How big is Nuage d'Oort?

Le nuage d'Oort est une vaste coquille à peu près sphérique d'objets glacés que les astronomes pensent entourer le Système solaire, bien au-delà des planètes. Son bord externe se situerait quelque part entre 10 000 et 100 000 unités astronomiques (au) du Soleil, une unité astronomique étant la distance moyenne de la Terre au Soleil. La taille donnée ici est d'environ 18 billions de kilomètres, soit 1,9 année-lumière, de diamètre (une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an). Cela place le bord à environ 60 000 au, une valeur comprise dans cette fourchette mais qui n'est pas une mesure, car le nuage n'est connu qu'indirectement, par l'intermédiaire des comètes.

Taille

Personne n'a mesuré la taille du nuage d'Oort. Il est si éloigné que la NASA n'en a aucune image directe. Une grande partie de ce que les astronomes savent sur ce nuage provient de l'étude des comètes qui passent près de la Terre.

La NASA situe le bord interne du nuage entre 2 000 et 5 000 au du Soleil, et son bord externe entre 10 000 et 100 000 au. Lorsque l'astronome néerlandais Jan Oort a proposé l'existence du nuage en 1950, il l'imaginait s'étendant jusqu'à environ 100 000 au. Un bord aussi lointain donnerait un nuage d'environ 200 000 au, soit 3,2 années-lumière, de diamètre.

Comparaisons de taille

Neptune orbite à environ 30 au du Soleil. Avec la largeur donnée ici, le nuage d'Oort est environ 2 000 fois plus large que l'orbite de Neptune.
Si la distance de la Terre au Soleil était réduite à 1 centimètre, Neptune orbiterait à 30 centimètres du Soleil. Le nuage d'Oort commencerait entre 20 et 50 mètres de distance et se terminerait entre 100 mètres et 1 kilomètre de distance.
Un bord situé à 60 000 au du Soleil représente environ un cinquième de la distance du Soleil à Proxima Centauri, 4,2 années-lumière. Même un bord à 100 000 au resterait à moins de deux cinquièmes du chemin.
La nébuleuse du Boomerang, un nuage de gaz autour d'une étoile mourante, mesure environ 2 années-lumière de long, une valeur proche de la largeur donnée ici pour le nuage d'Oort.
La sonde Voyager 1 parcourt environ 1,6 million de kilomètres par jour. La NASA estime qu'il lui faudra environ 300 ans pour atteindre le nuage d'Oort, et peut-être 30 000 ans pour le traverser.

Pourquoi les astronomes pensent qu'il existe

Oort a proposé l'existence de ce nuage pour expliquer l'origine des comètes à longue période. Ces comètes mettent si longtemps à orbiter autour du Soleil que la plupart n'ont été observées qu'une seule fois dans l'histoire connue. Elles arrivent aussi de toutes les directions, et non le long du plan aplati que partagent les planètes.

Les objets du nuage tournent autour du Soleil selon de nombreux angles différents, formant une bulle épaisse plutôt qu'une ceinture plate, ce qui explique le nom de « nuage ». Il pourrait contenir des centaines de milliards, voire des billions, de corps glacés.

De temps à autre, quelque chose perturbe l'un de ces corps, qui entame alors une longue chute vers le Soleil. Lors d'un tel passage, la comète Siding Spring est passée très près de Mars, et elle ne reviendra pas avant environ 740 000 ans.

Comment il s'est formé

L'hypothèse principale est que les objets du nuage d'Oort ne se sont pas formés là où ils se trouvent aujourd'hui. Après la formation des planètes, il y a 4,6 milliards d'années, de nombreux fragments restants, appelés planétésimaux et faits de la même matière que les planètes, subsistaient parmi elles. La gravité des planètes, principalement celle de Jupiter, a projeté ces fragments dans toutes les directions. Certains ont quitté complètement le Système solaire.

D'autres ont été projetés sur des orbites longues qui les ont menés assez loin pour que la gravité de la Voie lactée les attire. Cette attraction galactique les a probablement déplacés vers les confins du Système solaire, là où les planètes ne pouvaient plus les perturber. Une synthèse estime qu'environ 5 % de la matière dispersée par les planètes géantes a fini dans le nuage d'Oort. Le nuage a peut-être aussi capturé des objets qui ne se sont pas formés dans le Système solaire.