Astronomie

Kometen: Die Oort-Wolke

Kometen: Die Oort-Wolke

Die Oortsche Wolke ist eine große Konzentration von Kometen, die den Kräften der Sonne und anderer Sterne ausgesetzt sind.

In dem Artikel The Oort Cloud spricht Paul R. Weissman, Experte für Kometendynamik, über diese Kometen, die jenseits von Pluto kreisen. Hier ist ein Fragment dieses Artikels abgebildet, in dem der Autor zunächst die Frage nach der Anzahl der Kometen aufwirft, die diese immense Wolke bilden.

Wie viele Kometen verbleiben in der Oort-Wolke? Die Zahl hängt von der Häufigkeit ab, mit der Wolkenkometen in den interplanetaren Raum entkommen. Nach der beobachteten Anzahl langperiodischer Kometen schätzen die Astronomen, dass sie sechs Milliarden Kometen enthält. Sie sind also die am häufigsten vorkommenden Körper einer bestimmten Größe im Sonnensystem. Nur ein Sechstel gehört zu der von Oort beschriebenen externen und dynamischen Wolke. Der Rest ist im Kern dichter. Wenn die beste Schätzung angewendet wird, die bisher für die durchschnittliche Masse eines Kometen gemacht wurde - 40.000 Millionen Tonnen -, ergibt sich, dass die Gesamtmasse der Oort-Wolkenkometen derzeit etwa das 40-fache der Masse der Erde beträgt .

Woher stammen die Oort-Wolken-Kometen? Sie wurden nicht in ihrer aktuellen Position gebildet, da das in diesen Entfernungen vorhandene Material so knapp ist, dass es nicht hinzugefügt werden konnte. Sie wurden auch nicht im interstellaren Raum geboren. Das Einfangen von Kometen durch die Sonne ist unwirksam. Der einzige Ort, den wir noch haben, ist das Planetensystem. Oort vermutete, dass Kometen im Asteroidengürtel entstanden und während der Entstehung des Sonnensystems von Riesenplaneten vertrieben wurden. Aber Kometen sind eisige Körper, riesige Kugeln aus schmutzigem Schnee; im Asteroidengürtel ist die Temperatur zu hoch, um Eisstücke zu kondensieren.

Ein Jahr nach dem Oort-Artikel von 1950 schlug Gerard P. Kuiper von der University of Chicago vor, Materie zu addieren und Kometen weiter von der Sonne entfernt in der Nähe der Riesenplaneten zu bilden. (Der Kuipergürtel wurde mit dem Namen dieses Forschers getauft, weil er vorschlug, dass sich einige Kometen außerhalb der entferntesten Planetenbahnen befanden.) Sicherlich würden Kometen in der gesamten Region der Riesenplaneten entstehen, aber es wurde argumentiert, dass diejenigen, die in der Nähe von Jupiter und Saturn (den beiden massereicheren Planeten) entstanden sind, in den interstellaren Raum vertrieben worden sein müssen. Es war jedoch unwahrscheinlich, dass Uranus und Neptun mit geringeren Massen so vielen Kometen Fluchtwege boten.

Die dynamische Forschung hat diese Hypothese in Zweifel gezogen. Jupiter und vor allem Saturn treiben einen wichtigen Teil ihrer Drachen in geringerer Menge als Uranus und Neptun in die Oort-Wolke, was mit der größeren Menge an Material hätte ausgeglichen werden können, die zuerst die Gebiete des Planeten bevölkerte älter.

Es ist daher möglich, dass die Kometen der Oortschen Wolke aus einem weiten Bereich von Sonnenentfernungen stammen und daher einen bemerkenswerten Bereich von Formationstemperaturen aufweisen. Dieses Phänomen könnte die unterschiedliche Zusammensetzung von Kometen erklären. In einer kürzlich durchgeführten Arbeit mit Harold E. Levison haben wir gezeigt, dass die Wolke Asteroiden aus der Region der inneren Planeten enthalten könnte. Diese Objekte bestehen eher aus Gesteinen als aus Eis und machen 2 bis 3 Prozent der Gesamtbevölkerung der Oortschen Wolke aus.

Der Schlüssel zu diesen Ideen ist das Vorhandensein von Riesenplaneten, die die Kometen nach außen werfen und ihre Umlaufbahnen verändern, falls sie jemals wieder in die planetare Region eintreten sollten. Andere Sterne mit riesigen Planeten könnten sich auf ihre Oort-Wolken verlassen. Wenn alle Sterne Wolken von Oort haben, passieren sie unsere, wenn sie sich der Sonne nähern. Trotzdem werden die Kollisionen zwischen Kometen nicht klein sein, da der dazwischenliegende Raum von einer astronomischen Einheit oder mehr stammt.

Die Oortschen Wolken, die jeden Stern umgeben, könnten Kometen allmählich in den interstellaren Raum freisetzen. Wenn sie sich der Sonne nähern, sollten diese interstellaren Kometen erkannt werden, da sie sich dem Sonnensystem mit viel höheren Geschwindigkeiten nähern würden als diejenigen, die aus unserer Oort-Wolke kommen. Bisher wurde kein interstellarer Komet entdeckt, was uns nicht überraschen sollte, da das Sonnensystem ein sehr kleines Ziel in der Weite des interstellaren Raums ist und die Wahrscheinlichkeit, dass man jemals gesehen wurde, fünfzig Prozent beträgt.

Die Oortsche Wolke fasziniert weiterhin die Astronomen. Dank der Himmelsmechanik hat die Natur in diesem fernen Lager eine Materialprobe aufbewahrt, die aus der Entstehung des Sonnensystems stammt. Ihre Studie und die der kosmochemischen Spuren, die in jeder seiner Eiscremekomponenten eingefroren wurden, ermöglichen es den Forschern, wertvolle Daten über die Herkunft des Sonnensystems zu erhalten.

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