Norul lui OortÎn această ultimă călătorie prin Sistemul Solar ajungem la graniţele sale, încă necunoscute îndeajuns. Am observat îndeaproape fiecare planetă, fiecare satelit important, planetoizi, asteroizi şi comete. Am ajuns, în fine, la capătul călătoriei noastre.

 

 

 

 

Toate aceste corpuri de care tocmai am amintit se supun atracţiei gravitaţionale a stelei principale, Soarele. Dar până unde se întinde influenţa sa?


HELIOSFERA

O primă linie ce poate fi trasă este acolo unde vântul solar se opreşte. Heliosfera este regiunea în care acest vânt acţionează, şi ea se întinde până dincolo de centura Kuiper. Forma sa nu este sferică sau de disc, cum am înclina să credem la prima vedere, ci este influenţată de mişcarea Soarelui împreună cu întreg Sistemul Solar prin galaxie. Astfel, în sensul acestei deplasări este comprimată, iar în urmă se aseamănă cu o coadă cometară.

Viteza vântului solar este de peste 1.000.000 km/h. Cu cât se depărtează, începe să interacţioneze cu particule venite din mediul interstelar, fenomen care îl încetineşte, în cele din urmă ajungându-se la un echilibru, o graniţă ce se numeşte heliopauză, dincolo de care acţiunea vântului emis de Soare încetează.

Sondele Voyager 1 şi 2 au atins şocul terminal la 94, respectiv 76 UA de Soare, ceea ce arată că heliosfera variază în dimensiuni în funcţie de localizare. Şocul terminal este punctul în care viteza vântului solar devine mai mică decât viteza sunetului. Se aşteaptă astfel ca heliosfera să treacă de 100 UA.

Dar mai departe? Există ceva acolo unde nici vântul solar nu poate ajunge?

 


NORUL LUI OORT

Oamenii de ştiinţă spun că probabil răspunsul este da. În 1950 astronomul Jan Oort a presupus existenţa unui nor sferic ce ar înconjura întreg Sistemul Solar, ce s-ar întinde între greu imaginabilele limite de 2.000 până la 100.000 UA (să reamintim că o unitate astronomică este egală cu distanţa Pământ – Soare, aproximativ 150 milioane km). Graniţa sa ar reprezenta-o zona în care influenţa gravitaţională a Soarelui este egalată de influenţele gravitaţionale ale stelelor vecine! De altfel, graniţa norului s-ar afla la aproximativ 2 ani-lumină, aproape jumătate din distanţa până la cea mai apropiată stea vecină, Proxima Centauri.

Teoria existenţei acestui nor s-a bazat pe câteva observaţii: în primul rând, nicio cometă de perioadă lungă nu a avut o orbită care să sugereze că ar fi provenit din spaţiul interstelar. În al doilea rând, acest tip de comete intră în Sistemul Solar interior din diferite zone. În ultimul rând, cele mai multe orbite arată că locul de unde provin aceste comete s-ar situa undeva la 50.000 UA.

Norul lui Oort, în imensitatea sa, conţine între 100 miliarde până la peste 2 trilioane de corpuri formate preponderent din diverse tipuri de gheaţă, mult mai multe decât toate stelele din întreaga Cale Lactee! Masa totală a acestora este estimată la câteva mase terestre, limita maximă fiind de 40.

Aceste corpuri pot fi, ocazional, perturbate de apropierea de alte stele, nori de gaz gigantici sau interacţiuni cu discul galaxiei însăşi, şi aruncate în spaţiul interstelar, sau pot fi trimise în Sistemul Solar interior, sub forma cometelor de perioadă lungă. Aceste comete au orbite extrem de eliptice, mult alungite, şi durează mii de ani până să realizeze o revoluţie completă în jurul Soarelui. Cometele de perioadă scurtă îşi au în schimb originea în centura Kuiper iar perioadele lor de revoluţie nu depăşesc 200 de ani.

Structura norului lui Oort ar cuprinde două regiuni distincte: prima, apropiată de Soare, în formă de disc, asemeni centurii de asteroizi şi centurii Kuiper, iar cea de-a doua regiune în formă de sferă. Aceste obiecte reduse ca dimensiuni şi la depărtare foarte mare de Soare resimt atracţia gravitaţionala a stelei extrem de slab, din care cauză sunt relativ uşor de perturbat.

Obiectele ce alcătuiesc norul sunt extrem de rarefiate, probabil că între ele se află zeci de milioane de kilometri. Densitatea norului interior, după cum arată modelele, ar trebui să fie de zeci până la sute de ori mai mare decât cea a regiunii exterioare.

Compoziţia corpurilor ce alcătuiesc norul lui Oort, dacă cometele provenite de aici şi studiate deja sunt reprezentative, constă în diferite tipuri de gheaţă: apă, metan, etan, monoxid de carbon şi amoniac. Descoperirea unui asteroid, 1996 PW, cu o orbită de perioadă lungă sugerează faptul că ar putea exista şi corpuri formate din rocă.

Temperatura medie a corpurilor cometare este în jurul a 4 K, doar puţin peste radiaţia de fond. Căldura solară este în această zonă aproape neglijabilă, aşa cum este pentru noi căldura stelelor de pe cerul nopţii.

Originea norului lui Oort se regăseşte în discul protoplanetar originar, existent în jurul Soarelui în urmă cu 4,6 miliarde ani. Modele arată că obiectele ce-l compun s-au format mai aproape de Soare, fiind ejectate ulterior de planetele nou formate, în special de Jupiter. De asemenea, cometele ejectate reprezintă o mică parte din numărul iniţial, cele mai multe fiind implicate în coliziuni.

Din cauza distanţei apreciabile şi a obiectelor de dimensiuni mici nu au putut fi realizate observaţii directe ale norului lui Oort. Însă în sprijinul teoriei existenţei sale vine observarea cometelor de perioadă lungă ce au o orbită închisă, iar mai recent descoperirea unui număr de obiecte de dimensiuni mai mari ce se presupune că ar aparţine regiunii interioare a norului lui Oort. Printre acestea se află şi Sedna, celelalte având doar indicative de catalog: 2000 CR105, 2006 SQ372 şi 2008 KV42.


SEDNA

Sedna (sau 90377 Sedna, iniţial numită 2003 VB12) este cel mai îndepărtat obiect observat până în prezent ce aparţine Sistemului Solar. Stând pe suprafaţa Sednei, ai putea bloca Soarele cu gămălia unui ac ţinut cu mâna întinsă.

În prezent se află la o distanţă de trei ori mai mare decât Neptun faţă de Soare, şi se apropie de periheliu, pe care îl va atinge în 2076 şi se va afla la 76 UA de Soare. Orbita sa foarte eliptică o va trimite înapoi pe Sedna până la 960 UA, şi vor trece aproximativ 11.400 ani până când va reveni. Astfel, avem în viitorul apropiat privilegiul rar de a studia acest obiect, deşi încă nu a fost iniţiată nicio misiune spaţială cu acest scop.

Având în vedere aceste caracteristici orbitale, Sedna nu intră niciodată în regiunea centurii Kuiper, deci nu aparţine acesteia. Există şi alte obiecte care se depărtează apreciabil de Soare, însă majoritatea orbitei lor se află în interiorul centurii Kuiper, spre deosebire de Sedna.

Iniţial s-a crezut că Sedna ar avea un satelit. În urma observaţiilor se stabilise o perioadă de rotaţie de 20 zile, mult prea lentă comparativ cu alte obiecte din zonă; astfel, un satelit de dimensiuni mari ar fi explicat această rotaţie, cum se întâmplă în cazul lui Pluton. Căutările au rămas însă fără rezultat, iar observaţii ulterioare au estimat că Sedna se roteşte în doar 10 ore.

Diametrul Sednei a fost estimat la 1.200-1.600 km. În 2012, în urma unor măsurători efectuale de telescopul spaţial Herschel, diametrul a fost revizuit la în jur de 1.000 km, mai mic decât cel al lui Charon, satelitul lui Pluton.

Suprafaţa Sednei este surprinzător de roşiatică. Este unul din cele mai roşii obiecte din Sistemul Solar, aproape la fel ca Marte. Această culoare s-ar datora hidrocarburilor formate în urma acţiunii radiaţiilor violete asupra compuşilor organici simpli, iar faptul că Sedna ar fi fost ferită de-a lungul timpului de impacturile dese care au loc în Sistemul Solar interior i-a păstrat suprafaţa nealterată timp de eoni.

Este posibil ca, în timpul periheliului, Sedna să aibă o atmosferă foarte rarefiată. Temperatura urcă până la 36 K, iar presiunea ar putea atinge 14 microbari.

Sedna, ca şi alte obiecte îndepărtate, este dificil de studiat, datele obţinute până în prezent trasând doar liniile principale. Un studiu aprofundat al acestor corpuri ne-ar ajuta să înţelegem mai bine originea şi evoluţia Sistemului Solar.


***

Am ajuns la graniţa unde orice influenţă a Soarelui se opreşte. Am cunoscut planetele, fiecare cu proprietăţile sale surprinzătoare şi unică în felul său. Am privit îndeaproape o mulţime de sateliţi, de o remarcabilă diversitate. N-am uitat nici corpurile mici sau foarte îndepărtate. Deşi călătoria noastră imaginară se sfârşeşte aici, nu este decât un alt început. Sute de miliarde de stele conţine Calea Lactee, şi sute de miliarde de galaxii există în Universul observabil. Îndeajuns încât să ne uimească cu ceva în fiecare zi.