Хмара Оорта - дистанційна структура Сонячної системи, існування якої обумовлено теоретичними викладками, але не доведено на практиці. Припускають, що звідси починають свою мандрівку долгопериодические комети. Багато відомостей про наш куточку Всесвіту, виявлені в процесі досліджень, добре узгоджуються з гіпотезою існування хмари. Деякі космічні тіла вже сьогодні офіційно носять статус об`єктів цієї гіпотетичної структури. Однак безпосередньо хмару Оорта ще не було зафіксовано.
Відкриття на кінчику пера
Перша згадка про можливе існування такої структури з`явилося в 1932 році. Автором припущення був радянський вчений Ернст Епік. Через приблизно двадцять років, в 50-х роках минулого століття, нідерландський астроном Ян Оорт незалежно висунув гіпотезу про існування структури, що є джерелом довгоперіодичних комет. Згодом гіпотетичне хмара отримало ім`я цього вченого.
Інститути, які на той момент теорії не могли пояснити того факту, що Сонячна система містить досить значне число комет. Їх орбіти непостійні і, за логікою, більшість з них мало зруйнуватися в результаті зіткнення один з одним або ж з більш масивними тілами. Недовговічний і матеріал, з якого складаються комети. Це в основному летючі речовини, що випаровуються при наближенні тіла до Сонця. Подібний процес швидко призводить до руйнування ядра.
Оорт припустив, що комети сформувалися не на своїх орбітах, а у віддаленій від світила області. Там вони проводять більшу частину свого «життя». Ця гіпотеза пояснює значне число підлягаючих зберіганню за своєю структурою комет.
Родина хвостатих мандрівників
Сьогодні існування хмари Оорта визнається великим числом астрономів всього світу. У сучасній науці, таким чином, прийнято виділяти дві зони, в яких зароджуються комети. Перша - це пов`язані пояс Койпера і розсіяний диск. Вони вважаються джерелом комет короткопериодического типу. Для них характерні досить близькі орбіти з незначним нахилом до площини екліптики. Період обертання таких тіл навколо Сонця - менше 200 років.
Друге джерело - це хмару Оорта. Тут знаходяться ядра долгоперіодіческіх комет (період обертання - понад 200 років). Для них характерні еліптичні, сильно витягнуті орбіти. Що стосується кута нахилу до площини екліптики, то у випадку з долгоперіодіческімі кометами він може бути дуже різним.
протяжність
За мінімальними оцінками, хмару Оорта розташовується на відстані 2-5 тисяч астрономічних одиниць від Сонця. Максимально його відсувають аж до 50-100 або навіть 200 а. е. Зовнішня частина структури є гравітаційної кордоном Сонячної системи, так званої сферою Хілла. Її протяжність становить, за оцінками вчених, два світлових року.
структура
Виділяють два хмари Оорта Сонячної системи. Перше - зовнішнє сферичне - розташовується на відстані 20-50 тисяч астрономічних одиниць від світила. Друге називається внутрішнім і має форму тора. Зовнішнє хмара в меншій мірі зазнає впливу Сонця. Саме воно вважається «батьківщиною» долгоперіодіческіх комет, а також комет, що відносяться до сімейства Нептуна.
Внутрішнє кільце названо хмарою Хіллс в честь Джека Хіллс, астронома, в 1981 році припустив його існування. Згідно з теоретичними підрахунками, внутрішнє хмара містить значно більше кометних ядер, ніж зовнішнє. Звідси вони імовірно час від часу переходять в більш віддалену область. Так відбувається поповнення кометного «запасу» зовнішнього хмари.
Ще одним можливим джерелом космічних тіл в структурі Оорта є розсіяний диск. За розрахунками уругвайського астронома Хуліо Анхеля Фернандеса, близько половини об`єктів цієї частини Сонячної системи перенаправлено в зовнішнє область. Можливо, розсіяний диск досі постачає хмару Оорта додатковими кометними ядрами.
походження
Сонячна система сформувалася приблизно 4,6 мільярда років тому. На думку вчених, в той час навколо світила утворилися молоді планети і астероїди. Тут же формувалися і майбутні об`єкти хмари Оорта. Після появи таких гігантів, як Юпітер, Уран і Нептун, орбіти цих космічних тіл стали значно більш витягнутими. За траєкторією руху Плутона поступово почала формуватися структура, що складається з кометних ядер. За розрахунками вчених, максимальна сумарна маса була досягнута хмарою Оорта приблизно через 800 млн років після появи. Пізніше в цій області стали переважати процеси зменшення кількості об`єктів.
еволюція
Сферична форма зовнішнього хмари склалася під впливом гравітації прилеглих зірок, а також так званих галактичних приливних сил. Останні впливають на космічні об`єкти подібно Місяцю, що впливає на води Світового океану. Дія цих факторів змінило орбіти кометних ядер: вони стали більш наближеними за формою до круговим.
Астрофізики відзначають, що подібна доля чекає і хмара Хіллс. Під впливом Сонця воно з часом також придбає сферичну форму.
об`єкти
«Населення» хмари Оорта - це мільярди крижаних космічних тіл. Сумарна маса зовнішньої його сферичної частини оцінюється в 3 * 1025 кг. Аналогічний параметр для хмари Хіллс на даний момент залишається невідомим.
Крижані об`єкти в результаті впливу проходять повз зірок потрапляють у внутрішні області Сонячної системи. Тут вони класифікуються як долгопериодические комети.
Об`єкти, «населяють» хмара, а також пояс Койпера, в основному складаються з льоду різного походження (замерзлі вода, аміак, метан). Цим «місцеві жителі» відрізняються від космічних тіл, які наповнюють Головний пояс астероїдів, який розташовується між орбітами Юпітера і Марса.
Гості з кордону Сонячної системи
Крім довгоперіодичних комет, до числа «жителів» хмари Оорта відносять такі транснептунові об`єкти, як Седна, 2000. CR105, 2006 SQ372, 2008 KV42 і 2012 VP113. Їх орбіти характеризуються сильно віддаленим афелием і значним ексцентриситетом. У 2008 році були наведені докази того, що астероїд 2006 SQ372 відноситься до об`єктів хмари Оорта. З приводу походження Седни і 2000 CR105 вчені не сходяться в думках. Деякі астрономи зараховують їх до тіл розсіяного диска. Всі названі об`єкти на сьогоднішній день залишаються найбільш віддаленими з відкритих в Сонячній системі.
труднощі
Головний аргумент противників теорії існування хмари Оорта - той факт, що його досі ніхто не спостерігав. На думку багатьох вчених, на користь достовірності гіпотези свідчила б зернистість або розмиття на фотозображення віддаленого космосу, зроблених телескопом «Хаббл». Однак подібних ефектів не спостерігається. Питання виникають і при детальному розгляді гіпотези походження хмари.
Проте велика частина наукового світу схиляється до правдоподібності теорії. Багато спостерігаються факти, виявлені і теоретично виведені закономірності добре узгоджуються з гіпотезою про існування хмари Оорта. Сьогодні малі тіла Сонячної системи: астероїди, комети, метеорити - знаходяться в центрі уваги великих міжнародних дослідницьких проектів. Тому цілком ймовірно, що найближчим часом астрофізики отримають відомості, які дозволять однозначно довести або спростувати теорію Яна Оорта.
