Gde je stvarno granica solarnog sistema? Gde druge zvezde jače gravitaciono privlače objekte od našeg Sunca? O tome ne znamo ništa, ali možemo da dumamo i pravimo teorijske modele. Sredinom prošlog veka, nizozemski astronom Jan Oort je ponudio koncept koji i danas važi o složenom oblaku planetezimala koji je udaljen od Sunca od 2000 do 200.000 AJ (0,03 do 3,3 svetlosne godine).
Danas znamo sve: kako je Nole pobedio Nadala, da li se Karleuša razvela od futbalera, koje su životne dileme Nataše Bekvalec, da li se pravilno kaže advokatkinja ili ne i sl. Kako to? Pa prosto, jer smo danonoćno sa svih medija zatrpani 'vestima' tog kalibra. Koga recimo tangira Opik-Ortov oblak? Da malo bacim koji tegić i na drugi tas neprecizne kosmičke vage pravde, danas ću reći neku reč o ovom teorijskom objektu za koji neki kažu da je deo našeg planetnog sistema a drugi ga smatraju posebnim entitetom koji je samo tu u našoj blizini... To 'u blizini' kažem retorički, jer je recimo komšijski Kajperov oblak, rezervoar transneptunskih objekata, preko hiljadu puta bliži Suncu od Orta[1].
Odakle da počnem? Elem, ja sam kometaš – obožavam komete. Oduvek predlažem da za svaku koja proleće pored nas okačimo po jednu sondu i tako istražujemo solarni sistem i kosmos bez (pre)skupih i (pre)komplikovanih raketa. Kometa ima raznih, ali ih delimo u dve klase: kratkoperiodične (ili ekliptičke) i dugoperiodične (ili izotropske). ekliptične imaju relativno male orbite, ispod 10 AJ, i drže se ekliptičke ravni u kojoj leže i planete. Sve izotropske imaju vrlo izdužene orbite, duge hiljadama AJ, i dolaze (ako dolaze) iz svih pravaca na nebu.
Američki astronom A. O. Leuschner je 1907. sugerisao da mnoge komete za koje se veruje da imaju parabolične orbite, pa samim tim samo jednom posete Sunčevom sistem, zapravo imaju eliptične orbite i da će se vratiti, ali nakon vrlo dugih razdoblja. Godine 1932. estonski astronom Ernst Öpik pretpostavio je da dugoperiodične komete potiču iz oblaka koji kruži na samim rubovima Sunčevog sistema. Nizozemski[2]astronom Jan Oort je neovisno od njega oživeo ideju 1950. kao sredstvo za rešavanje paradoksa:
- Tokom postojanja Sunčevog sistema orbite komete postaju nestabilne, pa na kraju dinamika nalaže da se kometa mora da se sudari sa Suncem ili planetom ili da bude izbačena iz Sunčevog sistema planetarnim perturbacijama.
- Šta više, njihov isparljivi sastav znači da dok se redovno približavaju Suncu, zračenje postupno yagreva isparljive sastojke sve dok se kometa ne podeli ili razvije izolacionu koru koja sprečava dalje ispuštanje gasova.
Stoga, rezonovao je Ort, kometa se nije mogla stvoriti dok je bila na svojoj trenutnoj orbiti i gotovo čitavo vreme svog postojanja morala je da provede negde u nekom spoljnjem rezervoaru. Primetio je da je najveći broj dugoperiodičnih kometa sa afelima (njihova najveća udaljenost od Sunca) od oko 20.000 AJ, što sugeriše na rezervoar kometa na toj udaljenosti sa sfernom, izotropnom distribucijom. One relativno retke komete sa orbitama od oko 10.000 AJ verovatno su prošle kroz jednu ili više orbita kroz solarni sistem pre nego što su im orbite povučene prema unutra gravitacijom velikih planeta.
Nema mnogo lepših slika kosmičkih objekate napravljenih sa Zemlje. Ko ne oseća nostalgiju gledajući ovo, znači samo da je previše mlad.
Ova 4 panela prikazuju položaj transneptunca 90377 Sedne, koja leži u najdaljim dubinama našeg sistema. Prvi panel prikazuje orbite unutrašnjih planeta i Jupitera i asteroidni pojas. Na drugom (u pravcu kazaljke) vidi se da je Sedna daleko od orbita Neptuna i objekata Kajperovog pojasa. Sednina orbita je prikazana na trećem panelu na lokaciji na kojoj je otkrivena 2004, kada je bila najbliža Suncu. Finalni panel prokazuje mnogo više, i pokazuje da se čak i velika eliptična orbita nalazi unutar onoga što smo pre smatrali unutrašnjom zonom Ortovog oblaka.
Smatra se da Ortov oblak zauzima ogroman prostor od negde između 2000 i 5000 AJ (0,03 i 0,08 sv. god.) pa sve do 50.000 AJ (0,79 sv. god.) od Sunca. Neke procene postavljaju spoljnju granicu između 100.000 i 200.000 AJ (1,58 i 3,16 sv. god.). Regija se može podeliti na sferni spoljnji Ortov oblak na 20.000–50.000 AJ (0,32–0,79 sv. god.) i unutrašnji Ortov oblak u obliku torusa na 2000–20.000 AJ (0,0–0,3 sv. god.). Spoljnji oblak je labavo vezan za Sunce i snabdeva kometama dugog perioda (i moguće Halejevog tipa) prostor unutar Neptunove orbite. Unutrašnji Ortov oblak poznat je i kao Hillsov oblak, nazvan po Jacku G. Hillsu, koji je predložio njegovo postojanje 1981. Modeli predviđaju da bi unutrašnji oblak mogao da ima desetine ili stotine puta više jezgra komete od spoljnjeg haloa; on se smatra mogućim izvorom novih kometa koje snabdevaju tanki spoljnjeg oblaka. Hillsov oblak objašnjava kontinuirano postojanje Ortovog oblaka nakon milijardi godina.
Spoljnji Ortov oblak može da ima milijarde objekata većih od 1 km i milijarde absolutnih magnitudasjajnijih od 11 (što odgovara prečniku od otprilike 20 km), sa susednim objektima udaljenim desetinama milionima kilometara. Njegova ukupna masa nije poznata, ali, pod pretpostavkom da je Halejeva kometa pogodan prototip za komete unutar spoljnjeg Ortovog oblaka, ukupna masa je reda veličina 3×1025 kilograma, ili pet puta veća od mase Zemlje. Ranije se smatralo da je masivniji (do 380 Zemljinih masa), ali poboljšano znanje o distribuciji veličine dugoperiodičnih kometa dovelo je do nižih procena. Nigde nisu objavljene procene mase unutrašnjeg Ortovog oblaka.
Ako pretpostavimo (a šta bi drugo) da su analize kometa reprezentativne za celinu, velika većina objekata Ortovog oblaka sastoji se od ledova elemenata kao što su voda, metan, etan, ugljen-monoksid i vodonični cijanid. Međutim, otkriće objekta 1996 PW, objekta čiji je izgled bio u skladu s asteroidom tipa D u orbiti tipičnoj za dugoperiodične komete, podstaklo je teorijsko istraživanje koje sugeriše da se populacija Ortovog oblaka sastoji od otprilike jedan do dva posto asteroida. Analiza odnosa izotopa ugljenika i azota i u kometama dugog perioda i u onima iz Jupiterove porodice pokazuje malu razliku između njih, uprkos njihovoj verovatno odvojenoj zoni porekla. To sugeriše da obe vrste potiču iz originalnog protosolarnog oblaka.
POREKLO
Smatra se da se Ortov oblak formirao nakon stvaranja planeta оd primordijalnog protoplanetnog diska pre otprilike 4,6 milijardi godina. Najšire prihvaćena hipoteza kaže da su se objekti Ortovog oblaka u početku grupisali mnogo bliže Suncu kao deo istog procesa koji je formirao planete i male planete. Nakon formiranja, jake gravitacione interakcije sa mladim gasovitim divovima, poput Jupitera, rasule su objekte po izuzetno širokim eliptičnim ili paraboličnim orbitama koje su naknadno modifikovane perturbacijama zvezda koje prolaze i divovskim molekularnim oblacima u dugovečne orbite nezavisne od područja gasovitih džinova.
[Nedavne studije su pokazale da je formiranje Ortovog oblaka kompatibilno sa hipotezom da je solarni sistem nastao kao deo jata (klastera) od 200-400 zvezda. Verovatno su te rane zvezde igrale ulogu u formiranju oblaka, budući da je broj stelarnih mimoilaženja u klasteru bio mnogo veći nego danas, vodeći do mnogo češće perturbacije.]
NASA je citirala nedavna istraživanja koja pretpostavljaju da je velik broj objekata Ortovog oblaka proizvod razmene materijala između Sunca i obližnjih zvezda te da mnogi – možda većina – Ortovih objekata nisu nastali u neposrednoj blizini Sunca. Simulacije evolucije Ortovog oblaka od nastanka Sunčevog sistema do danas sugerišu da je masa oblaka dosegla vrhunac oko 800 milijuna godina nakon formiranja, jer je tempo nakupljanja i sudara usporen i počeo da opada.
Modeli urugvajskog astronom Julia Ángela Fernándeza sugerišu da bi raspršeni disk, koji je glavni izvor periodičnih kometa u solarnom sistemu, mogao biti i primarni izvor za objekte Ortovog oblaka. Prema modelima, oko polovine raspršenih objekata putuje prema Ortovom oblaku, dok se četvrtina pomiče prema unutra prema Jupiterovoj orbiti, a četvrtina izbacuje po hiperboličnim orbitama. Raspršeni disk možda još uvek snabdeva Ortov oblak materijalom. Trećina populacije raspršenog diska verojatno će završiti u Ortovom oblaku nakon 2,5 milijarde godina.
Računarski modeli sugerišu da sudari kometnih ostataka tokom razdoblja formiranja igraju daleko veću ulogu nego što se ranije mislilo. Prema tim modelima, broj sudara početkom istorije Sunčevog sistema bio je toliko velik da je većina kometa uništena pre nego što je stigla do Ortovog oblaka. Stoga je trenutna kumulativna masa Ortovog oblaka daleko manja nego što se nekada sumnjalo. Procenjena masa oblaka je samo mali deo izbačenog materijala mase 50-100 Zemljine.
ISTRAŽIVANJE
Iako sam u nekim SF pričana pročitao i drugačije, naše svemirske sonde tek trebaju da dođu do područja Ortovog oblaka. 'Voyager 1', najbrža i najudaljenija međuplanetnih sondi koje trenutno napuštaju Sunčev sistem, doći će do Ortovog oblaka za otprilike 300 godina i trebaće mu oko 30.000 godina da proleti kroz njega. Međutim, oko 2025. godine radioizotopski termoelektrični generatori na 'Voyageru 1' više neće isporučivati dovoljno energije za rad bilo kojeg naučnog instrumenata, sprečavajući daljnja istraživanja 'Voyagera 1'. Ostale četiri sonde koje trenutno izlaze iz solarnog sistema već jesu ili se predviđa da će biti debelo nefunkcionalne kad dospeju do Ortovog oblaka.
Osamdesetih godina postojao je koncept sonde koja bi za 50 godina mogla da prevali 1000 AJ, nazvana 'TAU'; jedna od njenih misija bila bi potraga za Ortovim oblakom.
U objavi mogućih akcija u programu Discovery iz 2014. predložena je opservatorija za otkrivanje objekata u Ortovom oblaku (i Kajperovom pojasu) pod nazivom 'Whipple Mission'. Posmatrao bi daleke zvezde fotometrom, tražeći tranzite udaljene do 10.000 AJ. Opservatorija bi trebala da kruži u petogodišnjoj misiji po halo orbiti oko L2. Takođe se sugerisalo da bi opservatorija 'Kepler' mogla biti sposobna da otkriva objekte u Ortovom oblaku.
Poređenje solarnog sistema i Ortovog oblaka. Pre oko 70.000 godina, Sholzova zvezda i njen kompanjon su proleteli kroz spoljnje granice solarnog sistema
[1] Ko ne zna matiš, to je kao da upoređuješ metar i milimetar
[2] Holandija je regija u zapadnom delu Nizozemske. Njeno ime se često koristi i kao sininim za čitavu Nizozemsku; u samoj Nizozemskoj, pak, to izaziva negodovanje, pogotovo kod stanovništva drugih regija.
Odbor za standardizaciju srpskog jezika zauzeo je 2020. zvaničan stav da se u Srbiji i dalje upotrebljava naziv Holandija, iako je ta evropska kraljevina odlučila da od 1. januara te godine koristi isključivo svoje pravo ime, Nizozemska.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
