Astronomía

Forma de nube de Oort

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En el episodio de Cosmos dedicado a los objetos cometarios y otras cosas, la nube de Oort se representó gráficamente como una distribución esférica de puntos.

Esto me sorprendió porque pensé que debería ser de alguna manera un disco o un toro, dado el momento de rotación del sistema solar.

¿Por qué se piensa que el conjunto de Oort es esférico? ¿Se deduce de las órbitas de los distintos cometas? Creo que sí.

¿Por qué no se extiende a un objeto más parecido a un disco?


Realmente no quería responder a esta porque puede haber alguna información nueva de la que no tengo conocimiento y, a mi entender, la forma, la masa y el contenido de la nube de Oort es un tema de estudio en curso, por lo que invitar a la corrección.

La formación de un sistema solar es bastante complicada y todavía puede haber importantes incógnitas sobre el proceso y con la nube de Oort, incertidumbre sobre la forma precisa, masa, distribución de densidad y origen, ya sea que se formó con el sistema solar o si mucho. de ella se captura. Quería comenzar con las incógnitas.

No podemos ver la nube de Oort, por lo que no podemos medirla directamente. Se pueden hacer estimaciones observando cometas de períodos muy largos que vuelan al interior del sistema solar y extrapolando sus períodos orbitales, se puede hacer una estimación del contenido de la nube de Oort. Un problema es que esa estimación se basa únicamente en órbitas muy excéntricas, porque esas son las únicas que vemos que entran en el rango de nuestro telescopio.

Este es uno de mis videos de física de minutos favoritos por su simplicidad y los divertidos diagramas que usan. La esencia de la respuesta simple es que una nube o masa nebulosa de escombros y polvo, tiene un momento angular fijo y un plano orbital fijo, por lo que la nube de escombros recibe un empujón (generalmente de una supernova no muy lejana), y los escombros comienzan a condensarse en un proto-sistema solar, mantiene el plano orbital y el momento angular y, a medida que se condensa, gira muy rápidamente.

La rotación rápida no es tan relevante para su pregunta, pero es por eso que no toda la materia puede caer dentro de la estrella, porque generalmente hay demasiado momento angular. Lo mismo ocurre con los planetas gigantes gaseosos, razón por la cual Júpiter, por ejemplo, tiene 4 grandes lunas de formación (donde como la Tierra - región algo más pequeña donde se formó, no hay lunas de formación, pero tiene una luna de impacto). Estoy haciendo esto con más palabras de lo que debería ser, pero el punto es que las cosas orbitan alrededor del sol debido al momento angular. La suma de este momento angular tiene un plano orbital, y cada objeto individual tiene una inclinación hacia ese plano orbital. Cuando los planetas absorben la materia en sus regiones orbitales, las direcciones hacia arriba y hacia abajo, o las inclinaciones de los objetos en órbita, tienden a anularse, pero el momento angular neto y el plano orbital permanecen constantes. (Esto es mayormente, pero no del todo cierto; por ejemplo, el Planeta 9, si finalmente se descubre, podría explicar por qué los 8 planetas internos, en promedio, no se alinean con el plano de rotación del Sol. El Planeta 9 puede haber tomado parte del inclinación en una dirección con él, ya que fue arrojado lejos del sistema solar dejando los 8 planetas internos con una inclinación en la otra dirección relativa al Sol. Cuando (si) se descubre el planeta 9, entonces podemos verificar si se equilibra inclinación inclinada de nuestros sistemas solares.

Pero son las colisiones las que ayudan a los planetas a alinearse a lo largo del plano orbital del sistema solar, porque los altibajos en su mayoría se cancelan. Si no hay colisiones, entonces no hay cancelación de los altibajos y los objetos en órbita permanecen en una especie de surtido de gotas nebulosas, que con el tiempo, probablemente se represente mejor como una esfera.

Sin embargo, esa no es la respuesta completa. Tome el cinturón de asteroides, por ejemplo. Probablemente no hubo (creo) suficientes colisiones para aplastar el cinturón de asteroides, y Ceres probablemente no sea un planeta fallido, porque probablemente llegó más tarde. Según la densidad de Ceres, probablemente provino de más lejos en el sistema solar. Puede haber comenzado como una luna (quizás expulsada de la órbita de Neptuno por el mal comportamiento de Tritón) o como un planeta enano originalmente en el cinturón de kuiper. Su densidad es demasiado baja para haberse formado por colisiones en el cinturón de asteroides.

Entonces, el cinturón de asteroides es plano (en su mayoría) probablemente debido al pastoreo gravitacional de Júpiter y tal vez, por un campo magnético muy fuerte de nuestro joven sol,

Una respuesta adecuada de nuestra forma estimada de la nube de oort se basaría en una encuesta de todos los cometas de período largo (o altamente excéntricos) que hemos observado y no estoy tan interesado en hacer la investigación sobre eso, pero Adivinaría que hay suficiente variedad de inclinación orbital para soportar la forma generalmente circular, porque no creo que la forma circular se use tan a menudo si no reflejara la observación de cometas de períodos prolongados.

El cinturón de Kuiper, por ejemplo, (y no pude encontrar una respuesta realmente específica a esto), pero parece ser algo plano, una especie de rosquilla o en forma de toro (Plutón tiene una inclinación más alta de lo habitual). El término adecuado, si quieres ser técnico, es distribución de la inclinación. Sin distribución = plano. Distribución completa o alta = esfera.

La relativa / algo plana del cinturón de Kuiper puede ser impulsada principalmente por el pastoreo de Neptuno en lugar de las colisiones (nuevamente, no estoy exactamente seguro). De hecho, fue la regularidad de algunas inclinaciones de los objetos más excéntricos del cinturón de kuiper (simplemente de paso, en otras palabras) lo que llevó a la teoría del planeta 9 en primer lugar. Si hay planetas grandes alrededor, ayudan a pastorear y aplanar objetos más pequeños en su viscinidad orbital.

En el caso del Galaxy, que yo sepa, no hay suficientes colisiones para explicar la planicidad de la Vía Láctea (básicamente tiene forma de pizza, tal vez con una pequeña pelota de ping pong o una gran canica en el medio). Tengo entendido que la Galaxia fue aplastada por un campo magnético muy fuerte más que por una colisión (que alguien me corrija si me equivoco).

Ese es el alcance de mi conocimiento al menos. Invito a alguien más inteligente que yo para que responda esto también.


El cometa gigante de la nube de Oort se ilumina en el sistema solar exterior

Por: Jeff Hecht 22 de junio de 2021 4

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Los astrónomos han detectado el cometa más grande jamás registrado procedente de la nube de Oort. Y a 20 veces la distancia entre la Tierra y el Sol (20 unidades astronómicas), más allá de la órbita de Urano, ya está ventilando gas.

Se cree que todos los cometas de período largo provienen de la Nube de Oort que rodea el sistema solar. Pero 2014 ONU271 es único por tener una órbita particularmente alargada y un punto de retorno distante dentro de esa nube. (Este diagrama es conceptual y no representativo de la órbita de este objeto).
NAOJ

Nuevas observaciones, tomadas el 22 de junio con el telescopio remoto SkyGems de 0,51 metros en Namibia, revelan "actividad cometaria clara, con un coma de 15 segundos de arco", informó Luca Buzzi esta mañana en la lista de distribución de planetas menores.


III. Estructura

Debido a que la Nube de Oort es un objeto espacial hipotético, no se puede saber con certeza la "estructura" de la Nube de Oort. Sin embargo, como parte de la especulación, los astrónomos han elaborado un posible "boceto" de la Nube de Oort.

  • Inmenso en tamaño (entre 2,000 - 5,000 AU a 50,000 AU)
  • Forma esférica (20.000 - 50.000 AU)
  • Se cree que tiene un "núcleo" denso de cometas con un borde exterior que contiene la mayoría de los cometas de la Nube de Oort.

¿Cómo se formó la nube de Oort? Una nueva simulación revela sus orígenes

La Nube de Oort, la región más distante de nuestro sistema solar, fue descubierta por Jan Hendrik Oort. Es una estructura gigante compuesta por miles de millones (si no billones) de objetos rocosos y helados relativamente pequeños y, a diferencia del resto de nuestro sistema solar (que es plano como un disco), se cree que la nube de Oort es esférica.

Ahora, los astrónomos del Observatorio de Leiden produjeron la primera simulación para mostrar la formación y la evolución temprana de la nube.

Las teorías que intentaron describir la evolución de la nube de Oort están dispersas y son difíciles de conciliar. Algunos se centran más en la formación, otros se preocupan más por la relación con la posición del Sol dentro de nuestra galaxia. El equipo de Leiden conectó diferentes partes de esas teorías y simuló el desarrollo de la nube durante mil millones de años.

Para llegar a los orígenes de la nube de Oort, necesitamos llegar a los orígenes de nuestro sistema solar. El sistema solar comenzó en una desordenada niebla polvorienta suspendida alrededor del Sol. Los planetas y todo lo que hay en el sistema solar se formaron coagulando todo gravitacionalmente hace unos 4.500 millones de años. Esa es una parte importante de la historia, porque si se forma demasiado pronto o demasiado tarde, la nube de Oort no podría formarse. El mejor escenario es aquel en el que el Sol escapa de su cúmulo estelar justo en el mejor momento para no perder demasiados objetos, permitiendo así la formación de la nube de Oort.

Se necesitaban otros eventos cruciales para permitir la formación de la estructura. Los múltiples encuentros con estrellas pasajeras y los efectos gravitacionales de las mareas de la Vía Láctea jugaron un papel importante, ayudando a que la nube de Oort tomara forma unos 100 millones de años después de que el Sol escapara de su cúmulo estelar.

Estos procesos se pueden ver en la siguiente animación. En la animación, el Sol está orbitando el centro galáctico, pasando cerca de un mar de asteroides que son expulsados ​​por hipotéticos planetas de otros sistemas, dando como resultado la nube de Oort.

El proceso opuesto también puede ocurrir aunque: demasiadas interacciones con otros sistemas y la galaxia pueden causar la pérdida de muchos objetos, que luego terminarían en el espacio interestelar. Ese es también el posible origen del Oumuamua flotante que causó bastante revuelo al pasar por nuestro sistema solar.

Los asteroides de la cinta transportadora también pueden pasar a través de la órbita de los planetas gigantes, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno. Estos objetos se colocan en una órbita irregular y pueden tener una relación periódica con Júpiter y Saturno, llamada resonancia orbital. La resonancia crea un entorno caótico para ellos, y algunos son empujados a una órbita diferente.

Sin embargo, los gigantes gaseosos no pudieron haber contribuido mucho a la formación de la nube de Oort. El estudio ha demostrado que su plazo de expulsión es demasiado corto para contribuir de manera significativa.

Otra conclusión importante del estudio es la simulación de la vida de un solo asteroide. Los científicos describieron la evolución de un asteroide que tuvo una interacción de resonancia con Júpiter. Debido a esta resonancia, su órbita se altera sucesivamente durante 2 millones de años. Puede ver que la escala de tiempo aumenta significativamente y también el impactante aumento de la distancia desde la órbita de Neptuno (en rojo).

Al final, los asteroides de la cinta transportadora de los gigantes junto con las complejas interacciones con las fuerzas de las mareas de nuestra galaxia ayudaron a formar la nube de Oort. El mismo fenómeno provocó la reentrada de 0,2 a 0,6 objetos al año. Además, la órbita del Sol cerca de un mar de nubes de Oort de estrellas vecinas puede haber causado el secuestro de muchos objetos, como Sedna.


Evidencia que puede sugerir la teoría de la nube de Oort

Por definición, la nube de Oort es una nube esférica teórica de planetesimales predominantemente helados que se cree que rodea al sol a una distancia de alrededor de 100.000 AU (1,5 ly). Esto lo coloca en el espacio interestelar, más allá del Sol y la heliosfera, donde define el límite cosmológico entre el sistema solar y la región del sol y el dominio gravitacional. 10 Dado que la definición de fenómeno es un hecho o evento observable, la nube de Oort no es un fenómeno astronómico ya que nunca se ha observado. Los astrónomos solo pueden estudiar lo que creen que son los resultados de la nube de Oort, u objetos que se originan dentro de la nube de Oort.

Estos descubrimientos incluyen evidencia de cometas de períodos prolongados, la existencia de planetas enanos y teorías sobre la formación de planetas a partir de discos protoplanetarios de la nube de Oort. Sin embargo, explorar la nube de Oort presenta numerosas dificultades, la mayoría de las cuales surgen del hecho de que está increíblemente distante de la Tierra. Para cuando una sonda robótica pueda alcanzarlo y comenzar a explorar el área en serio, habrán pasado siglos aquí en la Tierra. No solo los que enviaron la sonda en primer lugar estarían muertos hace mucho tiempo, sino que la humanidad probablemente habrá inventado sondas mucho más sofisticadas o incluso naves tripuladas mientras tanto. 10

Cometas de período largo

Figura 4: Ejemplo de cometa de período largo. http://astronomy.swin.edu.au/cosmos/L/Long-period+Comets

Los objetos del cinturón de Kuiper (KPO) son similares a los cometas y son ricos en hielo de agua. A diferencia de la nube de Oort, cuyos objetos se encuentran a una distancia demasiado grande para ser observados, se han observado miles de KPO en los últimos 25 años. Por lo tanto, el estudio de los cometas de períodos prolongados es fundamental para comprender qué contiene la nube de Oort.

Por ejemplo, un estudio de 2019 de todos los cometas conocidos de períodos largos (647) ha proporcionado evidencia de que la atracción gravitacional de las estrellas puede influir en el movimiento de un cometa cuando se acerca a 1000 AU de él. Este fenómeno, conocido como perturbación estelar, es un fenómeno poco común. Además de la cercanía en la proximidad, se deben cumplir otras condiciones específicas, incluida la estrella que tiene una velocidad pequeña (la velocidad a la que se mueve un objeto). 11

El estudio solo encontró dos casos en los que se habían producido perturbaciones, concluyendo que es raro que una estrella que se acerca a nuestro sistema solar cumpla con todas las condiciones necesarias para perturbar significativamente los cometas observables de largo período. Desafortunadamente, debido al acceso a datos inconsistentes sobre el movimiento de estrellas y cometas, no es posible probar la confiabilidad del enfoque de investigación. Sin embargo, el estudio es la primera confirmación de la hipótesis de la nube de Oort que utiliza estrellas reales en lugar de una simulación.

Figura 5: Disco protoplanetario que encierra la estrella, HD 163296. https://astrobiology.nasa.gov/news/planets-still-forming-detected-in-a-protoplanetary-disk/

Formación de planetas y discos protoplanetarios.

La conexión entre las nubes Exo-Oort y la formación de planetas ha sido una teoría sugerida por muchos. Es bien sabido y respaldado por los hallazgos del Telescopio Espacial Hubble que los planetas se formaron a partir de la misma colisión de la nebulosa que formó el Sol. Cuando esta nebulosa chocó, se convirtió en un disco protoplanetario que contenía polvo, hielo y gas. Estas partículas luego se formaron para crear planetesimales, lo que condujo a la formación de planetas. 12

Figura 6: Posible formación de planetas a partir de un disco protoplanetario. https://astrobites.org/2018/08/23/filling-dust-gaps-in-our-knowledge-of-planet-formation/

La nube de Oort está compuesta en gran parte por planetesimales similares que crearon nuestro universo. Por lo tanto, la sugerencia de que se pueden formar planetas dentro de los discos protoplanetarios dentro de la nube de Oort podría ser un tema muy respaldado. Sin embargo, esto aún requiere evidencia significativa de la formación de planetas dentro del rango de la nube de Oort. Tal evidencia puede incluir la posible existencia de planetas enanos como Sedna.

Planetas enanos

Si bien la nube de Oort se ha mantenido en gran parte hipotética debido al desafío de observar objetos dentro de sus fronteras, en los últimos veinte años el descubrimiento de planetas enanos más allá del Cinturón de Kuiper ha reforzado la creencia de su existencia. La definición de planeta enano lo diferencia de un planeta en dos criterios: a diferencia del planeta enano, un planeta ha despejado el vecindario alrededor de su órbita y la definición de planeta no incluye la distinción de satélite. 13

Figura 7: Sedna, el planeta enano. https://phys.org/news/2015-09-dwarf-planet-or10.html

En 2004, el primer objeto más allá del Cinturón de Kuiper fue identificado como un objeto pequeño parecido a un planeta. Se creía que el objeto era un pequeño planeta enano, llamado Sedna.4 La órbita de Sedna lo aleja a 76 UA de nuestro Sol. 4 Para calificar como un planeta enano, un cuerpo debe tener suficiente masa para asumir una forma redondeada y no puede ser un satélite de otro cuerpo. Si bien la órbita trazada de Sedna indica que no es una luna, la forma del planeta no está clara. No obstante, las simulaciones numéricas que modelan la formación de una nube de Oort sugieren que la órbita de Sedna puede pertenecer a los parámetros de la nube de Oort. 14 Sedna está extremadamente lejos del sol, casi el doble que Plutón. Debido a su lejanía, se cree que Sedna no fue objeto de mucha actividad geológica y tiene muy pocos cráteres.

Figura 8: La órbita de Sedna. Imagen del libro: T. Dickinson, The Universe and Beyond, 4ª ed. (Firefly Books, Nueva York, 2004), pág. 70.

Como resultado, la superficie de Sedna puede ser lisa y uniforme, posiblemente intacta desde su formación. Sedna tarda 10.500 años en orbitar alrededor del Sol, y su órbita elíptica lo acerca actualmente al Sol. En 2075, comenzará su viaje una vez más. Esta órbita corresponde a la órbita predicha de los objetos dentro de la nube de Oort, lo que proporciona una evidencia interesante de la nube de Oort. 4 Además, Sedna sigue siendo un descubrimiento importante en astronomía porque se cree que Sedna y objetos como este son "muestras prístinas de los primeros días del sistema solar", lo que nos acerca a la comprensión de la naturaleza de la nube de Oort. 15

Figura 9: Imágenes tomadas por el Dr. Sheppard el 5 de noviembre de 2012, que muestran el 2012VP113. Crédito: Scott S. Sheppard / Carnegie Institution for Science. https://astronomy.com/news/2014/03/major-new-dwarf-planet-discovered

Diez años después del descubrimiento de Sedna, se descubrió otro planeta enano en 2014. Este descubrimiento fue el resultado del trabajo de dos científicos, el Dr. Scott Sheppard de la Carnegie Institution for Science en Washington, DC, y su socio, el Dr. Chadwick Trujillo del Observatorio Gemini en Mauna Kea, Hawaii. Utilizaron la Cámara de Energía Oscura, que tiene uno de los campos de visión más grandes de cualquier telescopio, para identificar este objeto tenue, así como el Telescopio Magallanes (6,5 metros) en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile para observar y calcular más información ( como su orbital).

El planeta enano permanece sin nombre, pero se lo conoce como 2012VP113. 16 A pesar de lo lejos que está este planeta de nuestro sistema solar, todavía se considera que está ubicado en la parte "interna" de la nube de Oort. El Cinturón de Kuiper está a 30-50 UA de distancia del Sol, y 2012VP113 está mucho más lejos que los objetos en el Cinturón de Kuiper. De hecho, cuando la órbita de 2012VP113 lo acerca más al Sol, todavía está a 80 AU de distancia, y su órbita lo aleja a cientos de AU del Sol. 2012VP113 es el objeto más lejano conocido en nuestro sistema solar, aunque el Dr. Sheppard y el Dr. Chadwick Trujillo plantean la hipótesis de que puede haber un planeta mucho más grande en la nube de Oort que influye en la órbita de 2012VP113. dieciséis

Se cree que los planetas enanos contienen muestras de los primeros días del sistema solar, sin embargo, solo recientemente han sido reconocidos como una nueva clase de objetos astronómicos en 2006. Los planetas enanos a menudo exhiben peculiaridades que los hacen evidentes valores atípicos en su vecindario dentro del sistema solar. . Los esfuerzos para poner en contexto los nuevos descubrimientos de planetas enanos como Sedna y 2012VP113 están investigando a los científicos para que piensen más en la participación del sistema solar, literalmente. Como dijo elocuentemente el Dr. Sheppard, “la búsqueda de estos distantes objetos internos de la Nube de Oort más allá de Sedna y 2012VP113 debería continuar, ya que podrían decirnos mucho sobre cómo se formó y evolucionó nuestro sistema solar”. 16 El estudio de estos objetos y la comprensión de sus propiedades únicas ha dado lugar a avances en la comprensión de nuestro sistema solar y su historia. A medida que se desarrollan nuevas teorías y evolucionan las teorías existentes, la información presente es esencial para darse cuenta de la actualidad de la nube de Oort.


Sin embargo, para ser observada directamente, la nube de Oort es una distribución esférica de cuerpos helados que se presume existen en los confines del Sistema Solar. Fue postulado por primera vez en 1950 por Jan Hendrik Oort después de notar que los cometas observados tenían lo siguiente en común:

  1. Sus órbitas indicaron que no se originaron en el espacio interestelar,
  2. Vinieron de todas las direcciones & # 8211 no había un ángulo preferido de inclinación orbital,
  3. Su afelia tendía a agruparse en alrededor de 50.000 AU.

Con base en estas observaciones, y teniendo en cuenta el número de cometas visibles y la frecuencia con la que aparecieron, Oort concluyó que deben existir miles de millones de núcleos de cometas potenciales en una capa esférica que rodea al Sistema Solar. Luego, dada su distancia del Sol, las perturbaciones gravitacionales de los objetos fuera del Sistema Solar podrían hacer que estos núcleos caigan en órbitas alrededor del Sol, dando como resultado los cometas observados.

En estos días, la (todavía hipotética) nube de Oort es generalmente reconocida como el origen de cometas de período largo (los cometas de período corto parecen originarse en el Cinturón de Kuiper). Se cree que se extiende desde aproximadamente 20.000 a 100.000 AU, con un número máximo de objetos de alrededor de 44.000 AU. A estas distancias, las perturbaciones gravitacionales de las estrellas que pasan o las nubes moleculares, o las fuerzas de marea del disco y la protuberancia de la Vía Láctea pueden ser suficientes para desalojar un objeto de la nube de Oort y ponerlo en una órbita altamente elíptica alrededor del Sol.

Un trabajo reciente sobre el modelo de la nube de Oort y el descubrimiento en 2004 del objeto similar a un planeta, Sedna, han sugerido que la nube de Oort podría tener una extensión interna que está más concentrada en el plano de la eclíptica y finalmente se fusiona con el Cinturón de Kuiper. Sedna fue descubierto más allá del borde exterior claramente definido del cinturón de Kuiper clásico y cerca de su distancia de perihelio de 76 UA. Esto significa que no puede ser un objeto del cinturón de Kuiper. Al mismo tiempo, sin embargo, su órbita de 10,000 años lo lleva a solo alrededor de 990 AU en el afelio, que está bien dentro del borde interno propuesto de la nube de Oort. Por tanto, no puede ser un objeto de nube de Oort clásico. Sin embargo, podría ser miembro de una & # 8216inner Oort cloud & # 8217, una población de cuerpos atrapados entre el cinturón de Kuiper y la clásica nube de Oort.

Sus grandes distancias del Sol indican que los objetos en la nube de Oort no podrían haberse formado in situ, ya que el material en la nebulosa solar habría sido demasiado escaso para condensarse. Lo más probable es que se formaran cerca de los planetas gigantes gaseosos y fueron expulsados ​​a la nube de Oort a través de interacciones gravitacionales con estos cuerpos mucho más grandes. Esto también explicaría las diferentes composiciones de los cometas de período largo, ya que esperaríamos que los que se formaron cerca de Júpiter tuvieran una composición diferente a los que se formaron más cerca de Neptuno.

Aunque los números varían ampliamente, Oort & # 8217s estima que la nube de Oort contiene miles de millones de objetos sigue siendo válida, e incluso se han sugerido números de billones. Aun así, se cree que la cantidad de material contenido en la nube de Oort es bastante pequeña (del orden de decenas de masas terrestres) ya que se espera que la mayoría de los objetos sean pequeños (los núcleos cometarios medidos tienen diámetros de

20 km o menos) y las distancias entre ellos del orden de decenas de millones de kilómetros.

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Descripción de la conferencia

Ahora que hemos terminado con los planetas, el cinturón de asteroides y los cometas, nos dirigimos a las afueras del sistema solar. Más allá de Neptuno hay grandes depósitos de cuerpos helados que pueden convertirse en cometas si se introducen en el sistema solar interior. El cinturón de Kuiper es una forma de rosquilla alineada con el plano del sistema solar, el disco disperso es más excéntrico y es la fuente de cometas de período corto y la nube de Oort que rodea el sistema solar a grandes distancias es la fuente de cometas de período largo. . Todos estos cuerpos probablemente se formaron más cerca del Sol y fueron arrojados a los suburbios del sistema solar por interacciones gravitacionales con los planetas exteriores.

Tabla de contenido
Cuerpos helados que pueden convertirse en cometas 0:27
El cinturón de Kuiper es una forma de rosquilla alineada con el plano del sistema solar 2:57
El disco disperso es más excéntrico y la fuente de cometas de período corto 4:26
La nube de Oort rodea nuestro sistema solar y es la fuente de cometas de período largo 4:04
Estos cuerpos probablemente se formaron cerca del Sol y se dispersaron a través de interacciones gravitacionales 5:41

FOTOS Y VIDEOS
HD Long Exposure Star Timelapse vimeo.com/34172172 [crédito: Jeffrey Beach, Beachfront B-Roll]
Estructura fina en los chorros del cometa blogs.esa.int/rosetta/2015/01/16/fine-structure-in-the-comets-jets/ en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk#mediaviewer/File:Artist%E2% 80% 99s_Impression_of_a_Baby_Star_Still_Surdered_by_a_Protoplanetary_Disc.jpg [crédito: ESA / Rosetta / MPS para OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA]
Impresión artística de un disco protoplanetario. [crédito: ESO / L. Calçada - ESO]
Creando gigantes gaseosos svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=11541 [crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA]
¿Qué es un cometa que roza el sol? svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=11307 [crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA]
Órbita de Plutón / Neptuno www2.jpl.nasa.gov/files/images/browse/plutoneptune.gif [crédito: NASA]
1992 QB1 solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/1992_QB14.jpg [crédito: ESO]
Eris apod.nasa.gov/apod/ap060918.html [crédito: Observatorio W. M. Keck]
Moons of Plutón en.wikipedia.org/wiki/Kerberos_(moon)#/media/File:Moons_of_Pluto.png [crédito: NASA, ESA y M. Showalter (instituto SETI)]
Enfoque de Nuevos Horizontes pluto.jhuapl.edu/common/content/animations/New-Horizons-Voyage-to-Pluto/ApproachingPluto1280.mp4 [crédito: JHUAPL]
Moon svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a003800/a003894/phase04_full.jpg [crédito: NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio]
Plutón solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?Category=Planets&IM_ID=20073 [crédito: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute]
Órbita de Sedna commons.wikimedia.org/wiki/File:Sedna-PIA05569-crop.jpg [crédito: NASA]
Concepción artística del cinturón de Kuiper en.wikipedia.org/wiki/File:14-281-KuiperBeltObject-ArtistsConcept-20141015.jpg [crédito: NASA, Wikimedia Commons]
Kuiper Belt World (video) planetquest.jpl.nasa.gov/video/41 [crédito: NASA Kepler Mission / Dana Berry]
Placas de descubrimiento de Plutón azmemory.azlibrary.gov/cdm/singleitem/collection/loaselect/id/25/rec/1 [crédito: Clyde Tombaugh, Observatorio Lowell]

Índice de cursos

  1. Introducción a la astronomía
  2. Observaciones a ojo desnudo
  3. Ciclos en el cielo
  4. Fases de la luna
  5. Eclipses
  6. Telescopios
  7. La gravedad de la situación
  8. Mareas
  9. Introducción al sistema solar
  10. El sol
  11. La tierra
  12. La luna
  13. Mercurio
  14. Venus
  15. Marte
  16. Júpiter
  17. Lunas de Júpiter
  18. Saturno
  19. Urano y Neptuno
  20. Asteroides
  21. Cometas
  22. La nube de Oort
  23. Meteoritos
  24. Luz
  25. Distancias
  26. Estrellas
  27. Exoplanetas
  28. Enanas marrones
  29. Estrellas de masa baja
  30. Enanas blancas y nebulosas planetarias
  31. Estrellas de gran masa
  32. Estrellas de neutrones
  33. Agujeros negros
  34. Estrellas binarias y múltiples
  35. Cúmulos de estrellas
  36. Nebulosas
  37. La vía Láctea
  38. Galaxias, parte 1
  39. Galaxias, parte 2
  40. Ráfagas de rayos gamma
  41. Materia oscura
  42. El Big Bang, Cosmología parte 1
  43. Energía oscura, cosmología parte 2
  44. Una breve historia del universo
  45. Tiempo profundo
  46. Todo, El Universo. Y vida
  47. Explore el sistema solar:

Descripción del curso

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Asegúrese de revisar los enlaces a las fotos relevantes en la descripción de cada video.


Estructura y composición:

Se cree que la nube de Oort se extiende desde entre 2000 y 5000 AU (0,03 y 0,08 ly) hasta 50.000 AU (0,79 ly) del Sol, aunque algunas estimaciones sitúan el borde exterior hasta 100.000 y 200.000 AU (1,58 y 3,16 ly). Se cree que la Nube está compuesta por dos regiones & # 8211 una Nube de Oort exterior esférica de 20,000 & # 8211 50,000 AU (0.32 & # 8211 0.79 ly), y una Nube de Oort (o Colinas) interna en forma de disco de 2,000 & # 8211 20.000 AU (0,03 y # 8211 0,32 ly).

La nube exterior de Oort puede tener billones de objetos de más de 1 km (0,62 millas) y miles de millones que miden 20 kilómetros (12 millas) de diámetro. Su masa total no se conoce, pero & # 8211 asumiendo que Halley & # 8217s Comet es una representación típica de los objetos externos de la Nube de Oort & # 8211 tiene una masa combinada de aproximadamente 3 × 10 25 kilogramos (6,6 × 10 25 libras), o cinco Tierras.

Según los análisis de cometas pasados, la gran mayoría de los objetos de la Nube de Oort están compuestos de volátiles helados, como agua, metano, etano, monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno y amoníaco. La aparición de asteroides que se cree que se originan en la Nube de Oort también ha impulsado una investigación teórica que sugiere que la población consiste en un 1-2% de asteroides.

Estimaciones anteriores situaron su masa en 380 masas terrestres, pero el conocimiento mejorado de la distribución del tamaño de los cometas de períodos prolongados ha llevado a estimaciones más bajas. Mientras tanto, la masa de la Nube de Oort interior aún no se ha caracterizado. El contenido tanto del Cinturón de Kuiper como de la Nube de Oort se conoce como Objetos Transneptunianos (TNO), porque los objetos de ambas regiones tienen órbitas que están más lejos del Sol que la órbita de Neptuno.

Se teoriza que un cinturón de cometas llamado Nube de Oort rodea el sistema solar (crédito de la imagen: NASA / JPL).

Jan Hendrik Oort y los secretos de la nube de Oort

El 28 de abril de 1900, el físico y astrónomo holandés Jan Hendrik Oort nació. Oort, uno de los más grandes astrónomos del siglo XX, hizo importantes contribuciones a la comprensión de la Vía Láctea y fue pionero en el campo de la radioastronomía. Oort determinó que la Vía Láctea gira y anuló la idea de que el sol está en su centro; descubrió misteriosamente invisible & # 8216 materia oscura & # 8216 en 1932, así como una serie de importantes conocimientos sobre los cometas. La nube de Oort recibió su nombre.

& # 8220 De una veintena de órbitas originales bien observadas, se muestra que los cometas de período largo & # 8220nuevos & # 8221 generalmente provienen de regiones entre 50000 y 150000 A.U. distancia. El sol debe estar rodeado por una nube general de cometas con un radio de este orden, que contiene alrededor de 1011 cometas de tamaño observable; se estima que la masa total de la nube es del orden de 1/10 a 1/100 de la de la nube. tierra. A través de la acción de las estrellas, continuamente se transportan nuevos cometas desde esta nube hasta las proximidades del sol.
& # 8211 Jan Hendrik Oort (3 de enero de 1950)

Jan Hendrik Oort & # 8211 Primeros años

Jan Hendrik Oort nació en Franeker, un pequeño pueblo de la provincia holandesa de Frisia, segundo hijo de Abraham Hermanus Oort y Ruth Hannah Faber. Oort visitó la escuela secundaria en Leiden donde se entusiasmó con la física y las matemáticas. En la Universidad de Groningen, comenzó a estudiar física en 1917 y se cree que tomó cursos de hidrodinámica, luz y sonido, análisis, electricidad y el método de mínimos cuadrados. Oort también tomó un curso de astronomía y rápidamente decidió que quería graduarse en astronomía en lugar de física. Después de graduarse, Oort fue nombrado asistente en Groningen, pero poco después, se hicieron arreglos para que fuera al Observatorio de Yale en los Estados Unidos para trabajar como asistente de Frank Schlesinger. At the Yale Observatory , he was responsible for the observations with the zenith telescope. While Schlesinger was trying to develop a new method to obtain increased accuracy in positional astrometry, Oort was told to take the necessary plates and to measure them, which did not appeal to him the most. Fortunately, William de Sitter had just finished a reorganization of Leiden Observatory. As a result he had some vacancies and he would be most happy if Oort would join the staff at the end of his spell in New Haven.

At Leiden Observatory

Jen Hendrik Oort was happy to start at Leiden Observatory, where he was subsequently appointed as Conservator in 1926, as Lecturer in 1930. Five years later he was even appointed Professor Extraordinary. He continued his research on the properties of high-velocity stars and had collected a great amount of data, hoping to get a clue about the odd distribution over the sky of their velocity vectors. Stars with velocities relative to the Sun of less than 63 km/sec these are randomly oriented. However, for those with a velocity above this value, Orort observed a pronounced asymmetry. Oort intended to write about these phenomena in his doctoral thesis and obtained the degree even without having come much nearer to an explanation.

Dynamics of the Galaxy

Jan Handrik Oort’s publication on the Oort-Lindblad theory of galactic rotation was closely followed by his work on the dynamics of the galaxy. Also, Oort researched on interstellar absorption and began looking for the factor that caused it, giving rise to a very important branch of astronomy in the Netherlands. In 1935 Oort was appointed General Secretary of the International Astronomical Union. Unfortunately, Oort was not able to continue his research as he wished during World War II and decided so disappear for some time, moving 100km east of Leiden with his family. Oort did not get back to Leiden until some time during June 1945 and started out with getting the Observatory back to normal.

Radio map of the galaxy based on the 21cm emission line by Oort et al. (1958)

Novae and Nebulae

Oort was now director of the Observatory and Full Professor of Astronomy and to one of his many early tasks after the war was setting the direction astronomical research should take. He set out a number of lines of research that he thought should be pursued. One of the major fields was radio astronomy. Oort was still involved in Van de Hulst’s work on dust particles in interstellar space. He worked on a model for Nova Persei 1901 , using the theory that the effect of an illuminating beam sweeping a region containing clouds may give the appearance of faster-than-light velocities and and trying to work out the effects of braking by the interstellar medium on the ejected clouds. Oort came up with the idea to test theories about energy supply on the Crab Nebula through its expansion.[4]

The Oort Cloud

Oort also came across comets and he concluded that most comets come originally from a reservoir of debris almost halfway to the nearest stars, that is today mostly referred to as the Oort Cloud. The Oort cloud is thought to comprise two regions: a spherical outer Oort cloud and a disc-shaped inner Oort cloud, or Hills cloud. Objects in the Oort cloud are largely composed of ices, such as water, ammonia, and methane. Astronomers believed that the matter composing the Oort cloud formed closer to the Sun and was scattered far into space by the gravitational effects of the giant planets early in the Solar System’s evolution. Although no confirmed direct observations of the Oort cloud have been made, it may be the source of all long-period and Halley-type comets entering the inner Solar System, and many of the centaurs and Jupiter-family comets as well. The outer Oort cloud is only loosely bound to the Solar System, and thus is easily affected by the gravitational pull both of passing stars and of the Milky Way itself. These forces occasionally dislodge comets from their orbits within the cloud and send them towards the inner Solar System. Based on their orbits, most of the short-period comets may come from the scattered disc, but some may still have originated from the Oort cloud.

Later Years

From 1958 to 1961, Jan Hendrik Oort was president of the International Astronomical Union. In 1946 Oort was elected to the American Academy of Arts and Sciences, in 1953 to the National Academy of Sciences. In 1973 Oort was elected a member of the Leopoldina. In 1955 he was elected corresponding member of the Göttingen Academy of Sciences. Jan Hendrik Oort died on November 5, 1992, at age 92. “Colleagues remembered him as a tall, lean and courtly man with a genial manner,” reported his New York Times obituary.

At yovisto academic video search , you can learn more about the Kuiper Belt and its Implications in a video lecture at the Royal Society.


Oort Cloud

If you’ve ever played pinball — which you’ve probably only done ironically, if you’re under the age of thirty — then you’re familiar with the concept of “multiball”. You lock balls by making certain shots, and then there’s some way to unlock them, so a bunch of balls all come flying out at once. Sometimes there’s more than you locked. Often, they come from different places than you put them. They fly around higgledy-piggledy from all directions, until you lose them or you tilt the machine or you get bored and remember that video games and the internet and Netflix exist.

But maybe you’ve wondered, while the multiball madness ensues: where are all of these balls coming from? I always assumed there were some nifty mechanics inside the machine, pulling balls from a reservoir and gliding them around. Either that, or gnomes. Very small hippie gnomes. But then I learned something about astronomy, and found there’s another place those balls might be coming from: the Oort cloud.

Mind you, the Oort cloud is purely theoretical. But its existence has been predicted based on questions about our solar system’s own version of multiball — namely, comets. Some comets swing past the sun every few years. The orbits of these “short-period” comets aren’t so large, and most of them originate in either the Kuiper belt, around 30-50 AU (astronomical units 1 AU is roughly the distance from the earth to the sun) or the overlapping “scattered disc”, which extends from around 30-100 AU.

These regions begin right around the distance of Neptune from the sun, and they’re not so mysterious. Definitely not “multiball mysterious”. Astronomers see Kuiper Belt objects all the time — probably with a decent pair of opera glasses. New Horizons, the space probe that buzzed Pluto a while back, is swooping through the Kuiper Belt right now. It’s practically down the block.

The Oort cloud is a leeeeetle cooler than that. First, it’s just slightly further away, occupying the space somewhere between around 2,000 – 100,000 AU, give or take a light year. (Which, as it happens, is about 50,000 AU. So it’s true!)

For perspective, that Voyager I probe launched back in 1977? You know, back when people actually played pinball (because it was either that or Pong, those poor primitive saps)? That craft has traveled further than any other we’ve made, it’s technically in interstellar space, and is traveling at around 38,000 miles per hour (a shade faster than New Horizons don’t tell the Space Highway Patrol). Voyager is expected to enter the Oort cloud in roughly 300 years — or about 290 years after its radioisotope-powered generators are expected to fail, leaving it a silent hunk of space rubble.

So the Oort Cloud is a big ol’ faraway ball of space, is what I’m saying. Inside it are theorized to be trillions — that’s trillions, with a ‘truh-‘ — of objects at least one kilometer across. Most of these are icy bodies, but there are few (meaning few billion) rocky asteroids sprinkled in, just for fun. It’s thought that Oort cloud objects mostly come from debris left over from the formation of the solar system, when the original “protoplanetary disc” swirled into Saturn and Jupiter and Earth and the rest of the planetary gang. Some even theorize that part of the Oort cloud — up to 90%, at the upper end — comes from “sister stars” that were closer by during the sun’s early days, and spewing pre-planetary spittle all over the cosmos themselves.

But if we’ve never seen the Oort cloud, then why would we think it’s out there? Why don’t we just assume there’s nothing there, or space gnomes, and be done with it? Because of long-period comets, that’s why. When astronomers track the orbits of these comets, they see some that make a circuit in hundreds or even thousands of years. And unlike comets from the Kuiper belt or scattered disc, which lie flat in the same plane as the planets, these long-period take-your-time-grandpa comets come from En todas partes.

So that’s the Oort cloud. Further out than we can see, surrounding our whole solar system and occasionally raining some of its trillions of balls of ice and rocks down on our pinball machines. Ding ding ding. Multiball, indeed.

Image sources: Universe Today (Oort cloud), Zazzle (MULTIBAAAAAAALL!), French Vocabulary Illustrated (opera-glassed stargazing), Drawception (space gnome [artist’s rendering])


Ver el vídeo: El Misterio de la Nube de Oort (Mayo 2022).