Spirale są powtarzającym się tematem w astronomii, z prawdopodobnie najbardziej znanym przykładem wirującej struktury zbrojnej jest nasza galaktyka domowa, Droga Mleczna. Teraz używając potężnego Superkomputer NASA Nazywany „Pleiades” naukowcy odkryli kolejną spiralną strukturę na krawędzi naszego Układu Słonecznego.
Spirala składa się z miliardów lodowych ciał otoczonych skorupą komety nazywany Oort Cloud. Mimo że chmura Oort czai się na skraju naszego własnego systemu planetarnego i jest około 99 000 razy więcej niż odległość między Ziemią a Słońcemnaukowcy do tej pory byli w ciemności o strukturze chmury Oort. Te nowe odkrycia dają badaczom ważną wskazówkę na temat obiektu.
„Stwierdziliśmy, że niektóre komety w wewnętrznej chmurze Oort stwierdzono od 1000 AU do 10 000 AU, tworzą długotrwałą strukturę spiralną”-powiedział Space.com Luke Dones, członek zespołu badań i główny naukowiec w Southwest Research Institute. (Pomiar „Au” oznacza „jednostkę astronomiczną”, a jeden AU jest równy odległości między Ziemią a Słońcem.)
„Byliśmy dość zaskoczeni” – kontynuował Dones. „Spirale są widoczne w Pierścienie SaturnaW dyski wokół młodych gwiazd i galaktyki. Wszechświat wydaje się lubić spirale! ”
Choć nieistotne w porównaniu do spirali, która tworzy strukturę Drogi Mlecznej, Doniowie i współpracownicy stwierdzili, że ta lodowata spirala chmur ma około 15 000 AU długości. Spirala biegnie prostopadle lub pod kątem 90 stopni, do płaszczyzny Drogi Mlecznej.
„Tylko niewielka część komety w chmurze Oort są w tej spirali – dodał Dones, „ale to wciąż miliardy komet”.
Zespół doszedł również do wniosku, że nie jest to struktura tymczasowa; Jest to długotrwały i utrzymuje się w wewnętrznej chmurze Oort do dnia dzisiejszego. Oznacza to, że wciąż jest to oglądane, ale takie obserwacje nie byłyby wrednym wyczynem.
Po prostu odpoczywają na krawędzi Układu Słonecznego
W kontekście chmura Oort jest kulistą skorupą komet i oblodzonych ciał, które istnieją poza orbitą Neptunktóry znajduje się około 2,8 miliarda mil (4,5 miliarda kilometrów) od słońca. Uważa się, że ta powłoka oznacza zewnętrzną granicę układu słonecznego i jest źródłem komet, które odwiedzają wewnętrzny układ słoneczny, gigantów gazowych Jupiter I Saturni wewnętrzne skaliste planety MarsZiemia, WenusI Rtęć.
Populacja chmury Oort, często nazywana ”ciała trans-neptunowskie„jest teoretycznie złożone z materiałów istniały, gdy tworzyły się planety naszego układu słonecznego 4,5 miliarda lat temu.
„Nasze symulacje są zgodne z orbitami milionów„ cząstek testowych ”, które reprezentują komety dla wieku układu słonecznego, około 4,5 miliarda lat” – powiedział Dones. „Symulacje zajmują tyle czasu obliczeniowego, że musimy użyć superkomputera”.
Dones dodał, że zespół wizualizacji w American Museum of Natural History (AMNH) po raz pierwszy zobaczył spiralę Oort.
Chociaż nie byłoby niemożliwe, aby dostrzec tę odległą spiralę z obserwacjami astronomicznymi, zadanie byłoby niezwykle trudne. To wyjaśnia, dlaczego wiedza na temat struktury chmury Oorta do tej pory wymykała się naukowców.
„Odległe obiekty widoczne w odbitym świetle słonecznym są bardzo słabe – jasność maleje, gdy odwrotna czwarta moc odległości” – powiedział Dones. „Gdyby Ziemia została umieszczona na wewnętrznej krawędzi chmury OORT przy 1000 AU, byłoby to widoczne tylko w bardzo dużym teleskopie. Komety są znacznie mniejsze, więc są niewykrywalne w tej odległości i nie tylko z teleskopami optycznymi”.
Do tej pory najbardziej niezawodnym sposobem badania komet z chmury Oorta jest złapanie ich, gdy ich wydłużone orbity wprowadzają je do wewnętrznego układu słonecznego. Tutaj są ogrzewane przez słońce i stają się aktywne, wyrażając gaz i kurz, które tworzą otaczającą halo i charakterystyczny ogon.
Jak na ironię, komety w tej wewnętrznej spirali chmurowej mogą uniknąć badań przeprowadzonych w ten sposób, opierając się podróży do wewnętrznego układu słonecznego.
„Komety w zewnętrznej chmurze Oort częściej wchodzą w region planetarny Układu Słonecznego i stają się obserwowalne, ponieważ są mniej mocno trzymane przez grawitację Słońca niż komety bliżej wewnętrznej chmury, a zatem są łatwiejsze przez przechodzące gwiazdy” – powiedział Dones. „Komety w wewnętrznej chmurze Oort, szczególnie te w spirali, rzadziej stają się obserwowalne”.
To nie znaczy, że Dones zrezygnował z nadziei na zobaczenie tej komety za pomocą danych astronomicznych.
„Nadal polegamy na kometach, które wchodzą do regionu planetarnego, aby wywnioskować populację komet, których nie możemy zaobserwować bezpośrednio, ale odległość od słońca, w którym odkrywane są komety, stale rośnie” – powiedział Dones. „Niektóre komety są aktywne między orbitami Uran I Neptun. “
Dones wyjaśnił, że jednym z najlepszych zakładów, aby zobaczyć tę spiralę o port, może być starsze badanie przestrzeni i czasu (LSST), 10-letni planowany program dla Obserwatorium Vera Rubinktóry ma się rozpocząć jeszcze w tym roku.
„LSST powinien wykryć duże komety na odległościach poza orbitą Neptuna, choć wciąż w ciągu 1000 razy odległość między Ziemią a Słońcem” – powiedział Dones. „Spirala można również wykryć, szukając emisji termicznej przez kurz na długości fali dalekiej podczerwieni/podmilmetrowej w danych, których głównym celem jest zbadanie Kosmiczne tło mikrofalowe promieniowanie.”
Badania zespołu są dostępne w recenzowanym przedsiębiorstwie na stronie repozytorium arxiv.
