblak pretežno ledenih planetesimal, ki naj bi obdajal Sonce na razdalji do približno 100.000 AU (2 ly). To ga umešča v medzvezdni prostor, onkraj Sončeve Heliosfere, kjer določa kozmološko mejo med Osončjem in območjem gravitacijske prevlade Sonca.
Tako kot Kuiperjev pas in razpršeni disk je Oortov oblak rezervoar trans-neptunskih objektov, čeprav je več kot tisočkrat bolj oddaljen od našega Sonca kot ta dva. Zamisel o oblaku ledenih neskončnih živali je prvič predlagal leta 1932 estonski astronom Ernst Öpik, ki je predlagal, da dolgoročni kometi izvirajo iz orbita v oblaku na skrajnem robu Osončja.
Leta 1950 je koncept oživel Jan Oort, ki je neodvisno predpostavil svoj obstoj, da bi razložil vedenje dolgoročnih kometov. Čeprav to še ni bilo dokazano z neposrednim opazovanjem, je obstoj Oortovega oblaka v znanstveni skupnosti splošno sprejet.
Sestava in sestava:
Oortov oblak naj bi segal med 2000 in 5000 AU (0,03 do 0,08 ly) do 50 000 AU (0,79 ly) od Sonca, čeprav nekatere ocene postavljajo zunanji rob do 100 000 in 200 000 AU (1,58 in 3,16 ly). Oblak naj bi bil sestavljen iz dveh regij - sferičnega zunanjega Oortovega oblaka od 20 000 do 50 000 AU (0,32 do 0,79 ly) in diskasto oblikovanega notranjega Oortovega (ali hribov) oblaka od 2 000 do 20 000 AU (0,03 do 0,32 ly) .
Zunanji oblak Oort ima trilijone predmetov, večjih od 1 km, in milijard, ki v premeru merijo 20 kilometrov. Njegova skupna masa ni znana, vendar - ob predpostavki, da je Halleyev komet tipična predstavitev zunanjih objektov Oort Cloud - ima skupno maso približno 3 × 1025 kilogrami (6,6 × 10)25 kilogramov) ali pet Zemlj.
Na podlagi analiz preteklih kometov je velika večina objektov Oort Cloud sestavljena iz ledenih hlapnih snovi - kot so voda, metan, etan, ogljikov monoksid, vodikov cianid in amonijak. Pojav asteroidov, za katere domneva, da izvirajo iz Oortovega oblaka, je spodbudil tudi teoretične raziskave, ki kažejo, da je populacija sestavljena iz 1-2% asteroidov.
Predhodne ocene so njegovo maso dosegle do 380 zemeljskih mas, vendar je boljše poznavanje porazdelitve po velikosti kometov na dolgi rok povzročilo nižje ocene. Medtem še ni treba določiti mase notranjega Oortovega oblaka. Vsebina Kuiperjevega pasu in Oortovega oblaka je znana kot Transneptunski objekti (TNO), ker imajo objekti obeh regij orbite, ki so bolj od Sonca od Neptunove orbite.
Izvor:
Oortov oblak naj bi bil ostanek prvotnega protoplanetarnega diska, ki se je oblikoval okoli Sonca pred približno 4,6 milijarde let. Najbolj sprejeta hipoteza je, da so se objekti Oortovega oblaka sprva združili veliko bližje Soncu kot del istega procesa, ki je tvoril planete in manjše planete, vendar pa jih je gravitacijska interakcija z mladimi plinskimi velikani, kot je Jupiter, izgnala v izjemno dolge eliptične oz. parabolične orbite.
Najnovejše raziskave NASA kažejo, da je veliko število oblačnih predmetov Oort rezultat izmenjave materialov med Soncem in njegovimi sorodnimi zvezdami, ko so se tvorile in odmikale. Predvideva se tudi, da mnogi - morda večina - oblakov Oortov predmetov niso bili oblikovani v neposredni bližini Sonca.
Alessandro Morbidelli z Observatoire de La Azurna obala je izvedel simulacije razvoja oblaka Oort od začetkov osončja do danes. Te simulacije kažejo, da gravitacijska interakcija z bližnjimi zvezdami in galaktičnimi plimi spreminja orbite ortanov, da bi jih naredili bolj krožne. To je ponujeno kot razlaga, zakaj je zunanji oblak Oort skoraj sferične oblike, medtem ko Hills oblak, ki je močneje vezan na Sonce, ni dobil sferične oblike.
Nedavne študije so pokazale, da je nastanek Oortovega oblaka na splošno združljiv s hipotezo, da je Osončje nastalo kot del vgrajenega gruča 200–400 zvezd. Te zgodnje zvezde so verjetno igrale vlogo pri nastajanju oblaka, saj je bilo število tesnih zvezdnih prehodov znotraj grozda veliko večje kot danes, kar je vodilo do veliko pogostejših motenj.
Kometi:
Menijo, da imajo kometi dve izhodiščni točki znotraj Osončja. V Oortovem oblaku se začnejo kot neskončne živali in nato postanejo kometi, ko zvezde, ki mimoidoče, nekatere od njih izločijo iz orbitov, pošljejo v dolgoročno orbito, ki jih popelje v notranji sončni sistem in spet izstopi.
Kmeti s kratkimi obdobji imajo orbite, ki trajajo do dvesto let, medtem ko lahko orbite dolgodobnih kometov trajajo več tisoč let. Medtem ko se verjame, da so kratkotrajni kometi nastali bodisi iz Kuiperjevega pasu bodisi iz razpršenega diska, je sprejeta hipoteza, da dolgoročni kometi izvirajo iz Oortovega oblaka. Vendar pa je od tega pravila nekaj izjem.
Na primer, obstajata dve glavni sorti kometov s kratkim obdobjem: kometi družine Jupiter in kometi družine Halley. Kometi družine Halley, poimenovani po svojem prototipu (Halleyjev komet), so nenavadni po tem, da so kljub temu, da so kratki, verjamejo, da izvirajo iz oblaka Oort. Glede na njihove orbite domnevamo, da so bili to nekoč kometi z dolgim obdobjem, ki jih je ujela gravitacija plinskega velikana in poslana v notranji Osončje.
Raziskovanje:
Ker je Oortov oblak toliko bolj oddaljen od Kuiperjevega pasu, je regija ostala neraziskana in v glavnem nedokumentirana. Vesoljske sonde še niso dosegle območja oblaka Oort in Voyager 1 - najhitrejša in najbolj oddaljena medplanetarna vesoljska sonda, ki trenutno izstopa iz Osončja - verjetno ne bo dala nobenih informacij o njej.
Pri trenutni hitrosti Voyager 1 bo oblak Oort dosegel čez približno 300 let, skozi njega pa bo potrebovalo približno 30.000 let. Vendar pa okoli leta 2025 radioizotopski termoelektrični generatorji sonde ne bodo več dobavljali dovolj moči za delovanje katerega koli svojega znanstvenega instrumenta. Ostale štiri sonde, ki trenutno uhajajo iz Osončja - Voyager 2, Pionir 10 in 11, in Nova obzorja - ne bodo delovale tudi, ko dosežejo oblak Oort.
Raziskovanje Oortovega oblaka predstavlja številne težave, od katerih večina izhaja iz dejstva, da je neverjetno oddaljen od Zemlje. Ko bo robotska sonda dejansko lahko prispela do nje in začela resno raziskovati območje, bodo na Zemlji že minila stoletja. Ne le, da bi bili tisti, ki so ga poslali ven, že dolgo mrtvi, ampak bo človeštvo v tem času najverjetneje izumilo veliko bolj izpopolnjene sonde ali celo posadko.
Kljub temu pa se študije lahko (in izvajajo) s pregledom kometov, ki jih občasno izpljune, opazovalnice na dolge razdalje pa bodo verjetno v naslednjih letih naredile nekaj zanimivih odkritij s tega prostora. Velik oblak Kdo ve, kaj bi lahko našli tam, kjer se skriva?
Imamo veliko zanimivih člankov o Oortovem oblaku in osončju za vesoljski časopis. Tukaj je članek o tem, kako velik je Osončje in eden o premeru Osončja. In tukaj je vse, kar morate vedeti o Halleyjevem kometu in onkraj Plutona.
Morda boste želeli preveriti tudi ta članek od NASA o oblaku Oort in enega z univerze v Michiganu o izvoru kometov.
Ne pozabite pogledati podcasta iz oddaje Astronomy Cast. Epizoda 64: Pluton in leden zunanji osončje in epizoda 292: Oortov oblak.
Referenca:
Nasino raziskovanje osončja: Kuiperjev pas in oblak Oort
