Oort-wolk

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
’n 3D-diagram van die Oort-wolk.

Die Oort-wolk of Öpik-Oort-wolk is ’n teoretiese sferiese wolk wat hoofsaaklik uit ysige planetesimale bestaan en rofweg 50 000 AE, of 1 ligjaar, van die Son af geleë is.[1] Dit is genoem na die Nederlandse sterrekundige Jan Oort en die Estiese sterrekundige Ernst Öpik. Volgens raming lê die wolk ’n kwart van die afstand na Proxima Centauri, die ster wat die naaste aan die Son is. Die Kuiper-gordel en verstrooide skyf, twee ander bronne van Trans-Neptunus-voorwerpe, se afstand van die Son is minder as ’n duisendste van dié van die Oort-wolk. Die buitenste reik van die wolk definieer die swaartekraggrens van ons Sonnestelsel. [2]

Daar word geglo die Oort-wolk bestaan uit twee streke: ’n sferiese buitenste wolk en ’n skyfagtige binnenste wolk, ook bekend as die Hills-wolk. Voorwerpe in die Oort-wolk bestaan hoofsaaklik uit vlugtige yse, soos water, ammoniak en metaan. Sterrekundiges glo die materie waaruit die Oort-wolk bestaan, het nader aan die Son gevorm en is vroeg in die Sonnestelsel se ontwikkeling na die buitenste ruim geslinger vanweë die uitwerking van die gasplanete se swaartekrag.[1]

Hoewel die Oort-wolk nog nie direk waargeneem is nie, glo sterrekundiges dit is die bron van baie van die langperiode- en Halley-tipe komete wat die binneste Sonnestelsel binnekom, asook van die Sentoure en Jupiterfamilie-komete.[3] Die buitenste Oort-wolk is slegs losweg verbind aan die Sonnestelsel en word dus maklik beïnvloed deur die swaartekrag van verbygaande sterre en die Melkweg self. Hierdie kragte veroorsaak nou en dan dat ’n komeet uit sy wentelbaan uit die Oort-wolk geruk en dan na die binnenste Sonnestelsel geslinger word.[1] As die wentelbane van kortperiodekomete in ag geneem word, kom hulle waarskynlik eerder van die verstrooide skyf af, hoewel sommige moontlik hul oorsprong in die Oort-wolk gehad het.[1][3] Daar is slegs vier liggame wat as moontlike lede van die binnenste Oort-wolk beskou word: 90377 Sedna, 2000 CR105, 2006 SQ372 en 2008 KV42.[4][5]

Hipotese[wysig]

In 1932 het Öpik voorgestel langperiodekomete het hul oorsprong in ’n wolk in die buitenste deel van die Sonnestelsel.[6] Die idee het onafhanklik by Oort ontstaan om ’n paradoks te verduidelik.[7] Gedurende die bestaan van die Sonnestelsel was die wentelbane van komete onstabiel, en dinamika bepaal dat ’n komeet eindelik óf met die Son óf met ’n planeet moet bots óf uit die Sonnestelsel gewerp moet word vanweë planetêre steurings. Verder beteken hul vlugtige samestelling dat, terwyl hulle die Son herhaaldelik nader, straling die vlugtige stowwe laat wegkook totdat die komeet óf uiteenspat óf ’n isolerende kors ontwikkel wat verdere gasontsnapping voorkom. Oort het gereken ’n komeet kon dus nie gevorm gewees het terwyl dit in sy huidige wentelbaan is nie en moes vir feitlik sy hele bestaan in ’n verafgeleë bron voorgekom het.[7][8][9]

Daar is twee klasse komete: lang- en kortperiodekomete. Eersgenoemde het relatief klein wentelbane, kleiner as 10 AE, en volg die ekliptiese vlak, dieselfde vlak as waarin die planete lê. Alle langperiodekomete het baie groot wentelbane, sowat duisende AE, en nader die Son van enige rigting af.[9] Oort het opgelet daar is ’n toename in langperiodekomete met ’n afelium (hul verste punt van die Son af) van sowat 20 000 AE, wat daarop dui dat daar ’n bron op daardie afstand is met ’n sferiese, isotropiese verspreiding.[9] Die relatief skaars komete met ’n wentelbaan van sowat 10 000 AE het waarskynlik een of meer wentelbane deur die Sonnestelsel voltooi en dié wentelbane is kleiner getrek deur die swaartekrag van die planete.[9]

Vorm en samestelling[wysig]

Die veronderstelde afstand van die Oort-wolk van die res van die Sonnestelsel af.

Die Oort-wolk beslaan vermoedelik ’n enorme gebied vanaf tussen 2 000 en 5 000 AE[9] tot 50 000 AE[1] van die Son af. Volgens sommige ramings is die buitenste rand tussen 100 000 en 200 000 AE ver.[9] Die binneste deel is ook bekend as die Hills-wolk; dit is genoem na Jack G. Hills, wat die bestaan daarvan in 1981 voorspel het.[10] Dit lyk of die binneste wolk dosyne of duisende keer soveel komeetkerne het as die buitenste halo;[10][11][12] dit word beskou as ’n moontlike bron van nuwe komete wat die buitenste wolk voed, aangesien laasgenoemde se voorraad geleidelik uitgeput raak. Die Hills-wolk verduidelik hoekom die Oort-wolk ná miljarde jare steeds bestaan.[13]

Die buitenste Oort-wolk kan biljoene voorwerpe bevat met ’n deursnee van meer as 1 km,[1] en miljarde met ’n absolute magnitude van meer as 11 (wat ooreenstem met ’n deursnee van sowat 20 km). Hulle kan tienmiljoene kilometers van mekaar af wees.[3][14] Die totale massa is nie bekend nie, maar as ’n mens aanneem Halley se Komeet is ’n prototipe vir komete in die buitenste Oort-wolk, is die gesamentlike massa sowat 3 × 1025 kg, of vyf keer dié van die Aarde.[1][15] Die massa van die binneste wolk is nog nie geraam nie.

As die ontleding van komete die geheel verteenwoordig, bestaan die meeste uit ysagtige stowwe. Die ontdekking van die voorwerp 1996 PW, ’n asteroïde in ’n wentelbaan wat meer ooreenstem met dié van ’n langperiodekomeet, dui daarop dat die wolk ook rotsagtige voorwerpe bevat.[16]

Oorsprong[wysig]

Daar word geglo die Oort-wolk is ’n oorblyfsel van die oorspronklike protoplanetêre skyf wat sowat 4,6 miljard jaar gelede om die Son gevorm het.[1] Die algemeen aanvaarde hipotese is dat die voorwerpe in die Oort-wolk nadar aan die Son ontstaan het, tydens dieselfde proses waarin die planete en asteroïdes gevorm het, maar dat hulle vanweë swaartekragwisselwerkings met jong gasreuse soos Jupiter na die buitenste deel van die Sonnestelsel gewerp is.[1][17] Volgens onlangse navorsing deur Nasa kon ’n groot deel van die Oort-wolk se voorwerpe die resultaat gewees het van die uitruiling van materiaal tussen die Son en sy nabygeleë sterre terwyl hulle gevorm en daarna van mekaar weggedryf het. Dit beteken ’n groot deel, of die meeste, van die voorwerpe is nie naby die Son gevorm nie.[18] Simulasies van die ontwikkeling van die Oort-wolk van die begin van die Sonnestelsel af tot nou dui daarop dat die wolk se massa sowat 800 miljoen jaar gelede ’n hoogtepunt bereik het. Daarna het die tempo van akkresie en botsings afgeneem en het die Oort-wolk uitgeput begin raak.[1]

Modelle deur Julio Ángel Fernández, ’n sterrekundige van Uruguay, dui daarop dat die verstrooide skyf, die hoofbron van kortperiodekomete in die Sonnestelsel, ook die primêre bron kon gewees het vir die voorwerpe in die Oort-wolk. Daarvolgens het sowat die helfte van die voorwerpe wat versprei is, na buite na die Oort-wolk beweeg, ’n kwart na binne na Jupiter se wentelbaan, en ’n kwart is uitgewerp in hiperboliese wentelbane. Die verstrooide skyf voorsien dalk die Oort-wolk steeds van materiaal.[19]

Swaartekragwisselwerkings met nabygeleë sterre en galaktiese getye het die wentelbane van komete meer sirkelvormig gemaak. Dit verduidelik die feitlik ronde vorm van die buitenste Oort-wolk.[1] Aan die ander kant het die Hills-wolk, wat sterker aan die Son verbind is, nog nie ’n ronde vorm nie. Onlangse studies het gewys die vorming van die Oort-wolk stem min of meer ooreen met die hipotese dat die Sonnestelsel gevorm het as deel van ’n sterreswerm van 200 tot 400 sterre. Hierdie vroeë sterre het waarskynlik ’n rol gespeel in die vorming van die wolk, aangesien sterre in die swerm nader aan mekaar verbybeweeg het as nou, en dus was daar veel meer gereelde steurings.[20]

In Junie 2010 het die Amerikaanse planetêre wetenskaplike Harold F. Levison en ander aan die hand van rekenaarsimulasies voorgestel "die Son het komete van ander sterre aangetrek terwyl dit in sy geboorteswerm was". Hul resultate impliseer "tot meer as 90% van die Oort-wolk kom van die protoplanetêre skywe van ander sterre".[21]

Bronnelys en verwysings[wysig]

  1. 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 Alessandro Morbidelli (2008-02-03). “Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs”. (PDF) arxiv. URL besoek op 2007-05-26.
  2. "NASA Solar System Exploration". “Oort Cloud”. URL besoek op 2008-12-02.
  3. 3,0 3,1 3,2 V. V. Emelyanenko, D. J. Asher, M. E. Bailey (2007). “The fundamental role of the Oort cloud in determining the flux of comets through the planetary system”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 381 (2): 779–789. DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12269.x. Besoek op 2008-03-31.
  4. Alessandro Morbidelli; Harold Levison (2004). “Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects 2000 CR105 and 2003 VB12 (Sedna)”. The Astronomical Journal 128 (5): 2564–2576. DOI:10.1086/424617.
  5. (2008) “International Team of Astronomers Finds Missing Link”. NRC Herzberg Institute of Astrophysics. Besoek op 2008-09-05.
  6. Ernst Julius Öpik (1932). “Note on Stellar Perturbations of Nearby Parabolic Orbits”. Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences 67 (6): 169–182. DOI:10.2307/20022899.
  7. 7,0 7,1 Jan Oort (1950). “The structure of the cloud of comets surrounding the Solar System and a hypothesis concerning its origin”. Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands 11: 91–110.
  8. David C. Jewitt (2001). “From Kuiper Belt to Cometary Nucleus: The Missing Ultrared Matter”. Astronomical Journal 123 (2): 1039–1049. DOI:10.1086/338692.
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 Harold F. Levison, Luke Donnes (2007). “Comet Populations and Cometary Dynamics”,In Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson: Encyclopedia of the Solar System, 2de, Academic Press, 575–588. ISBN 0-12-088589-1. 
  10. 10,0 10,1 Jack G. Hills (1981). “Comet showers and the steady-state infall of comets from the Oort Cloud”. Astronomical Journal 86: 1730–1740. DOI:10.1086/113058.
  11. Harold F. Levison, Luke Dones, Martin J. Duncan (2001). “The Origin of Halley-Type Comets: Probing the Inner Oort Cloud”. Astronomical Journal 121 (4): 2253–2267. DOI:10.1086/319943.
  12. (1991)In Thomas M. Donahue: Planetary Sciences: American and Soviet Research, Proceedings from the U.S.–U.S.S.R. Workshop on Planetary Sciences, Kathleen Kearney Trivers, and David M. Abramson, National Academy Press, 251. ISBN 0-309-04333-6. Besoek op 2008-03-18. 
  13. Julio A. Fernéndez (1997). “The Formation of the Oort Cloud and the Primitive Galactic Environment”. Icarus 219: 106–119. DOI:10.1006/icar.1997.5754. Besoek op 2008-03-18.
  14. Paul R. Weissman (1998). “The Oort Cloud”. Scientific American. URL besoek op 2007-05-26.
  15. Paul R. Weissman (1983). “The mass of the Oort Cloud”. Astronomy and Astrophysics 118 (1): 90–94.
  16. Paul R. Weissman, Harold F. Levison (1997). “Origin and Evolution of the Unusual Object 1996 PW: Asteroids from the Oort Cloud?”. Astrophysical Journal 488 (2): L133–L136. DOI:10.1086/310940.
  17. Oort Cloud & Sol b?”. SolStation. URL besoek op 2007-05-26.
  18. The Sun Steals Comets from Other Stars”. Nasa: 2010.
  19. Julio A. Fernández, Tabaré Gallardo and Adrián Brunini (2004). “The scattered disc population as a source of Oort Cloud comets: evaluation of its current and past role in populating the Oort Cloud”. Icarus 172 (2): 372–381. DOI:10.1016/j.icarus.2004.07.023.
  20. R. Brasser, M. J. Duncan, H.F. Levison (2006). “Embedded star clusters and the formation of the Oort Cloud”. Icarus 184 (1): 59–82. DOI:10.1016/j.icarus.2006.04.010.
  21. Harold F. Levison (2010), "Capture of the Sun's Oort Cloud from Stars in Its Birth Cluster" (Science, 10 Junie 2010) (SwRI) News

Eksterne skakels[wysig]

Die Sonnestelsel
Son Mercurius Venus Maan Aarde Phobos en Deimos Mars Ceres Asteroïdegordel Jupiter Jupiter se natuurlike satelliete Jupiter se ringe Saturnus Saturnus se natuurlike satelliete Saturnus se ringe Uranus Uranus se natuurlike satelliete Uranus se ringe Neptunus Neptunus se natuurlike satelliete Neptunus se ringe Pluto Charon, Nix en Hydra Haumea Haumea se natuurlike satelliete Makemake Kuiper-gordel Eris Dysnomia Verstrooide skyf Hills-wolk Oort-wolkSolar System Template Final.png
Beeldinligting
SonMercuriusVenusAardeMarsCeresJupiterSaturnusUranusNeptunusPlutoHaumeaMakemakeEris
Mane: AardeMarsAsteroïdiesJupiterSaturnusUranusNeptunusPlutoHaumeaErisRinge: JupiterSaturnusUranusNeptunus
PlaneteDwergplaneteKleinplanete
MeteoroïdesAsteroïdesAsteroïdegordelSentoureTrans-Neptunus-voorwerpeKuiper-gordelVerstrooide skyfKometeHills-wolkOort-wolk