Облако Оорта — это гипотетическая область, состоящая из маленьких ледяных планетезималей, которая была названа в честь нидерландского астронома Яна Оорта.
Облако Оорта окружает Солнечную систему, простираясь на расстояние, вероятно, более трех световых лет от Солнца, центрального объекта системы. Пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна, примерно в 1000 раз ближе к Солнцу, чем внутренняя область Облака Оорта. Ниже приведены еще 10 интересных фактов об этой таинственной структуре, о которы вы, вероятно, не знали.
Облако Оорта определяет границы Солнечной системы
Считается, что внешний край Облака Оорта как бы очерчивает границы Солнечной системы и определяет предел сферы Хилла для Солнца. Проще говоря, предел сферы Хилла для Солнца (назван в честь американского астронома Джорджа Уильяма Хилла, определившего этот предел) представляет собой точку, в которой гравитация Солнца больше не доминирует перед лицом гравитационных эффектов более массивных тел. В данном случае этими телами будет либо галактика Млечный Путь, либо гравитационные эффекты звездных скоплений, проходящих на относительно небольшом расстоянии от предела сферы Хилла для Солнца.
Облако Оорта — родина долгопериодических комет
Хотя вопрос о происхождении (и даже существовании) Облака Оорта все еще не решен, находчивые астрономы использовали данные об орбитах наблюдаемых долгопериодических комет, таких как комета Галлея, в качестве основы для формирования представления о том, что все долгопериодические кометы, а также «кентавры» и «семейные кометы Юпитера» берут свое начало в Облаке Оорта.
Считается, что большинство короткопериодических комет происходит из рассеянного диска (не является частью облака Оорта), но, вполне возможно, что изначальным местом их рождения были внешние области Облака Оорта.
Облако Оорта действительно очень большое
Хотя облако Оорта не наблюдалось напрямую, считается, что оно похоже на сферу, внутренняя область которой начинается на расстоянии 2000-5000 а.е. (0,03-0,08 световых лет) от Солнца и простирается примерно на 100 000—200 000 а.е. (1,58—3,16 световых лет) от Солнца. Это действительно много, учитывая, что Проксима Центавра, ближайшая к нам звезда, находится всего в 4,2 световых годах от Земли.
Облако Оорта всего в пять раз массивнее Земли
Применив сложное компьютерное моделирование, ученые подсчитали, что Облако Оорта содержит по крайней мере несколько триллионов объектов, диаметр которых превышает один километр, и еще несколько миллиардов объектов диаметром около 20 километров. И это при том, что все эти объекты в среднем удалены на десятки миллионов километров друг от друга. Хотя полная масса Облака Оорта доподлинно неизвестна, расчеты, основанные на массе кометы Галлея (предполагаемой кометы Облака Оорта), позволили предположить, что общая масса объектов Облака Оорта составляет около 3 x 10^25 килограммов, что примерно в пять раз больше массы нашей планеты.
Облако Оорта может содержать материал других звезд
Принято считать, что Облако Оорта представляет собой остатки протопланетного диска, из которого около 4,6 миллиарда лет назад сформировалась Солнечная система, но новое исследование показало, что молодая Солнечная система когда-то была частью звездного скопления, состоящего из 200-400 звезд. Это указывает на то, что Облако Оорта изначально сформировалось на большом расстоянии от Солнца и не было «раздуто» в ходе миграции газовых гигантов, когда они отдалялись от нашей звезды.
Более того, усовершенствованные методы моделирования показывают, что, поскольку структура Облака Оорта в значительной степени совместима с представлением о том, что другие звезды могли способствовать его формированию, близкие встречи звезд с Облаком Оорта были гораздо более частыми в далеком прошлом, чем в настоящее время. В 2010 году команда ученых, которую возглавил Гарольд Левисон, используя очень сложные компьютерные модели, установила, что около 90% материала современного Облака Оорта было сформировано в протопланетных дисках других звезд, которые были частью скопления, в которое когда-то входило Солнце.
Облако Оорта очень гибкое
Внешние границы Облака Оорта попадают в область, где гравитация Солнца находится в прямой конкуренции с гравитационными эффектами Млечного Пути и звездных скоплений. Из-за этого Облаку Оорта приходится постоянно то растягиваться в одном направлении, то сжиматься в другом под действием приливных сил галактического гравитационного поля. Это «перетягивание каната» считается основным механизмом, который сбивает некоторые объекты с их относительно стабильных орбит, превращая их в долгопериодические кометы. Расстояние (100 000—200 0000 а.е.), на котором гравитация Солнца уступает свое влияние гравитации Млечного Пути, называют «приливным радиусом усечения».
Звезды иногда проходят через Облако Оорта
Помимо гравитационных эффектов галактического прилива, еще одним механизмом, который возмущает Облако Оорта в достаточной степени, чтобы отправлять долгопериодические кометы во внутреннюю часть Солнечной системы, является прохождение близлежащих звезд через Облако Оорта. Например, тусклая двойная звезда, носящая обозначение WISE J072003.20-084651.2 (звезда Шольца), прошла через внешние границы Облака Оорта около 70 000 лет назад, но относительно малая масса и высокая скорость движения минимизировали последствия ее пролета. А вот звезда Gliese 710 способна оказать серьезное влияние на Облако Оорта, вытеснив большое количество комет в течение следующих 10 миллионов лет или около того.
Кометы из Облака Оорта могут исчезнуть
Вскоре после того, как Ян Оорт разработал модель, предсказывающую, сколько долгопериодических комет из Облака Оорта попадет во внутреннюю часть Солнечной системы, он заметил, что на самом деле перемещается гораздо меньше комет, чем предсказывала его модель.
Сегодня известно, что количество комет, которые попадают во внешнюю Солнечную систему, намного превышает количество комет, попадающих во внутреннюю Солнечную систему. Однако ни один известный динамический процесс не может объяснить эту особенность; вопрос остается открытым.
Возможные объяснения включают разрушение комет в результате их столкновений с газовыми гигантами и их спутниками, фрагментацию, вызванную приливными напряжениями, или истощение всего летучего материала в ядре некоторых комет, что сделало бы такие объекты практически невидимыми.
Облако Оорта содержит как кометы, так и астероиды
Если то, что мы знаем о составе известных комет, считать репрезентативным для всех комет, то большинство объектов в Облаке Оорта будут состоять из замороженных воды, метана, этана, окиси углерода и цианистого водорода. Однако открытие объекта 1996 PW, который имеет орбиту, схожую с орбитами долгопериодических комет, и который имеет состав и внешний вид, похожие на астероиды D-типа, предполагает, что от 1% до 2% объектов Облака Оорта представляют собой астероиды.
Облако Оорта еще никто не видел
Все, что мы знаем об Облаке Оорта, основано на умозаключениях, дедуктивных рассуждениях, теоретических компьютерных моделях и некоторых разумных предположениях о происхождении долгопериодических комет, поскольку Облако еще никто не наблюдал.
Космический аппарат, который в настоящее время находится ближе всего к облаку Оорта, — это зонд NASA «Вояджер-1». Несмотря на то, что он является одним из самых быстрых космических аппаратов в истории, ему потребуется около 300 лет, чтобы достичь внутренней границы Облака Оорта и еще около 30 000 лет, чтобы миновать внешнюю границу.
К сожалению, ожидается, что ядерные реакторы, которые снабжают «Вояджер-1» энергией, прекратят свою работу до 2030 года, так что даже если зонд когда-то и достигнет Облака Оорта, мы никогда об этом не узнаем.
