Oortwolk

’n 3D-diagram van die Oortwolk.

Die Oortwolk of Öpik-Oortwolk 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. 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 Oortwolk. Die buitenste reik van die wolk definieer die swaartekraggrens van ons Sonnestelsel.

Daar word geglo die Oortwolk bestaan uit twee streke: ’n sferiese buitenste wolk en ’n skyfagtige binnenste wolk, ook bekend as die Hillswolk. Voorwerpe in die Oortwolk bestaan hoofsaaklik uit vlugtige yse, soos water, ammoniak en metaan. Sterrekundiges glo die materie waaruit die Oortwolk 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 reuseplanete se swaartekrag.

Hoewel die Oortwolk 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. Die buitenste Oortwolk 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 Oortwolk geruk en dan na die binnenste Sonnestelsel geslinger word. 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 Oortwolk gehad het. Daar is slegs vier liggame wat as moontlike lede van die binnenste Oortwolk beskou word: 90377 Sedna, 2000 CR₁₀₅, 2006 SQ₃₇₂ en 2008 KV₄₂.

Hipotese

In 1932 het Öpik voorgestel langperiodekomete het hul oorsprong in ’n wolk in die buitenste deel van die Sonnestelsel. Die idee het onafhanklik by Oort ontstaan om ’n paradoks te verduidelik. 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.

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. 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. 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.

Vorm en samestelling

Die veronderstelde afstand van die Oortwolk van die res van die Sonnestelsel af.

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

Die buitenste Oortwolk kan biljoene voorwerpe bevat met ’n deursnee van meer as 1 km, 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. Die totale massa is nie bekend nie, maar as ’n mens aanneem Halley se Komeet is ’n prototipe vir komete in die buitenste Oortwolk, is die gesamentlike massa sowat 3 × 10²⁵ kg, of vyf keer dié van die Aarde. 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.

Oorsprong

Daar word geglo die Oortwolk is ’n oorblyfsel van die oorspronklike protoplanetêre skyf wat sowat 4,6 miljard jaar gelede om die Son gevorm het. Die algemeen aanvaarde hipotese is dat die voorwerpe in die Oortwolk 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. Volgens onlangse navorsing deur Nasa kon ’n groot deel van die Oortwolk 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. Simulasies van die ontwikkeling van die Oortwolk 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 Oortwolk uitgeput begin raak.

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 Oortwolk. Daarvolgens het sowat die helfte van die voorwerpe wat versprei is, na buite na die Oortwolk beweeg, ’n kwart na binne na Jupiter se wentelbaan, en ’n kwart is uitgewerp in hiperboliese wentelbane. Die verstrooide skyf voorsien dalk die Oortwolk steeds van materiaal.

Swaartekragwisselwerkings met nabygeleë sterre en galaktiese getye het die wentelbane van komete meer sirkelvormig gemaak. Dit verduidelik die feitlik ronde vorm van die buitenste Oortwolk. Aan die ander kant het die Hillswolk, wat sterker aan die Son verbind is, nog nie ’n ronde vorm nie. Onlangse studies het gewys die vorming van die Oortwolk 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.

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 Oortwolk kom van die protoplanetêre skywe van ander sterre".

Eksterne skakels

• Die Oortwolk Geargiveer 10 November 2015 op Wayback Machine by Nasa se Sonnestelsel-verkenning
• Die Kuiper-gordel en die Oortwolk

• Wikimedia Commons het meer media in die kategorie Oortwolk.