Die Oort Wolke oder die Öpik-Oort Wolke , ist eine Hypothese aufgestellte kugelförmige Wolke von Kometen, die ungefähr 50,000 AU, oder fast ein Lichtjahr von der Sonne liegen können. Das legt die Wolke an fast einem Viertel der Entfernung zu Proxima Centauri, des nächsten Sterns zur Sonne. Der Kuiper Riemen und die gestreute Scheibe, die anderen zwei Reservoire von Trans-Neptunian-Gegenständen, sind von der Wolkenentfernung von Oort weniger als tausendst. Die Außengrenze der Wolke von Oort definiert die weltbeschreibende Grenze des Sonnensystems und das Gebiet der Gravitationsüberlegenheit der Sonne.

Wie man

denkt, umfasst die Oort Wolke zwei getrennte Gebiete: eine kugelförmige Außenwolke von Oort und eine innere Wolke von Oort in der Form von der Scheibe oder Hügel-Wolke. Gegenstände in der Wolke von Oort werden aus dem Eis, wie Wasser, Ammoniak und Methan größtenteils zusammengesetzt. Astronomen glauben, dass sich die Sache, die die Wolke von Oort zusammensetzt, näher an der Sonne geformt hat und weit in den Raum durch die Gravitationseffekten der riesigen Planeten früh in der Evolution des Sonnensystems gestreut wurde.

Obwohl keine ratifizierten direkten Beobachtungen der Wolke von Oort gemacht worden sind, glauben Astronomen, dass es die Quelle des ganzen langen Zeitraumes und Halley-Typ-Kometen ist, die ins innere Sonnensystem und viele der Kentauren und Kometen der Familie des Jupiters ebenso eingehen. Die Außenwolke von Oort wird nur zum Sonnensystem lose gebunden, und wird so durch die Anziehungskraft beide von vorübergehenden Sternen und der Milchstraße-Milchstraße selbst leicht betroffen. Diese Kräfte entfernen gelegentlich Kometen aus ihren Bahnen innerhalb der Wolke und senden sie zum inneren Sonnensystem. Gestützt auf ihren Bahnen können die meisten kurzfristigen Kometen aus der gestreuten Scheibe kommen, aber einige können noch aus der Wolke von Oort entstanden sein. Obwohl der Riemen von Kuiper und die gestreute Scheibe beobachtet und kartografisch dargestellt worden sind, nur vier zurzeit bekannte trans-Neptunian wendet 90377 Sedna, 2000 CR, 2006 SQ ein, und 2008 KV - werden als mögliche Mitglieder der inneren Wolke von Oort betrachtet.

Hypothese

1932 hat estnischer Astronom Ernst Öpik verlangt, dass Kometen des langen Zeitraumes in einer umkreisenden Wolke am äußersten Rand des Sonnensystems entstanden sind. 1950 wurde die Idee vom holländischen Astronomen Jan Hendrik Oort als ein Mittel unabhängig wiederbelebt, ein Paradox aufzulösen: Über den Kurs der Existenz des Sonnensystems sind die Bahnen von Kometen nicht stabil; schließlich diktieren Triebkräfte, dass ein Komet entweder mit der Sonne oder einem Planeten kollidieren muss, oder man aus dem Sonnensystem durch planetarische Unruhen vertrieben wird. Außerdem bedeutet ihre flüchtige Zusammensetzung, dass weil sie sich wiederholt der Sonne nähern, kocht Radiation allmählich den volatiles davon, bis der Komet spaltet oder eine Isolieren-Kruste entwickelt, die weiter outgassing verhindert. So, vernünftiger Oort, könnte sich ein Komet nicht geformt haben, während in seiner aktuellen Bahn, und in einem Außenreservoir für fast ganze seine Existenz gehalten worden sein muss.

Es gibt zwei Hauptklassen des Kometen, kurzfristige Kometen (hat auch ekliptische Kometen genannt), und Kometen des langen Zeitraumes (auch genannt fast isotropische Kometen). Ekliptische Kometen haben relativ kleine Bahnen unter 10 AU, und folgen dem ekliptischen Flugzeug, demselben Flugzeug, in dem die Planeten liegen. Fast alle isotropischen Kometen haben sehr große Bahnen auf der Ordnung von Tausenden von AU, und erscheinen von jeder Ecke des Himmels. Oort hat bemerkt, dass es eine Spitze in Zahlen von fast isotropischen Kometen mit Aphelien - ihre weiteste Entfernung von der Sonne - ungefähr 20,000 AU gab, die ein Reservoir in dieser Entfernung mit einem kugelförmigen, isotropischen Vertrieb angedeutet haben. Jene relativ seltenen Kometen mit Bahnen von ungefähr 10,000 AU sind wahrscheinlich eine oder mehr Bahnen durch das Sonnensystem durchgegangen und haben ihre Bahnen gezogen nach innen durch den Ernst der Planeten gehabt.

Struktur und Zusammensetzung

Wie man

denkt, besetzt die Oort Wolke einen riesengroßen Raum von irgendwo zwischen zu so weit von der Sonne. Einige Schätzungen legen den Außenrand an dazwischen. Das Gebiet kann in eine kugelförmige Außenwolke von Oort und eine innere Wolke von Oort in der Form von des Krapfens dessen unterteilt werden. Die Außenwolke wird nur zur Sonne schwach gebunden und liefert den langen Zeitraum (und vielleicht Halley-Typ) Kometen zum Inneren die Bahn Neptuns. Die innere Wolke von Oort ist auch bekannt als die Wolke von Hills, genannt nach J. G. Hills, der seine Existenz 1981 vorgeschlagen hat. Modelle sagen voraus, dass die innere Wolke Zehnen oder Hunderte von Zeiten so viele cometary Kerne haben sollte wie der Außenring; wie man sieht, liefert es als eine mögliche Quelle von neuen Kometen die relativ feine Außenwolke wieder, weil die Zahlen des Letzteren allmählich entleert werden. Die Wolke von Hills erklärt die fortlaufende Existenz der Wolke von Oort nach Milliarden von Jahren.

Wie man

glaubt, enthält die Außenwolke von Oort mehrere Trillionen individuelle Gegenstände, die größer sind als ungefähr (mit vielen Milliarden mit absoluten Umfängen, die heller sind als 11 — entsprechend ungefähr dem Diameter), mit benachbarten Gegenständen normalerweise Dutzende Millionen von Kilometern einzeln. Seine Gesamtmasse ist mit der Gewissheit nicht bekannt, aber, annehmend, dass der Komet von Halley ein passender Prototyp für alle Kometen innerhalb der Außenwolke von Oort ist, ist die geschätzte vereinigte Masse (oder ungefähr fünfmal die Masse der Erde). Früher, wie man dachte, war es massiver (bis zu 380 Erdmassen), aber verbesserte Kenntnisse des Größe-Vertriebs von Kometen des langen Zeitraumes haben zu viel niedrigeren Schätzungen geführt. Die Masse der inneren Oort Wolke ist nicht zurzeit bekannt.

Wenn Analysen von Kometen den Ganzen vertretend sind, die große Mehrheit von Oort-Wolkengegenständen bestehen aus dem verschiedenen Eis wie Wasser, Methan, Äthan, Kohlenmonoxid und Wasserstoffzyanid. Jedoch, die Entdeckung des Gegenstands 1996 PW, ein Asteroid in einer für einen Kometen des langen Zeitraumes typischeren Bahn, weisen darauf hin, dass die Wolke auch felsige Gegenstände enthalten kann. Die Analyse des Kohlenstoff und der Stickstoff-Isotop-Verhältnisse sowohl in der Wolke von Oort als auch in den Kometen der Familie des Jupiters zeigt wenig Unterschied zwischen den zwei trotz ihrer gewaltig getrennten Gebiete des Ursprungs. Das weist darauf hin, dass beide aus der ursprünglichen protosolar Wolke, ein Beschluss entstanden sind, der auch durch Studien der granulierten Größe in Wolkenkometen von Oort und durch die neue Einfluss-Studie des Kometen der Familie des Jupiters Tempel 1 unterstützt ist.

Ursprung

Wie man

denkt, ist die Oort Wolke ein Rest der ursprünglichen protoplanetary Scheibe, die sich um die Sonne vor etwa 4.6 Milliarden Jahren geformt hat. Die am weitesten akzeptierte Hypothese ist, dass die Wolkengegenstände von Oort am Anfang viel näher an der Sonne als ein Teil desselben Prozesses verschmelzt haben, der die Planeten und Asteroiden gebildet hat, aber dass die Gravitationswechselwirkung mit jungen riesigen Gasplaneten wie Jupiter die Gegenstände in äußerst lange elliptische oder parabolische Bahnen vertrieben hat. Simulationen der Evolution der Wolke von Oort von den Anfängen des Sonnensystems zur Gegenwart weisen darauf hin, dass die Masse der Wolke ungefähr 800 Millionen Jahre nach der Bildung kulminiert hat, weil der Schritt der Zunahme und Kollision verlangsamt und Erschöpfung begonnen hat, Versorgung einzuholen.

Modelle durch Julio Ángel Fernández weisen darauf hin, dass die gestreute Scheibe, die die Hauptquelle für periodische Kometen im Sonnensystem ist, auch die primäre Quelle für Wolkengegenstände von Oort sein könnte. Gemäß den Modellen hat ungefähr Hälfte der Gegenstände zur Wolke von Oort äußeres Reisen gestreut, während ein Viertel nach innen zur Bahn von Jupiter ausgewechselt wird, und ein Viertel auf Hyperbelbahnen vertrieben wird. Die gestreute Scheibe könnte noch die Wolke von Oort mit dem Material liefern. Ein Drittel der Bevölkerung der gestreuten Scheibe wird wahrscheinlich in der Wolke von Oort nach 2.5 Milliarden Jahren enden.

Computermodelle weisen darauf hin, dass Kollisionen des cometary Schuttes während der Bildungsperiode eine viel größere Rolle spielen, als es vorher gedacht wurde. Gemäß diesen Modellen war die Zahl von Kollisionen früh in der Geschichte des Sonnensystems so groß, dass die meisten Kometen zerstört wurden, bevor sie die Wolke von Oort erreicht haben. Deshalb ist die aktuelle kumulative Masse der Wolke von Oort viel weniger, als es einmal verdächtigt wurde. Die geschätzte Masse der Wolke ist nur ein kleine Teil der 50-100 Erdmassen des vertriebenen Materials.

Die Gravitationswechselwirkung mit nahe gelegenen Sternen und galaktischen Gezeiten hat cometary Bahnen modifiziert, um sie mehr Rundschreiben zu machen. Das erklärt die fast kugelförmige Gestalt der Außenwolke von Oort. Andererseits muss die Hügel-Wolke, die stärker zur Sonne gebunden wird, noch eine kugelförmige Gestalt erwerben. Neue Studien haben gezeigt, dass die Bildung der Wolke von Oort mit der Hypothese weit gehend vereinbar ist, dass sich das Sonnensystem als ein Teil einer eingebetteten Traube von 200-400 Sternen geformt hat. Diese frühen Sterne haben wahrscheinlich eine Rolle in der Bildung der Wolke gespielt, seitdem die Zahl von nahen Sterndurchgängen innerhalb der Traube viel höher war als heute, zu viel häufigeren Unruhen führend.

Im Juni 2010 haben Harold F. Levison und andere auf der Grundlage von erhöhten Computersimulationen vorgeschlagen, dass die Sonne "Kometen von anderen Sternen gewonnen hat, während es in seiner Geburtstraube war." Ihre Ergebnisse deuten an, dass "ein wesentlicher Bruchteil der Wolkenkometen von Oort, vielleicht außerordentliche 90 %, von den protoplanetary Scheiben anderer Sterne ist."

Kometen

Wie man

glaubt, haben Kometen zwei getrennte Punkte des Ursprungs im Sonnensystem. Wie man allgemein akzeptiert, sind kurzfristige Kometen (diejenigen mit Bahnen von bis zu 200 Jahren) aus dem Riemen von Kuiper erschienen oder haben Scheibe, zwei verbundene flache Scheiben des eisigen Schuttes außer Neptuns Bahn an 30 AU gestreut und gemeinsam sich außer 100 AU von der Sonne ausstreckend. Wie man denkt, entstehen Kometen des langen Zeitraumes, wie Komet Gesund-Bopp, wessen Bahnen, die seit Tausenden von Jahren letzt sind, in der Wolke von Oort. Die Bahnen innerhalb des Riemens von Kuiper sind relativ stabil, und so, wie man glaubt, entstehen sehr wenige Kometen dort. Die gestreute Scheibe ist jedoch dynamisch aktiv, und wird mit viel größerer Wahrscheinlichkeit der Platz des Ursprungs für Kometen sein. Kometen gehen von der gestreuten Scheibe in den Bereich der Außenplaneten, werdend, was als Kentauren bekannt ist. Diese Kentauren werden dann weiter nach innen gesandt, um die kurzfristigen Kometen zu werden.

Es gibt zwei Hauptvarianten des kurzfristigen Kometen: Kometen der Familie des Jupiters (diejenigen mit Halbhauptäxten von weniger als 5 AU) und Halley-Familienkometen. Halley-Familienkometen, die für ihren Prototyp, den Kometen von Halley genannt sind, sind darin ungewöhnlich, während sie kurzfristige Kometen sind, wird es geglaubt, dass ihr äußerster Ursprung in der Wolke von Oort liegt, nicht in der gestreuten Scheibe. Gestützt auf ihren Bahnen wird es geglaubt, dass sie Kometen des langen Zeitraumes waren, die durch den Ernst der riesigen Planeten gewonnen und ins innere Sonnensystem gesandt wurden. Dieser Prozess kann auch die gegenwärtigen Bahnen eines bedeutenden Bruchteils der Kometen der Familie des Jupiters geschaffen haben, obwohl, wie man denkt, die Mehrheit solcher Kometen in der gestreuten Scheibe entstanden ist.

Oort hat bemerkt, dass die Zahl des Zurückbringens von Kometen viel weniger war als sein Modell vorausgesagt, und dieses Problem, bekannt als "cometary das Verblassen", noch aufgelöst werden muss. Kein bekannter dynamischer Prozess kann diesen undercount von beobachteten Kometen erklären. Hypothesen für diese Diskrepanz schließen die Zerstörung von Kometen wegen Gezeitenbetonungen, Einflusses oder Heizung ein; der Verlust des ganzen volatiles, einige Kometen unsichtbar, oder die Bildung einer unvergänglichen Kruste auf der Oberfläche machend. Dynamische Studien von Kometen von Oort Cloud haben gezeigt, dass ihr Ereignis im Außenplanet-Gebiet mehrere Male höher ist als im Gebiet des inneren Planeten. Diese Diskrepanz kann wegen der Gravitationsanziehungskraft Jupiters sein, der als eine Art Barriere handelt, eingehende Kometen fangend und sie veranlassend, damit zu kollidieren, wie es mit der Komet-Schuhmacher-Erhebung 9 1994 getan hat.

Gezeiteneffekten

Wie man

glaubt, haben die meisten in der Nähe von der Sonne gesehenen Kometen ihre aktuellen Positionen durch die Gravitationsverzerrung der Wolke von Oort durch die durch die Milchstraße-Milchstraße ausgeübte Gezeitenkraft erreicht. Da die Gezeitenkraft des Monds biegt und die Ozeane der Erde deformiert, die Gezeiten veranlassend, sich zu erheben und zu fallen, biegen die galaktischen Gezeiten auch und verdrehen die Bahnen von Körpern im Außensonnensystem, sie zum galaktischen Zentrum ziehend. In den entworfenen Gebieten des Sonnensystems sind diese Effekten im Vergleich zum Ernst der Sonne unwesentlich. An der Außenreichweite des Systems, jedoch, ist der Ernst der Sonne schwächer, und der Anstieg des Schwerefeldes der Milchstraße spielt eine viel erkennbarere Rolle. Wegen dieses Anstiegs können galaktische Gezeiten eine sonst kugelförmige Wolke von Oort deformieren, die Wolke in der Richtung auf das galaktische Zentrum streckend und es entlang den anderen zwei Äxten zusammenpressend. Diese kleinen galaktischen Unruhen können genug sein, um Mitglieder der Wolke von Oort aus ihren Bahnen zu entfernen, ihnen zur Sonne sendend. Der Punkt, an dem der Ernst der Sonne seinen Einfluss zu den galaktischen Gezeiten zugibt, wird den Gezeitenstutzungsradius genannt. Es liegt an einem Radius von 100,000 bis 200,000 AU, und kennzeichnet die Außengrenze der Wolke von Oort.

Einige Gelehrte theoretisieren, dass die galaktischen Gezeiten zur Bildung der Wolke von Oort durch die Erhöhung der an der Sonnennähe nächsten Entfernungen zur Sonne - von planetesimals mit großen Aphelien beigetragen haben können. Die Effekten der galaktischen Gezeiten sind ziemlich kompliziert, und hängen schwer vom Verhalten von individuellen Gegenständen innerhalb eines planetarischen Systems ab. Kumulativ, jedoch, kann die Wirkung ziemlich bedeutend sein: Bis zu 90 % aller Kometen, die aus der Wolke von Oort entstehen, können das Ergebnis der galaktischen Gezeiten sein. Statistische Modelle der beobachteten Bahnen von Kometen des langen Zeitraumes behaupten, dass die galaktischen Gezeiten die Hauptmittel sind, durch die ihre Bahnen zum inneren Sonnensystem gestört werden.

Sternunruhen und dazugehörige Sternhypothesen

Außer den galaktischen Gezeiten, wie man glaubt, ist der Hauptabzug, um Kometen ins innere Sonnensystem zu senden, Wechselwirkung zwischen der Oort Wolke der Sonne und den Schwerefeldern von nahe gelegenen Sternen oder riesigen molekularen Wolken. Die Bahn der Sonne durch das Flugzeug der Milchstraße bringt es manchmal in der relativ nächsten Nähe zu anderen Sternsystemen. Zum Beispiel während der nächsten 10 Millionen Jahre ist der bekannte Stern mit der größten Möglichkeit, die Wolke von Oort zu stören, Gliese 710. Dieser Prozess dient auch, um die Gegenstände aus dem ekliptischen Flugzeug zu streuen, potenziell auch den kugelförmigen Vertrieb der Wolke erklärend.

1984 hat Physiker Richard A. Muller verlangt, dass die Sonne einen ehemals unentdeckten Begleiter, entweder ein brauner Zwerg oder ein roter Zwerg in einer elliptischen Bahn innerhalb der Wolke von Oort hat. Wie man Hypothese aufstellte, hat dieser Gegenstand, der als Nemesis bekannt ist, einen Teil der Wolke von Oort ungefähr alle 26 Millionen Jahre durchgeführt, das innere Sonnensystem mit Kometen bombardierend. Jedoch bis heute sind keine Beweise der Nemesis, und viele Linien von Beweisen (wie Krater-Zählungen) gefunden worden, haben seine Existenz in Zweifel geworfen. Neue wissenschaftliche Analyse unterstützt nicht mehr die Idee, dass das Erlöschen auf der Erde an regelmäßigen, sich wiederholenden Zwischenräumen geschieht. So ist die Nemesis-Hypothese nicht mehr erforderlich.

Eine etwas ähnliche Hypothese wurde vom Astronomen John J. Matese von der Universität Louisianas an Lafayette 2002 vorgebracht. Er behauptet, dass mehr Kometen ins innere Sonnensystem von einem besonderen Gebiet der Oort Wolke ankommen, als es durch die galaktischen Gezeiten oder Sternunruhen allein erklärt werden kann, und dass die wahrscheinlichste Ursache ein mit Jupitermassengegenstand in einer entfernten Bahn ist. Dieser hypothetische riesige Gasplanet ist mit einem Spitznamen bezeichneter Tyche gewesen. Ein Vollhimmel-Überblick mit Parallaxe-Maßen, um lokale Sternentfernungen, die KLUGE Mission zu klären, ist mit einem Teil seiner Mission zurzeit laufend zu sein, um entweder mit dem Beweis oder mit Widerlegen der Hypothese von Tyche zu helfen.

Wolkengegenstände von Oort (OCOs)

Abgesondert von Kometen des langen Zeitraumes haben nur vier bekannte Gegenstände Bahnen, die darauf hinweisen, dass sie der Wolke von Oort gehören können: 90377 Sedna, 2000 CR, 2006 SQ und 2008 KV. Die ersten zwei, verschieden von gestreuten Scheibe-Gegenständen, haben Sonnennähe außerhalb der Gravitationsreichweite Neptuns, und so können ihre Bahnen nicht durch Unruhen von den riesigen Gasplaneten erklärt werden. Wenn sie sich in ihren aktuellen Positionen geformt haben, müssen ihre Bahnen ursprünglich kreisförmig gewesen sein; sonst wäre Zunahme (die Fusion von kleineren Körpern in größere) nicht möglich gewesen, weil die großen Verhältnisgeschwindigkeiten zwischen planetesimals zu störend gewesen wären. Ihre heutigen elliptischen Bahnen können durch mehrere Hypothesen erklärt werden:

1. Diese Gegenstände könnten ihre Bahnen und durch den Durchgang eines nahe gelegenen Sterns "gehobene" Sonnennähe-Entfernungen gehabt haben, als die Sonne noch in seiner Geburtssterntraube eingebettet wurde.
2. Ihre Bahnen könnten durch einen bis jetzt unbekannten planet-großen Körper innerhalb der Wolke von Oort gestört worden sein.
3. Sie könnten von Neptun während einer Periode der besonders hohen Seltsamkeit oder durch den Ernst einer viel größeren primordialen trans-Neptunian Scheibe gestreut worden sein.
4. Sie könnten von allen kleineren vorübergehenden Sternen gewonnen worden sein.

Dieser scheint die Sternstörungs- und "Lift"-Hypothese, am nächsten mit Beobachtungen zuzustimmen. Einige Astronomen ziehen es vor, Sedna und 2000 CR als gehörend der "verlängerten gestreuten Scheibe" aber nicht der inneren Wolke von Oort zu kennzeichnen.

Modifizierte Newtonische Dynamik innerhalb der Wolke von Oort

Es ist darauf hingewiesen worden, dass in ihren Entfernungen von der Sonne die Gegenstände, die die Wolke von Oort umfassen, Beschleunigungen der Ordnung von 10 M s erfahren sollten, und so innerhalb der Bereiche sein sollten, an denen Modifizierte Newtonische Triebkräfte (MOND) in Kraft treten. Gemäß dieser Hypothese, die vorgeschlagen wurde, um für die Diskrepanzen in der Milchstraße-Folge-Kurve verantwortlich zu sein, die der dunklen Sache bei der sehr niedrigen Beschleunigungsbeschleunigung allgemeiner zugeschrieben werden, hört auf, zur Kraft linear proportional zu sein. Wenn richtig, würde das bedeutende Implikationen bezüglich der Bildung und Struktur der Wolke von Oort haben. Jedoch, die Mehrheit von Kosmologen betrachten MOND als eine gültige Hypothese nicht.

Siehe auch

• Heliosphere
• Interstellarer Komet
• Riemen von Kuiper
• Liste von plutoid Kandidaten
• Die Liste von trans-Neptunian wendet ein
• Gestreute Scheibe
• Tyche (hypothetischer Planet)

Links

• Oort Wolkenprofil durch die Sonnensystemerforschung der NASA
• Der Kuiper Riemen und die Oort Wolke
• Die Wirkung von Unruhen durch die Alpha Cen A/B System auf der Oort Wolke