Por milhares de anos, os astrônomos observaram cometas viajando perto da Terra e iluminando o céu noturno. Com o tempo, essas observações levaram a vários paradoxos. Por exemplo, de onde todos esses cometas vieram? E se o material da superfície vaporizar à medida que se aproximam do Sol (formando assim seus famosos halos), eles devem se formar mais longe, onde teriam existido lá durante a maior parte de sua vida útil.
Com o tempo, essas observações levaram à teoria de que muito além do Sol e dos planetas, existe uma grande nuvem de material e rocha gelados de onde vem a maioria desses cometas. A existência dessa nuvem, conhecida como Nuvem de Oort (após seu principal fundador teórico), permanece não comprovada. Mas com os muitos cometas de curto e longo período que se acredita terem vindo de lá, os astrônomos aprenderam muito sobre sua estrutura e composição.
Definição:
A Nuvem de Oort é uma nuvem esférica teórica de planetesimais predominantemente gelados que se acredita envolver o Sol a uma distância de até cerca de 100.000 UA (2 anos). Isso o coloca no espaço interestelar, além da Heliosfera do Sol, onde define o limite cosmológico entre o Sistema Solar e a região de dominância gravitacional do Sol.
Como o Cinturão de Kuiper e o Disco Disperso, a Nuvem de Oort é um reservatório de objetos trans-netunianos, embora esteja milhares de vezes mais distante do nosso Sol do que os outros dois. A idéia de uma nuvem de infinitesimais gelados foi proposta pela primeira vez em 1932 pelo astrônomo estoniano Ernst Öpik, que postulou que os cometas de longo período se originaram em uma nuvem em órbita na extremidade mais externa do Sistema Solar.
Em 1950, o conceito foi ressuscitado por Jan Oort, que hipotetizou independentemente sua existência para explicar o comportamento de cometas de longo prazo. Embora ainda não tenha sido comprovado por observação direta, a existência da Nuvem de Oort é amplamente aceita na comunidade científica.
Estrutura e composição:
Pensa-se que a Nuvem de Oort se estenda entre 2.000 e 5.000 UA (0,03 e 0,08 ly) até 50.000 AU (0,79 ly) do Sol, embora algumas estimativas coloquem a borda externa entre 100.000 e 200.000 UA (1,58 e 3,16 ly). Pensa-se que a nuvem seja composta por duas regiões - uma nuvem Oort externa esférica de 20.000 - 50.000 UA (0,32 - 0,79 ly) e a nuvem interna de Oort (ou Hills) interna em forma de disco de 2.000 - 20.000 UA (0,03 - 0,32 ly) .
A nuvem externa de Oort pode ter trilhões de objetos com mais de 1 km (0,62 mi) e bilhões que medem 20 km (12 mi) de diâmetro. Sua massa total não é conhecida, mas - assumindo que o cometa Halley seja uma representação típica de objetos externos da Nuvem de Oort - ele tem a massa combinada de aproximadamente 3 × 1025 quilogramas (6,6 × 1025 libras) ou cinco Terras.
Com base nas análises de cometas passados, a grande maioria dos objetos da Nuvem Oort é composta de voláteis gelados - como água, metano, etano, monóxido de carbono, cianeto de hidrogênio e amônia. O aparecimento de asteróides que se acredita serem originários da Nuvem de Oort também levou a pesquisas teóricas que sugerem que a população consiste em 1-2% de asteróides.
As estimativas anteriores colocaram sua massa em até 380 massas terrestres, mas o conhecimento aprimorado da distribuição de tamanho dos cometas de longo período levou a estimativas mais baixas. Enquanto isso, a massa da nuvem interna de Oort ainda não foi caracterizada. O conteúdo do Cinturão de Kuiper e da Nuvem de Oort é conhecido como Objetos Trans-Netunianos (TNOs), porque os objetos de ambas as regiões têm órbitas mais distantes do Sol do que a órbita de Netuno.
Origem:
Pensa-se que a nuvem de Oort seja um remanescente do disco protoplanetário original que se formou ao redor do Sol aproximadamente 4,6 bilhões de anos atrás. A hipótese mais amplamente aceita é que os objetos da nuvem de Oort inicialmente se uniram muito mais perto do Sol como parte do mesmo processo que formou os planetas e planetas menores, mas que a interação gravitacional com jovens gigantes de gás como Júpiter os projetou em elípticos extremamente longos ou elípticos. órbitas parabólicas.
Pesquisas recentes da NASA sugerem que um grande número de objetos da nuvem de Oort é o produto de uma troca de materiais entre o Sol e suas estrelas irmãs, à medida que se formam e se afastam. Também é sugerido que muitos - possivelmente a maioria - dos objetos da nuvem de Oort não foram formados nas proximidades do Sol.
Alessandro Morbidelli, do Observatório da Côte d'Azur, realizou simulações sobre a evolução da nuvem de Oort desde o início do sistema solar até o presente. Essas simulações indicam que a interação gravitacional com estrelas próximas e marés galácticas modificou as órbitas dos cometas para torná-las mais circulares. Isso é oferecido como uma explicação do motivo pelo qual a Nuvem Oort externa é quase esférica em forma, enquanto a nuvem Hills, que está mais fortemente ligada ao Sol, não adquiriu uma forma esférica.
Estudos recentes mostraram que a formação da nuvem de Oort é amplamente compatível com a hipótese de que o Sistema Solar se formou como parte de um cluster incorporado de 200 a 400 estrelas. Essas primeiras estrelas provavelmente desempenharam um papel na formação da nuvem, já que o número de passagens estelares estreitas dentro do aglomerado era muito maior do que hoje, levando a perturbações muito mais frequentes.
Cometas:
Pensa-se que os cometas tenham dois pontos de origem no Sistema Solar. Eles começam como infinitesimais na Nuvem de Oort e depois se tornam cometas quando estrelas que passam derrubam algumas delas de suas órbitas, enviando-as para uma órbita de longo prazo que as leva ao sistema solar interno e saem novamente.
Cometas de curto período têm órbitas que duram até duzentos anos, enquanto as órbitas de cometas de longo período podem durar milhares de anos. Enquanto se acredita que os cometas de curto período emergiram do Cinturão de Kuiper ou do disco disperso, a hipótese aceita é que os cometas de longo período se originem na Nuvem de Oort. No entanto, existem algumas exceções a esta regra.
Por exemplo, existem duas variedades principais de cometa de período curto: cometas da família Júpiter e cometas da família Halley. Os cometas da família Halley, nomeados por seu protótipo (cometa de Halley), são incomuns, pois, embora tenham um período curto, acredita-se que tenham se originado da nuvem de Oort. Com base em suas órbitas, sugere-se que eles já foram cometas de longo período capturados pela gravidade de um gigante gasoso e enviados ao interior do Sistema Solar.
Exploração:
Como a Nuvem de Oort está muito mais distante que o Cinturão de Kuiper, a região permaneceu inexplorada e em grande parte sem documentos. As sondas espaciais ainda não atingiram a área da nuvem de Oort, e Voyager 1 - a sonda espacial interplanetária mais rápida e mais distante atualmente saindo do Sistema Solar - provavelmente não fornecerá nenhuma informação sobre ela.
Na velocidade atual, Voyager 1 atingirá a nuvem de Oort em cerca de 300 anos e levará cerca de 30.000 anos para passar por ela. No entanto, por volta de 2025, os geradores termoelétricos de radioisótopos da sonda não fornecerão mais energia suficiente para operar qualquer um de seus instrumentos científicos. As outras quatro sondas atualmente escapando do Sistema Solar - Voyager 2, Pioneiro 10 e 11, e Novos horizontes - também não funcionará quando chegarem à nuvem de Oort.
Explorar a nuvem de Oort apresenta inúmeras dificuldades, a maioria das quais surge do fato de ser incrivelmente distante da Terra. Quando uma sonda robótica puder alcançá-la e começar a explorar a área a sério, séculos terão passado aqui na Terra. Não apenas aqueles que a enviaram morreram há muito tempo, mas a humanidade provavelmente inventou sondas muito mais sofisticadas ou até mesmo embarcações tripuladas nesse meio tempo.
Ainda assim, os estudos podem ser (e são) conduzidos examinando os cometas que são lançados periodicamente, e observatórios de longo alcance provavelmente farão algumas descobertas interessantes nessa região do espaço nos próximos anos. É uma grande nuvem. Quem sabe o que podemos encontrar à espreita lá?
Temos muitos artigos interessantes sobre a Revista Oort Cloud e Sistema Solar para o Espaço. Aqui está um artigo sobre o tamanho do sistema solar e um sobre o diâmetro do sistema solar. E aqui está tudo o que você precisa saber sobre o cometa de Halley e além de Plutão.
Você também pode conferir este artigo da NASA na Nuvem de Oort e um da Universidade de Michigan sobre a origem dos cometas.
Não se esqueça de dar uma olhada no podcast do Astronomy Cast. Episódio 64: Plutão e o Sistema Solar Exterior Gelado e Episódio 292: A Nuvem de Oort.
Referência:
Exploração do Sistema Solar da NASA: Kuiper Belt & Oort Cloud
