Nube di Oort

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Rappresentazione artistica della Fascia di Kuiper (sopra) e della nube di Oort (sotto)
Oggetti cis e trans-nettuniani

I pianeti nani transnettuniani sono classificati come Plutoidi
L'immagine mostra le distanze delle orbite di diversi oggetti nel sistema solare, da in alto a sinistra e in senso orario: i pianeti interni, i pianeti esterni, l'orbita di Sedna e la nube di Oort

La nube di Oort è un'ipotetica nube sferica[1] di comete posta tra 20 000 e 100 000 UA o 0,3 e 1,5 a.l. dal Sole, cioè circa 2400 volte la distanza tra il Sole e Plutone.

Questa nube non è mai stata osservata perché troppo lontana e buia perfino per i telescopi odierni, ma si ritiene che sia il luogo da cui provengono le comete di lungo periodo (come la Hale-Bopp e la Hyakutake, avvistate alla fine del XX secolo) che attraversano la parte interna del sistema solare. Nel 1932 Ernst Öpik, un astronomo proveniente dall'Estonia, fece l'ipotesi che le comete avessero origine da una nube situata al bordo esterno del sistema Solare.

Nel 1950 l'idea fu ripresa dall'astronomo olandese Jan Oort per spiegare un'apparente contraddizione: le comete vengono periodicamente distrutte dopo numerosi passaggi nel sistema solare interno, perciò se le comete si fossero originate all'inizio del sistema oggi sarebbero tutte distrutte. Il fatto che le vediamo ancora implica che abbiano un'origine diversa. Secondo la teoria, la nube di Oort contiene milioni di nuclei di comete, che sono stabili perché la radiazione solare è troppo debole per avere un effetto a quelle distanze.[2] La nube fornisce una provvista continua di nuove comete, che rimpiazzano quelle distrutte. La teoria sembra confermata dalle osservazioni successive, che ci mostrano come le comete provengano da ogni direzione, con simmetria sferica.

Una controversa teoria prevede che a perturbare lo stato delle comete nella nube di Oort sia un'ipotetica stella compagna del Sole chiamata Nemesis.[3]

La nube di Oort è un residuo della nebulosa originale da cui si formarono il Sole e i pianeti cinque miliardi di anni fa ed è debolmente legata al sistema solare.[4] Si pensa che anche le altre stelle abbiano una nube di Oort e che i bordi esterni delle nubi di due stelle vicine possano a volte sovrapporsi, causando un'occasionale "intrusione" cometaria.[5]

Ipotesi[modifica | modifica sorgente]

Nel 1932, un astronomo estone, Ernst Öpik ipotizzò che le comete di lungo periodo potessero originarsi in una nube di corpi celesti posizionata al confine estremo del Sistema Solare[6].

Nel 1950, l'idea venne ripresa dall'astronomo olandese Jan Oort, che si proponeva di risolvere uno dei più interessanti paradossi astronomici.[7] L'orbita delle comete è molto instabile, essendo la dinamica ciò che determina se esse sono destinate a collidere con il Sole o con qualche altro pianeta, o se, viceversa, sono destinate ad essere espulse a causa della perturbazione dei corpi celesti del sistema solare. Inoltre, il ghiaccio e gli altri elementi piuttosto volatili di cui sono composte le comete consentono la dispersione graduale a causa della radiazione elettromagnetica fino a raggiungere il punto in cui la cometa si divide e si assottiglia fino a raggiungere uno strato di crosta isolante che rallenta la perdita di ulteriori gas. A seguito di ciò, Oort capì che le comete non potevano essersi formate nella loro orbita attuale e che perciò dovevano essersi trattenute in una lontana regione spaziale, un deposito, per la maggior parte della loro esistenza.[7][8][9]

Esistono due principali classi di cometa: le comete di corto periodo, che presentano orbite inferiori alle 10 UA e le comete di lungo periodo che mostrano orbite maggiori alle 1 000 UA. Oort analizzò quest'ultime e riscontrò che la maggior parte possedevano un Afelio (la distanza maggiore dal Sole) di circa 20 000 UA e sembravano provenire da tutte le direzioni, ciò rafforzava la sua ipotesi e suggerivano un deposito di forma sferica. Le poche comete che possedevano Afelio di 10 000 UA dovevano essere passate attraverso il Sistema solare e dovevano aver avuto le loro orbite modificate verso l'interno dalla forza di gravità generata dai pianeti.

Composizione e struttura[modifica | modifica sorgente]

Si pensa che la nube di Oort si estenda tra 2 000 e 5 000 UA fino ad arrivare a 50 000 UA dal Sole.[9] Altre stime collocano il confine della nube di Oort tra 100 000 e le 200 000 UA.[9]

È possibile suddividere la nube di Oort in due regioni: la nube di Oort esterna (20 000-50 000 UA), di forma sferica e la nube di Oort interna (2 000-20 000 UA) di forma toroidale.

La parte esterna della nube è molto poco legata al Sole, ed è la fonte della maggior parte delle comete di lungo periodo. La nube interna è conosciuta anche come nube di Hills, in onore dell'astronomo J. G. Hills, che ipotizzò la sua esistenza nel 1981[10]. I modelli ipotizzano che la nube dovrebbe possedere al suo interno decine o centinaia di volte le comete presenti nella nube esteriore.[11][12][13] Sembra che la nube di Hills sia fonte di comete per la nube esterna, più tenue, nella misura in cui quelle posizionate in questa zona si esauriscono. La nube di Hills spiega perciò l'esistenza della nube di Oort dopo miliardi di anni dalla sua nascita.[14] Si pensa che la nube di Oort possa contenere comete anche di 1,3 chilometri di diametro e cinquecentomila milioni con una magnitudine assoluta minore di +10,9 (più è basso il valore, maggiore è la luminosità). Nonostante l'altissima densità di comete, ciascuna di esse è separata dall'altra in media da decine di milioni di chilometri. La massa della nube di Oort non si conosce con certezza, ma se si prende la Cometa di Halley come prototipo di cometa della nube esteriore, si stima che la massa sia circa di 3 × 1025 kg, circa cinque volte la massa della Terra.[15]

Possibili candidati ad appartenere alla nube di Oort[modifica | modifica sorgente]

Numero Nome Diametro
equatoriale
(km)
Perielio (UA) Afelio (UA) Data
della
scoperta
Scopritore Metodo usato
per la misura
del diametro
90377 Sedna 1 180 - 1 800 km 76,1 892 2003 Michael E. Brown, Chad Trujillo, David L. Rabinowitz termico
_ 2012 VP113[16][17] _ _ _ 2012 Chad Trujillo, Scott Sheppard
148209 (148209) 2000 CR105 265 km 44,3 397 2000 Lowell Observatory

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ (EN) Alessandro Morbidelli, Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs (PDF), arxiv, 3 febbraio 2008. URL consultato il 18 dicembre 2009.
  2. ^ Rigatti, op. cit., p. 15
  3. ^ Rigatti, op. cit., p. 178
  4. ^ Alessandro Morbidelli, Origin and Dynamical Evolution of Comets and their Reservoirs, 2005.
  5. ^ Rigatti, op. cit., p. 13
  6. ^ Ernst Julius Öpik, Note on Stellar Perturbations of Nearby Parabolic Orbits in Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences, vol. 67, nº 6, 1932, pp. 169–182, DOI:10.2307/20022899, JSTOR 20022899.
  7. ^ a b Jan Oort, The structure of the cloud of comets surrounding the Solar System and a hypothesis concerning its origin in Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands, vol. 11, 1950, pp. 91–110, Bibcode:1950BAN....11...91O.
  8. ^ (EN) David C. Jewitt, From Kuiper Belt to Cometary Nucleus: The Missing Ultrared Matter in Astronomical Journal, vol. 123, nº 2, 2001, pp. 1039–1049, DOI:10.1086/338692.
  9. ^ a b c (EN) Harold F. Levison, Luke Donnes, Comet Populations and Cometary Dynamics in Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson (a cura di), Encyclopedia of the Solar System, 2nd, Amsterdam; Boston, Academic Press, 2007, pp. 575–588, ISBN 0-12-088589-1.
  10. ^ (EN) Hills, J. G., Comet showers and the steady-state infall of comets from the Oort cloud in Astronomical Journal, vol. 86, Nov. 1981, 1981, pp. 1730-1740, DOI:10.1086/113058.
  11. ^ Jack G. Hills, Comet showers and the steady-state infall of comets from the Oort Cloud in Astronomical Journal, vol. 86, 1981, pp. 1730–1740, Bibcode:1981AJ.....86.1730H, DOI:10.1086/113058.
  12. ^ Harold F. Levison, Luke Dones, Martin J. Duncan, The Origin of Halley-Type Comets: Probing the Inner Oort Cloud in Astronomical Journal, vol. 121, nº 4, 2001, pp. 2253–2267, Bibcode:2001AJ....121.2253L, DOI:10.1086/319943.
  13. ^ Thomas M. Donahue, Planetary Sciences: American and Soviet Research, Proceedings from the U.S.-U.S.S.R. Workshop on Planetary Sciences, Kathleen Kearney Trivers, and David M. Abramson, National Academy Press, 1991, p. 251, ISBN 0-309-04333-6. URL consultato il 18 marzo 2008.
  14. ^ Julio A. Fernéndez, The Formation of the Oort Cloud and the Primitive Galactic Environment in Icarus, vol. 219, 1997, pp. 106–119, Bibcode:1997Icar..129..106F, DOI:10.1006/icar.1997.5754. URL consultato il 18 marzo 2008.
  15. ^ (EN) Weissman, P. R., The mass of the Oort cloud in Astronomy and Astrophysics, vol. 118, nº 1, 1983, pp. 90-94. URL consultato il 28 settembre 2011.
  16. ^ NASA Supported Research Helps Redefine Solar System's Edge - 26 marzo 2014.
  17. ^ Beyond the Edge of the Solar System: The Inner Oort Cloud Population.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

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