четверг, 3 марта 2016 г.

Структура і склад


Передбачувана відстань до хмари Оорта порівняно з усією іншою частиною Сонячної системи
Вважається, що хмара Оорта займає велику область на відстані від 2000-5000 а.  о, до 50 000 а. о. від Сонця. Деякі оцінки розміщують зовнішній край між 100 000-200 000 а. о. Ця область може бути поділена на сферичну зовнішню хмару Оорта (20 000-50 000 а. о.) і внутрішню хмару Оорта у формі тора (2000-20 000 а. о.). Зовнішня хмара слабко пов'язана з Сонцем і є джерелом довгоперіодичних комет, і, можливо, комет сімейства Нептуна. Внутрішня хмара Оорта також відома як хмара Гіллса, названа на честь Джека Гіллса, що припустив її існування 1981 року. Моделі передбачають, що у внутрішній хмарі в десятки або сотні разів більше кометних ядер, ніж у зовнішній; її вважають можливим джерелом нових комет для поповнення відносно мізерної зовнішньої хмари, оскільки вона поступово вичерпується. Хмара Гілла пояснює таку тривалість існування хмари Оорта протягом мільярдів років.
Зовнішня хмара Оорта, як припускають, містить кілька трильйонів ядер комет, більших 1,3 км (близько 500 мільярдів зі стандартною зоряною системою, яскравішою за 10,9), з середньою відстанню між кометами у кілька десятків мільйонів кілометрів. Її повна маса достеменно не відома, але, припускаючи, що комета Галлея - відповідний дослідний зразок для всіх комет зовнішньої хмари Оорта, очікувана об'єднана маса дорівнює 3×1025 кг., або приблизно в п'ять разів більше маси Землі. Раніше вважалося, що хмара масивніша (до 380 земних мас), але новітні відомості про розподіл розмірів довгоперіодичних комет призвели до значно нижчих оцінок. Маса внутрішньої хмари Оорта наразі невідома.
Виходячи з проведених досліджень комет, можна припустити, що переважна більшість об'єктів хмари Оорта складаються з різних льодів, утворених такими речовинами, як вода, метан, чадний газ та ціановодень. Однак відкриття об'єкта 1996PW (астероїда з орбітою, більш типовою для довгоперіодичних комет) наводить на думку, що в хмарі Оорта можуть бути й кам'яні об'єкти. Аналіз співвідношення ізотопів вуглецю та азоту в кометах як хмари Оорта, так і сімейства Юпітеру показує лише незначні відмінності, попри те, що їх області походження віддалені одна від одної. Із цього випливає, що об'єкти цих областей утворилися з протозоряної молекулярної хмари. Цей висновок також підтверджено дослідженнями розмірів частинок у кометах хмари Оорта і нещодавнім зіткнення космічного зонда Deep Imac з кометою Темпля 1, що належить до сімейства Юпітера.

Гіпотези

Вперше ідею існування такої хмари висунув естонський астроном Ернст Епік 1932 року. У 1950-х ідея була незалежно висунута нідерландським астрофізиком Яном Оортом як засіб вирішення парадоксу: в історії існування Сонячної системи орбіти комет непостійні; врешті-решт, динаміка диктує або їх зіткнення з Сонцем чи планетою, або викид планетними збуреннями поза межі Сонячної системи. Крім того, сонячне випромінювання поступово випарює з комет леткі речовини поки вони не розпадаються або не розвинеться ізолююча кірка, яка запобігає подальшому випаровуванню. Оскільки комети неодноразово наближаються до Сонця, такі процеси мали б привести до припинення кометної активності. Таким чином, вважав Оорт, комети, можливо, не сформувалися на їх поточних орбітах і, мабуть, провели майже весь час свого існування у зовнішній хмарі.
Існує два класи комет: короткоперіодичні комети та довгоперіодичні. Короткоперіодичні комети мають порівняно близькі до Сонця орбіти з періодом менше 200 років і малим нахилом до площини екліптики. Довгоперіодичні комети мають витягнуті орбіти, порядку тисяч а.  о, і з'являються з усіх нахилів. Оорт зазначив, що є пік розподілу афеліїв (найбільш віддалених від Сонця точок орбіти) у довгоперіодичних комет - приблизно 20 000 а.  о, який передбачає на цій відстані хмару комет зі сферичним, ізотропним розподілом. Відносно рідкісні комети з афеліями менше 10 000 а.  о,., ймовірно, пролетіли один або більше разів через Сонячну систему і тому мають орбіти, стислі тяжінням планет
Хмара Оорта — гіпотетична область Сонячної системи, що є джерелом комет з довгим періодом обертання. Безпосередніми спостереженнями існування хмари Оорта не підтвержджено, однак численні непрямі факти вказують на її існування.
Вперше ідею існування такої хмари висунув естонський астроном Ерст Епік 1932 року, а потім вона теоретично розроблялася нідерландським астрофізиком Яном Оортом у 1950-х, на честь якого й було названо область.
Очікувана відстань від Сонця до зовнішньої межі хмари Оорта становить 50 000-100 000  - приблизно світловий рік. Це становить майже чверть відстані до Проксіми Центавра - найближчої до Сонця зорі. Пояс Коепера та розсіяний диск, дві інші відомі області транснептунових об'єктів, у тисячу разів менші за хмару Оорта. Зовнішня межа хмари Оорта визначає гравітаційний кордон Сонячної системи - сферу Гілла, яка розраховується для Сонячної системи у 2 світлових роки.
Хмара Оорта, як припускають, поділяється дві окремі області: зовнішню (сферичну) хмару Оорта і внутрішню хмару Оорта в формі диску. Об'єкти в хмарі Оорта значною мірою складаються з водяних, аміачних і метанових льодів. Астрономи вважають, що об'єкти хмари Оорта сформувалися ближче до Сонця і були розсіяні далеко в космос під гравітаційним впливом планет-гігантів на ранньому етапі розвитку Сонячної системи.
Хоча прямих спостережень хмари Оорта не було, астрономи вважають її джерелом усіх довгоперіодичних комет і комет галлеївського типу, що прилітають у Сонячну систему, а також багатьох кентаврів і комет сімейства Юпітера. Зовнішня частина хмари Оорта є приблизною межею Сонячної системи, і легко може піддаватися впливу гравітаційних сил як зірок, що проходять неподалік, так і самої Галактики. Ці сили іноді змушують комети прямувати до центральної частини Сонячної системи. Короткоперіодичні комети, судячи з їх орбіт, можуть походити не лише з розсіяного диску, а й з хмари Оорта. Хоча об'єкти з поясу Койпера та більш віддаленого розсіяного диску спостерігалися і вимірювалися, об'єктами хмари Оорта на теперішній час можна вважати лише чотири: Сенду, 2000 CR105,