Факты и история об Облаке Оорта
Здравствуйте, любители космоса!
Хотите узнать интересные факты об Облаке Оорта?
Тогда продолжайте читать далее и вы узнаете много для себя нового. Поехали.
Облако Оорта, также известное как облако Эпика-Оорта, представляет собой сферическое облако ледяных объектов, которое, как считается, окружает Солнце на расстоянии около 50 000 астрономических единиц (а. е.).
Эта расширенная оболочка названа в честь голландского астронома Яна Оорта (Jan Oort) и эстонского астронома Эрнста Эпика (Ernst Öpik), которые предположили ее существование.
Факты об облаке Оорта
Прежде чем мы углубимся в детали, давайте взглянем на некоторые факты об Облаке Оорта!
- Облако Оорта отмечает границу нашей Солнечной системы. Это предел гравитационного влияния Солнца;
- Объекты, обнаруженные в Облаке Оорта, известны как «транснептуновые объекты» или ТНО. Это относится ко всем объектам за пределами орбиты Нептуна. Он также включает объекты пояса Койпера (ОПК);
- Одна из теорий его образования состоит в том, что Солнце захватило кометный материал с внешних дисков других звезд, которые формировались в той же туманности, что и Солнце;
- Облако Оорта состоит из двух областей. Существует сферическое внешнее облако Оорта и внутреннее облако в форме диска, называемое облаком Хиллса;
- Объекты в облаке в основном состоят из водяного льда, аммиака и метана;
- Предполагаемое количество объектов, которые, как считается, находятся в облаке, составляет около 2 триллионов. Хотя в настоящее время нет возможности проверить эту теорию;
- По мнению многих астрономов, долгопериодические кометы (с периодом обращения более 200 лет) происходят из облака Оорта;
- «Планетоид Седна», также известный как «90377», был обнаружен в 2003 году. Считается, что он из внутреннего Облака Оорта. По состоянию на 2012 год этот планетоид находился примерно в три раза дальше Нептуна от Солнца;
- Облако Оорта настолько далеко, что на него уже влияют внешние приливные силы, в частности, наша галактика. Кроме того, на него также могут влиять проходящие звезды;
- Ни один космический аппарат еще не достиг облака Оорта. «Вояджеру-1» потребуется около 300 лет, чтобы войти во внутренний край. Если это произойдет, он исчезнет примерно через 30 000 лет.
Что такое облако Оорта?
Облако Оорта — это теоретическое сферическое облако, которое окружает Солнечную систему.
Это самая дальняя точка гравитационного влияния Солнца.
Проще говоря, это край Солнечной системы.
Если посмотреть поближе, Нептун — самая удаленная от Солнца планета.
За ним находится пояс Койпера, рассеянный диск и, наконец, Облако Оорта.
В отличие от пояса Койпера в форме диска, облако Оорта считается сферическим по форме.
Оно окружает Землю и все в нашей Солнечной системе.
Поскольку оно находится далеко от Солнца, этот большой пузырь состоит из кусочков льда всех размеров.
Миллиарды или даже триллионы из них составляют эту сферическую оболочку.
Пояс Койпера и рассеянный диск примерно в тысячу раз ближе к Солнцу, чем облако Оорта.
Считается, что это облако частиц является остатками материала диска, из которого сформировались Солнце и восемь планет.
Астрономы предположили, что вещество, составляющее облако, сформировалось близко к Солнцу.
Однако, вероятно, он был рассеян в космосе мощной гравитацией газовых гигантов в начале эволюции Солнечной системы.
Внешнее облако Оорта слабо связано с Солнечной системой.
Это означает, что на него легко влияет гравитационное притяжение молекулярных облаков, проходящих звезд и галактики Млечный Путь.
Фактически внешний предел облака Оорта определяет космографическую границу Солнечной системы.
Он отмечает границы гравитационного господства Солнца.
Где находится облако Оорта?
Считается, что Облако Оорта занимает огромное пространство.
Оно очень большое и далекое, что потребовалось бы много цифр, если бы мы измеряли его в километрах.
Лучшей единицей измерения является астрономическая единица (astronomical unit — AU) — расстояние между Солнцем и Землей.
Одна а. е. равна примерно 150 миллионам километрам (93 миллионам миль).
Считается, что внутренний край облака Оорта находится на расстоянии от 2000 до 5000 а. е. от Солнца.
Оно настолько велико, что внешний край простирается на расстояние от 10 000 до 100 000 а. е.
Это примерно четверть расстояния до ближайшей к нам звезды Проксимы Центавра.
Облако Оорта отмечает границу Сфера Хилла нашего Солнца.
Сфера Хилла определяет гравитационное влияние объекта на возмущения большего тела.
Эта концепция была названа в честь американского астронома и математика Джорджа Уильяма Хилла (George William Hill).
Поскольку оно определяет предел сферы Хилла, влияние Солнца больше не доминирует над Облаком Оорта.
На него часто влияет гравитационное влияние более массивного Млечного Пути или проходящей звезды.
Открытие
Мы не наблюдали непосредственно Облако Оорта, поэтому оно все еще «теоретическое».
Идея была впервые предложена эстонским астрономом Эрнстом Эпиком в 1932 году.
Много лет спустя, в 1950 году, такая же идея возникла и у голландского астронома Яна Оорта.
Облако было названо в его честь.
Ученые считают, что Облако Оорта является источником комет, которые иногда проходят близко к Солнцу.
Из-за этого некоторые люди считают его «кометным резервуаром».
Время от времени внутреннюю Солнечную систему посещают кометы.
Некоторые из них считаются короткопериодическими кометами, потому что время их обращения составляет менее 200 лет.
Они следуют эклиптике или плоскости планет.
Примером этого является периодическая комета Галлея, которая проходит каждые 75 лет.
Еще более интересны долгопериодические кометы.
Им требуется более 200 лет для обращения вокруг Солнца, а некоторым даже до 30 миллионов лет.
Их очень длинный орбитальный период означает, что они путешествуют из очень далекого места.
Это далекое место ученые называют Облаком Оорта.
Его существование является наиболее вероятным объяснением происхождения долгопериодических комет.
Как это произошло?
Облако Оорта состоит из космического мусора, оставшегося после формирования Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад.
Эти накопленные тела вместе называются планетезималями.
Пояс астероидов и пояс Койпера также состоят из этих остатков.
Считается, что эти планетезимали не всегда так далеко, как сейчас.
Когда планета сформировалась, их гравитация оттолкнула и разбросала эти тела.
Планеты-гиганты, особенно Юпитер и Сатурн, оказывали наибольшее гравитационное воздействие на эти объекты.
Некоторые объекты вылетели за пределы Солнечной системы.
Есть и другие, которые цепляются за внешние края, где планеты больше не могут на них влиять.
Они по-прежнему находятся под влиянием Солнца, но также притягиваются внешними влияниями.
В результате у них очень эллиптические орбиты.
Другая теория предполагает, как появилось облако Оорта.
В нем говорится, что ранняя Солнечная система могла быть частью звездного скопления, насчитывающего от 200 до 400 звезд.
Столкновения со звездами привели к смешиванию материалов с разных протопланетных дисков.
Если это так, то это означает, что Облако Оорта не сформировалось близко к Солнцу, как это принято считать.
Это также означает, что оно содержит материал от других звезд в указанном скоплении.
Компьютерное моделирование в 2010 году показало, что около 90% населения облаков образовано другими звездами.
Структура
В отличие от пояса скалистых астероидов, Облако Оорта населено ледяными телами.
Эти объекты могут быть очень большими, а некоторые даже размером с горы или даже больше!
У объектов здесь нет общей орбитальной плоскости, как у планет.
Вместо этого они следуют по орбитам, огибающим Солнце со всех сторон.
Они путешествуют сверху, снизу и со всех сторон, как очень большой клубок для вязания.
Именно поэтому его называют «облаком», а не «диском».
Считается, что Облако Оорта в основном населено ледяными объектами, состоящими в основном из водяного льда, этана, метана и других льдов.
Это давнее убеждение было поставлено под сомнение в 1996 году, когда был обнаружен неизвестный объект под названием «1996 PW».
«1996 PW» пришел из Облака Оорта, но не имел хвоста и других характеристик кометы.
На самом деле он больше походил на астероид.
Однако его классификация не полностью подтверждена, поскольку это также может быть потухшая комета.
Общую массу облака Оорта трудно определить, но считается, что его внешняя область составляет около пяти масс Земли.
Точно так же до сих пор невозможно узнать точное количество объектов Облака Оорта.
Однако считается, что она исчисляется миллиардами или даже триллионами.
Они темны и холодны, и жизнь, какой мы ее знаем, не может там процветать.
Дом, милый дом
Считается, что Облако Оорта является домом для долгопериодических комет.
Они катапультируются во внутреннюю часть Солнечной системы, когда их возмущают галактические влияния или близлежащая звезда.
Эти объекты путешествуют вокруг Солнца от 200 до миллионов лет.
Из-за этого мы увидим только несколько из них в нашей жизни.
Некоторые примеры включают «комету ISON», «Siding Spring», «комету Kohoutek» и «C/2011 L4».
Считается, что малая «планета Седна» тоже из этого облака.
В 2013 году был обнаружен странный объект под названием «C/2013 P2 Pan-STARRS».
У него не было обычного кометного хвоста, и он также не вел себя как таковой.
Если это не астероид, то это доказательство предыдущих теорий Яна Оорта.
По словам Оорта, объекты в своем первом путешествии будут выглядеть очень яркими, потому что их поверхности все еще содержат много материала.
«C/2013 P2» скорее всего с ответным визитом, поэтому он оказался бесхвостым.
Большая часть льдов на его поверхности могла сублимироваться уже во время его первого путешествия в Солнечную систему.
Считалось, что во время своего сближения в 2014 году «C/2013 A1» (Siding Spring) столкнулся с Марсом.
Он пролетел мимо красной планеты примерно на одну треть расстояния от Земли до Луны.
Первоначально это рассматривалось как угроза для орбитальных аппаратов за пределами Марса.
Хорошей новостью является то, что это никогда не причиняло никакого вреда.
Вместо этого у космического корабля появилась хорошая возможность запечатлеть такое редкое событие.
«Siding Spring» потребуется еще 740 000 лет, чтобы снова посетить нас.
Исчезающие кометы
Ян Оорт обнаружил, что долгопериодические кометы иногда исчезают.
Он разработал модель для предсказания возвращения комет Облака Оорта только для того, чтобы узнать, что лишь немногие из них повторно посещают внутреннюю часть Солнечной системы.
Так было в 2013 году, когда любители неба ждали «комету ISON».
Она прошла долгий путь от Облака Оорта.
Ожидалось, что она устроит великолепное небесное шоу, потому что она казалась достаточно большим для этого.
Однако по мере приближения к Солнцу ученым ничего не удалось увидеть.
Куда она потом делась?
Наиболее вероятным объяснением этого является то, что «комета ISON» распалась до того, как приблизилась к ней на самое близкое расстояние.
Ученые, вероятно, переоценили ее размер, потому что раньше она выглядел ярче.
Эта падающая на солнце комета была слишком мала, чтобы пережить столкновение.
Она могла распасться на пыль и щебень, когда достигла перигелия.
И из-за этого ожидаемое световое шоу провалилось.
Важность
Облако Оорта важно, потому что оно содержит ключи к пониманию того, какой была наша Солнечная система в начале.
Как так?
Кометы содержат примитивные молекулы и материалы.
Некоторые из них существовали еще до образования Солнца.
В отличие от планет, кометы маленькие и далеки от Солнца, поэтому после своего образования они не претерпели значительных изменений.
Короче говоря, они способны сохранять свое исходное состояние и состав.
Эти древние следы не сохранятся здесь, на Земле.
Наша планета претерпела множество изменений и событий с момента своего образования.
Изучение комет позволяет ученым понять, как это было, когда формировалась Солнечная система.
Благодаря этому мы лучше поймем, как зародилась и развивалась жизнь.
Отслеживание наших корней важно, потому что это также дает нам представление о том, как все будет развиваться в будущем.
Что находится за пределами облака Оорта?
Еще никто не выходил из Облака Оорта, чтобы увидеть, что находится за пределами нашей Солнечной системы.
Наше Солнце — всего лишь одна из многих звезд в нашей галактике, и наша галактика — лишь одна из многих.
Мы можем ожидать другие звездные системы за пределами нашей собственной.
Наш ближайший сосед — Проксима Центавра, которая находится на расстоянии около 4,2 световых года от нас.
Это часть множественной звездной системы Альфа Центавра.
На орбите Проксимы Центавра обнаружены две экзопланеты.
Одна из них размером примерно с Землю и тоже находится в обитаемой зоне.
Влияние других звездных систем обычно ощущается в Облаке Оорта.
На самом деле звезды проходят через Облако Оорта примерно каждые 100 000 лет.
Каждые девять миллионов лет ожидается приближение на 52 000 а. е.
Оранжевая звезда «Gliese 710», по прогнозам, приблизится на расстояние от 8 800 до 13 700 а. е. примерно через 1,4 миллиона лет.
Это возмутит ледяные тела в Облаке Оорта и отправит их внутрь в виде комет.
Исследования на краю Солнечной системы
Добраться до внешних границ Солнечной системы — немалый подвиг.
Это очень долгий путь, который занимает тысячи лет.
Даже если вы путешествуете со скоростью света, все равно потребуется около года, чтобы пересечь внешний край облака Оорта.
Возьмем, к примеру, путешествие солнечного света.
Солнечному свету требуется около 8 минут, чтобы достичь нас здесь, на Земле.
Он достигает Юпитера за 43 минуты и примерно 4,5 часа до Нептуна.
С той же скоростью в 1 миллиард километров в час (около 671 миллиона миль в час) он пройдет через пояс Койпера, гелиопаузу и межзвездное пространство.
Чтобы пройти это расстояние, потребуется около 17 часов.
Однако пройдет еще около 1,5 лет, прежде чем этот же солнечный свет покинет Облако Оорта.
Ни один космический корабль не достиг и не прошел мимо облака Оорта.
Однако пять из них направляются к краям Солнечной системы.
С датами их запуска это:
- Пионер 10: 2 марта 1972 г.;
- Пионер 11: 5 апреля 1973 г.;
- «Вояджер-2»: 20 августа 1977 г.;
- «Вояджер-1»: 5 сентября 1977 г.;
- Новые горизонты: 19 января 2006 г.
Эти космические корабли в конечном итоге достигнут Облака Оорта, если их источники энергии позволят это сделать.
Лидером группы является «Вояджер-1», который преодолевает более миллиона километров в день.
Два «Вояджера» и «Новые горизонты» все еще отправляют данные на Землю.
Однако Пионер 1 и 2 находятся в заброшенном состоянии и больше не отправляют данные.
«Вояджер-1» вошел в межзвездную среду 25 августа 2012 года.
Его близнец, «Вояджер-2», последовал за ним 5 ноября 2018 года.
Это самый дальний и единственный космический корабль, покинувший гелиопаузу.
Хотя они уже очень далеко, они все еще так далеки от Облака Оорта.
«Вояджер-1» войдет в облако через 300 лет и выйдет из него через 30 000 лет.
Если он достигнет этого рубежа, он попрощается с нашим Солнцем и станет ближе к другой звезде через 40 000 лет.
Прошлые и будущие планы
Зонд «Тысяча астрономических единиц» (Thousand Astronomical Units — TAU) был предложен в 1987 году для изучения внешней части Солнечной системы.
Примерно в 2010-х годах была предложена миссия Уиппла для поиска объектов пояса Койпера (ОПК) и объектов облака Оорта.
Однако он не был выбран для программы NASA Discovery (Открытие).
Новый игрок присоединится к пяти космическим кораблям во внешней Солнечной системе.
Interstellar Heliosphere Probe или Interstellar Express — это предлагаемая программа, целью которой является исследование гелиосферы и, в конечном итоге, межзвездного пространства.
Эта миссия находится в ведении Китайского национального космического управления (CNSA).
Она включает в себя два зонда, которые будут запущены в 2024 году.
Более интересные факты об облаке Оорта
- Для сравнения, орбита Плутона проходит на расстоянии от 30 до 50 астрономических единиц от Солнца. Однако считается, что внешний край облака Оорта простирается на 100 000 а. е. от Солнца;
- Если в облаке Оорта действительно есть астероиды, то они, вероятно, составляют около 4% облака. Это около 8 миллионов объектов и больше, чем в поясе астероидов!;
- Поскольку на Облако Оорта влияет как Солнце, так и наша галактика Млечный Путь, оно часто растягивается и сжимается во всех направлениях. Это гравитационное перетягивание каната возмущает относительно устойчивые тела. В результате они устремляются к Солнцу как долгопериодические кометы;
- Многие объекты были выброшены за пределы Солнечной системы при формировании планет. Однако также считается, что Облако Оорта также содержит захваченные объекты из-за пределов Солнечной системы;
- Из-за большого расстояния долгопериодические кометы очень долго обращаются вокруг Солнца. Некоторые из них находятся так далеко, что никогда даже не приближались к Солнцу с момента своего образования;
- Проходящие звезды могут проходить через Облако Оорта. В 2015 году астроном Эрик Мамаек (Eric Mamajek) и его команда обнаружили, что звезда прошла через него около 70 000 лет назад. Она называется «Звезда Шольца», двойная звездная система, расположенная в созвездии Единорога.
Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье - напишите его в разделе комментариев ниже.
До скорых встреч! Заходите!
