La Nube de Oort

Durante miles de años, los astrónomos han observado los cometas que viajan cerca de la Tierra y se iluminan el cielo nocturno. Con el tiempo, estas observaciones llevaron a una serie de paradojas. Por ejemplo, cuando fueron estos cometas  viniendo? Y si el material de la superficie se evapora cuando se acercan al Sol (formando así sus halos famosos), se deben haber formado más lejos, donde habrían existido allí durante la mayor parte de su vida útil.

Con el tiempo, estas observaciones llevaron a la teoría de que mucho más allá del Sol y los planetas, existe una gran nube de material helado y roca donde la mayoría de estos cometas provienen. Esta existencia de esta nube, que se conoce como la Nube de Oort (después de su fundador teórico de principal), no se ha comprobado. Pero a partir de los numerosos cometas de corto y de largo período que se cree que han venido de allí, los astrónomos han aprendido mucho acerca de la estructura y composición.

Definición:
La Nube de Oort es en teoría una nube esférica  de planetesimales  predominantemente heladas que se cree que rodear el Sol a una distancia de hasta alrededor de 100.000 UA . Esto la coloca en el espacio interestelar, más allá del Sol Heliosfera donde se define el límite cosmológico entre el Sistema Solar y la región del dominio gravitacional del Sol.

Al igual que el cinturón de Kuiper y el disco Dispersos , la Nube de Oort es un reservorio de objetos transneptunianos , aunque está a más de mil veces  distantes de nuestro Sol  que estos otros dos. La idea de una nube de infinitesimales heladas fue propuesto por primera vez en 1932 por el astrónomo estonio Ernst Öpik, que postula que los cometas de periodo largo se originaron en una nube que orbita en el borde exterior del Sistema Solar.

En 1950, el concepto fue resucitado por Jan Oort,  para explicar el comportamiento de los cometas de largo plazo. Aunque todavía no se ha demostrado a través de la observación directa, la existencia de la Nube de Oort es ampliamente aceptada en la comunidad científica.

Estructura y Composición:
La Nube de Oort se extiende  entre 2.000 y 5.000 UA desde el Sol, aunque algunas estimaciones sitúan el borde exterior entre 100.000 y 200.000 AU . La nube se cree que está compuesto por dos regiones – un exterior esférico Nube de Oort de 20.000 – 50.000 UA  y el disco interior  de 2.000 – 20.000 UA.

La nube de Oort exterior puede tener miles de millones de objetos de más de 1 km (0,62 millas), y miles de millones que miden 20 kilómetros  de diámetro. Su masa total no se sabe, pero – suponiendo que el cometa Halley es una representación típica de los objetos exteriores Nube de Oort – tiene la masa combinada de aproximadamente 3 × 10 25 kilogramos, o cinco Tierras.

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Un cinturón de cometas llamado la Nube de Oort se teoriza para rodear el sistema solar (Crédito de la imagen: NASA / JPL).

Sobre la base de los análisis de los últimos cometas, la gran mayoría de los objetos de la nube de Oort se componen de sustancias volátiles de hielo – tales como agua, metano, etano, monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno y amoníaco. La aparición de los asteroides que se cree que se origina a partir de la Nube de Oort también ha impulsado la investigación teórica que sugiere que la población se compone de 1-2% asteroides.

Estimaciones anteriores colocan su masa hasta 380 veces la masa terrestre, pero un mejor conocimiento de la distribución del tamaño de los cometas de largo período ha llevado a reducir las estimaciones. La masa de la Nube de Oort interior, por su parte, aún no se ha caracterizado. El contenido de ambos Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort se conoce como Objetos Trans-Neptuno (TNOs), debido a que los objetos de ambas regiones tienen órbitas que están más lejos del Sol que la órbita de Neptuno.

Origen:
La nube de Oort se piensa que es un remanente del original del disco protoplanetario que se formó alrededor del Sol hace aproximadamente 4,6 millones de años. La hipótesis más aceptada es que los objetos de la nube de Oort inicialmente se unieron mucho más cerca del Sol como parte del mismo proceso que formó los planetas y planetas menores, pero que la interacción gravitacional con gigantes gaseosos jóvenes como Júpiter, fueron expulsados ​​en órbitas extremadamente larga y elípticas o órbitas parabólicas.

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Una comparación del Sistema Solar y su nube de Oort. Hace 70.000 años, la estrella y compañero de Scholz pasan a lo largo de las fronteras exteriores de nuestro Sistema Solar. Crédito: NASA, Michael Osadciw / Universidad de Rochester

El observatorio de la Costa Azul ha llevado a cabo simulaciones de la evolución de la nube de Oort desde los inicios del Sistema Solar hasta la actualidad. Estas simulaciones indican que la interacción gravitacional con estrellas cercanas y mareas galácticas modifican las  órbitas cometarias para hacerlas más circular. Esto se ofrece como una explicación de por qué el exterior Nube de Oort es casi de forma esférica, mientras que las colinas de la nube, que se une con más fuerza al Sol, no han adquirido una forma esférica.

Estudios recientes han demostrado que la formación de la nube de Oort es ampliamente compatible con la hipótesis de que el Sistema Solar formó como parte de un clúster integrado de 200 a 400 estrellas. Estas primeras estrellas probablemente jugaron un papel en la formación de la nube, ya que el número de estrechos pasajes estelares dentro del grupo era mucho más alto que el de hoy, lo que lleva a las perturbaciones más frecuentes.

Cometas:
Los cometas se cree que tienen dos puntos de origen dentro del Sistema Solar. Comienzan como infinitesimales en la Nube de Oort y luego se convierten en cometas al pasar entre estrellas modifican  algunos de ellos fuera de sus órbitas, el envío a una órbita a largo plazo que los tiene en el sistema solar interior y fuera de nuevo.

Cometas de periodo corto tienen órbitas que duran hasta 200 años, mientras que las órbitas de los cometas de período largo puede durar miles de años. Mientras que se cree que los cometas de período corto que han surgido, ya sea del Cinturón de Kuiper o el disco disperso, la hipótesis aceptada es que los cometas de periodo largo se originan en la Nube de Oort. Sin embargo, hay algunas excepciones a esta regla.

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Evolución de un cometa en su órbita alrededor del sol. Crédito: Laboratorio de la Atmósfera y el Espacio Ciencias / NASA

Por ejemplo, hay dos variedades principales de cometa de período corto: los cometas de de la familia de Júpiter y los cometas Halley-familiares. Cometas Halley-familia, llamado así por su prototipo ( el cometa Halley ) son inusuales en que a pesar de que son de corto período, se cree que se originó a partir de la nube de Oort. Sobre la base de sus órbitas, se sugiere que eran una vez cometas de período largo que fueron capturados por la gravedad de un gigante de gas y enviadas en el Sistema Solar interior.

Exploración:
Debido a la Nube de Oort está mucho más lejos que el Cinturón de Kuiper, la región permaneció inexplorada y en gran medida indocumentada.  Las sondas espaciales aún tienen que llegar a la zona de la nube de Oort, y Voyager 1 – la más lejana y más rápida de las sondas espaciales interplanetarias actualmente sale del la Sistema Solar – no es probable que proporcione cualquier información sobre el mismo.

En su velocidad actual, la Voyager 1  llegará  a la nube de Oort, en unos 300 años, y se tardará  unos 30.000 años en pasar a través de ella. Sin embargo, en torno a 2025, los generadores termoeléctricos de radioisótopos de la sonda ya no suministraran energía suficiente para hacer funcionar cualquiera de sus instrumentos científicos. Los otros cuatro sondas que actualmente escapan del Sistema Solar – Voyager 2 , Pioneer 10 y 11 , y la New Horizons – tampoco serán  funcionales cuando llegan a la nube Oort.

Exploración de la Nube de Oort presenta numerosas dificultades, la mayoría de los cuales se derivan del hecho de que está increíble lejana de la Tierra. En el momento en que una sonda robótica podría llegar a ella y comenzar a explorar la zona en serio, habrán pasado siglos aquí en la Tierra.

Sin embargo, los estudios pueden ser (y son) realizado mediante el examen de los cometas que escupe periódicamente, y los observatorios de largo alcance son propensos a hacer algunos descubrimientos interesantes de esta región del espacio en los próximos años.

 

Referencia: NASA Sistema Solar Exploración: Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort

Articulo: Matt Williams.

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