Selama beribu-ribu tahun, para astronom telah menyaksikan komet bergerak dekat dengan Bumi dan menerangi langit malam. Pada waktunya, pemerhatian ini menyebabkan sejumlah paradoks. Contohnya, dari mana datangnya komet ini? Dan jika bahan permukaan mereka menguap ketika mendekati Matahari (sehingga membentuk lingkaran cahaya terkenal mereka), mereka mesti terbentuk lebih jauh, di mana mereka akan wujud di sana untuk sebahagian besar jangka hayat mereka.
Pada waktunya, pemerhatian ini membawa kepada teori bahawa jauh di luar Matahari dan planet-planet, terdapat awan besar bahan es dan batu dari mana kebanyakan komet ini berasal. Kewujudan awan ini, yang dikenali sebagai Oort Cloud (setelah pengasas teoritikal utamanya), masih belum terbukti. Tetapi dari banyak komet jangka pendek dan panjang yang dipercayai berasal dari sana, para astronom telah mengetahui banyak tentang struktur dan komposisi.
Definisi:
Awan Oort adalah awan sfera teoretikal dari planet-planet yang biasanya berais yang dipercayai mengelilingi Matahari pada jarak sekitar 100.000 AU (2 ly). Ini meletakkannya di ruang antarbintang, di luar Heliosfera Matahari di mana ia menentukan sempadan kosmologi antara Sistem Suria dan wilayah dominasi graviti Matahari.
Seperti Kuiper Belt dan Scattered Disc, Oort Cloud adalah takungan objek trans-Neptunian, walaupun jaraknya lebih dari ribuan kali lebih jauh dari Matahari kita seperti dua yang lain. Idea tentang awan infinitesimals pertama kali diusulkan pada tahun 1932 oleh ahli astronomi Estonia Ernst Öpik, yang mendalilkan bahawa komet jangka panjang berasal dari awan yang mengorbit di pinggir paling luar Sistem Suria.
Pada tahun 1950, konsep ini dibangkitkan semula oleh Jan Oort, yang secara bebas menghipotesiskan keberadaannya untuk menjelaskan tingkah laku komet jangka panjang. Walaupun belum terbukti melalui pemerhatian langsung, kewujudan Oort Cloud diterima secara meluas dalam komuniti saintifik.
Struktur dan Komposisi:
Awan Oort diperkirakan berkisar antara 2,000 dan 5,000 AU (0,03 dan 0,08 ly) hingga sejauh 50,000 AU (0,79 ly) dari Matahari, walaupun beberapa perkiraan meletakkan tepi luar sejauh 100,000 dan 200,000 AU (1,58 dan 3.16 ly). Awan dianggap terdiri daripada dua wilayah - Awan Oort luar sfera 20,000 - 50,000 AU (0,32 - 0,79 ly), dan Awan Oort (atau Hills) berbentuk cakera Awan 2,000 - 20,000 AU (0,03 - 0,32 ly) .
Awan Oort luar mungkin mempunyai triliunan objek yang lebih besar dari 1 km (0,62 mi), dan berbilion-bilion yang berukuran 20 kilometer (12 mi) diameter. Jumlah jisimnya tidak diketahui, tetapi - dengan anggapan bahawa Halley's Comet adalah gambaran khas objek Oort Cloud luar - ia mempunyai jisim gabungan kira-kira 3 × 1025 kilogram (6.6 × 1025 pound), atau lima Bumi.
Berdasarkan analisis komet masa lalu, sebahagian besar objek Oort Cloud terdiri daripada volatil berais - seperti air, metana, etana, karbon monoksida, hidrogen sianida, dan ammonia. Kemunculan asteroid yang diduga berasal dari Oort Cloud juga mendorong penyelidikan teori yang menunjukkan bahawa populasi terdiri daripada 1-2% asteroid.
Anggaran terdahulu meletakkan jisimnya hingga 380 jisim Bumi, tetapi peningkatan pengetahuan mengenai pengagihan ukuran komet jangka panjang menyebabkan anggaran lebih rendah. Sementara itu, jisim Oort Cloud dalam masih belum dapat dicirikan. Kandungan Kuiper Belt dan Oort Cloud dikenal sebagai Trans-Neptunian Objects (TNO), kerana objek dari kedua-dua wilayah tersebut memiliki orbit yang lebih jauh dari Matahari daripada orbit Neptunus.
Asal:
Awan Oort dianggap sebagai sisa cakera protoplanet asal yang terbentuk di sekitar Matahari kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu. Hipotesis yang paling banyak diterima adalah bahawa objek awan Oort pada awalnya bergabung lebih dekat dengan Matahari sebagai sebahagian daripada proses yang sama yang membentuk planet dan planet kecil, tetapi interaksi graviti dengan gergasi gas muda seperti Musytari mengeluarkannya menjadi elips yang sangat panjang atau orbit parabola.
Penyelidikan terbaru oleh NASA menunjukkan bahawa sebilangan besar objek awan Oort adalah hasil pertukaran bahan antara Matahari dan bintang saudaranya ketika ia terbentuk dan terpisah. Juga disarankan bahawa banyak - mungkin sebahagian besar - objek awan Oort tidak terbentuk berdekatan dengan Matahari.
Alessandro Morbidelli dari Observatoire de la Cote d'Azur telah melakukan simulasi mengenai evolusi awan Oort dari awal Sistem Suria hingga sekarang. Simulasi ini menunjukkan bahawa interaksi graviti dengan bintang berdekatan dan gelombang galaksi mengubah orbit komet untuk menjadikannya lebih bulat. Ini ditawarkan sebagai penjelasan mengapa Oort Cloud luarnya hampir berbentuk bulat sedangkan awan Hills, yang terikat lebih kuat ke Matahari, tidak memperoleh bentuk sfera.
Kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa pembentukan awan Oort secara amnya sesuai dengan hipotesis bahawa Sistem Suria terbentuk sebagai sebahagian daripada gugusan 200-400 bintang. Bintang-bintang awal ini mungkin berperanan dalam pembentukan awan, kerana jumlah laluan bintang dekat dalam kelompok jauh lebih tinggi daripada hari ini, yang menyebabkan gangguan yang jauh lebih kerap.
Komet:
Komet dianggap mempunyai dua titik asal dalam Sistem Suria. Mereka bermula sebagai infinitesimals di Oort Cloud dan kemudian menjadi komet ketika bintang-bintang yang melewati mengetuk sebahagian dari orbitnya, menghantar ke orbit jangka panjang yang membawa mereka ke sistem suria dalaman dan keluar lagi.
Komet jangka pendek mempunyai orbit yang bertahan hingga dua ratus tahun sementara orbit komet jangka panjang boleh bertahan selama ribuan tahun. Walaupun komet jangka pendek dipercayai muncul dari Kuiper Belt atau cakera yang tersebar, hipotesis yang diterima adalah bahawa komet jangka panjang berasal dari Oort Cloud. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa pengecualian untuk peraturan ini.
Sebagai contoh, terdapat dua jenis komet jangka pendek: komet keluarga Musytari dan komet keluarga Halley. Komet keluarga Halley, yang dinamakan untuk prototaip mereka (Halley's Comet) tidak biasa kerana walaupun tempohnya pendek, mereka dipercayai berasal dari awan Oort. Berdasarkan orbitnya, disarankan mereka komet jangka panjang yang ditangkap oleh graviti gergasi gas dan dihantar ke Sistem Suria dalam.
Penerokaan:
Oleh kerana Oort Cloud jauh lebih jauh dari Kuiper Belt, wilayah ini masih belum diterokai dan sebahagian besarnya tidak didokumentasikan. Penyelidik ruang belum sampai ke kawasan awan Oort, dan Pelayaran 1 - yang paling cepat dan terjauh dari ruang interplanetari yang keluar dari Sistem Suria - tidak mungkin memberikan maklumat mengenainya.
Dengan kelajuan semasa, Pelayaran 1 akan mencapai awan Oort dalam masa lebih kurang 300 tahun, dan akan memakan masa sekitar 30,000 tahun untuk melaluinya. Walau bagaimanapun, pada sekitar tahun 2025, penjana termoelektrik radioisotop probe tidak akan lagi membekalkan tenaga yang mencukupi untuk mengoperasikan instrumen saintifiknya. Empat lagi prob yang melarikan diri dari Sistem Suria - Voyager 2, Perintis 10 dan 11, dan Horizon Baru - juga tidak berfungsi semasa mereka mencapai awan Oort.
Meneroka Oort Cloud menghadirkan banyak kesukaran, yang sebahagian besarnya timbul dari fakta bahawa ia jauh dari Bumi. Pada saat penyiasat robot dapat benar-benar mencapainya dan mula menjelajahi daerah itu dengan sungguh-sungguh, berabad-abad akan berlalu di Bumi. Bukan sahaja mereka yang menghantarnya pada mulanya sudah lama mati, tetapi manusia mungkin akan mencipta siasatan yang lebih canggih atau bahkan kraf berawak untuk sementara waktu.
Namun, kajian dapat dilakukan (dan) dilakukan dengan memeriksa komet yang dilancarkannya secara berkala, dan observatorium jarak jauh cenderung membuat beberapa penemuan menarik dari wilayah angkasa ini pada tahun-tahun mendatang. Awan besar. Siapa tahu apa yang mungkin kita dapati bersembunyi di sana?
Kami mempunyai banyak artikel menarik mengenai Oort Cloud and Solar System for Space Magazine. Berikut adalah artikel tentang seberapa besar Sistem Suria, dan satu mengenai diameter Sistem Suria. Dan inilah yang perlu anda ketahui mengenai Halley's Comet dan Beyond Pluto.
Anda mungkin juga ingin melihat artikel ini dari NASA di Oort Cloud dan satu lagi dari University of Michigan mengenai asal usul komet.
Jangan lupa untuk melihat podcast dari Astronomy Cast. Episod 64: Pluto dan Sistem Suria Luar yang Esik dan Episod 292: Awan Oort.
Rujukan:
Penerokaan Sistem Suria NASA: Kuiper Belt & Oort Cloud
