How big is Хмара Оорта?

Хмара Оорта — це величезна, приблизно куляста оболонка крижаних об’єктів, яка, на думку астрономів, оточує Сонячну систему далеко за планетами. Вважають, що її зовнішній край лежить десь між 10 000 і 100 000 астрономічних одиниць (а. о.) від Сонця, де 1 а. о. — це середня відстань від Землі до Сонця. Наведений тут розмір — приблизно 18 трильйонів кілометрів, або 1,9 світлового року, у поперечнику. Світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік. Це означає, що край розташований приблизно на відстані 60 000 а. о. від Сонця — значення з цього діапазону, але не результат вимірювання, адже про хмару відомо лише опосередковано, із комет.

Розмір

Розмір хмари Оорта ніхто не вимірював. Вона настільки далеко, що в НАСА немає її прямих зображень. Багато з того, що астрономи знають про хмару, походить із вивчення комет, які пролітають поблизу Землі.

За даними НАСА, внутрішній край хмари лежить між 2 000 і 5 000 а. о. від Сонця, а зовнішній — між 10 000 і 100 000 а. о. Коли нідерландський астроном Ян Оорт 1950 року припустив існування хмари, він уявляв, що вона простягається приблизно до 100 000 а. о. Край на такій відстані означав би, що хмара має в поперечнику приблизно 200 000 а. о., або 3,2 світлового року.

Порівняння розмірів

Нептун обертається навколо Сонця на відстані приблизно 30 а. о. За наведеної тут ширини хмара Оорта приблизно в 2 000 разів ширша за орбіту Нептуна.
Якби відстань від Землі до Сонця зменшили до 1 сантиметра, Нептун обертався б на відстані 30 сантиметрів від Сонця. Хмара Оорта починалася б на відстані 20–50 метрів і закінчувалася б десь між 100 метрами й 1 кілометром від Сонця.
Край на відстані 60 000 а. о. від Сонця становить приблизно п’яту частину відстані від Сонця до Проксими Центавра, що дорівнює 4,2 світлового року. Навіть край на відстані 100 000 а. о. становив би менш ніж дві п’ятих цієї відстані.
Туманність Бумеранг, хмара газу навколо зорі, що вмирає, завдовжки приблизно 2 світлові роки, а це близько до наведеної тут ширини хмари Оорта.
Космічний апарат «Вояджер-1» долає приблизно 1,6 мільйона кілометрів на добу. У НАСА оцінюють, що йому знадобиться приблизно 300 років, щоб дістатися хмари Оорта, і, можливо, 30 000 років, щоб пройти крізь неї.

Чому астрономи вважають, що вона існує

Оорт запропонував хмару, щоб пояснити, звідки беруться довгоперіодичні комети. Ці комети так довго обертаються навколо Сонця, що більшість із них за всю писемну історію спостерігали лише раз. Вони також прилітають з усіх напрямків, а не вздовж пласкої площини, спільної для планет.

Об’єкти хмари обертаються навколо Сонця під найрізноманітнішими кутами й утворюють товсту бульбашку, а не плаский пояс, тому її й називають хмарою. У ній можуть бути сотні мільярдів, а то й трильйони крижаних тіл.

Час від часу щось порушує рух одного з них, і воно починає довге падіння до Сонця. Комета Сайдінг-Спрінг під час однієї з таких подорожей дуже близько пролетіла повз Марс і повернеться лише приблизно через 740 000 років.

Як вона утворилася

Провідна ідея така: об’єкти хмари Оорта утворилися не там, де перебувають тепер. Після того як 4,6 мільярда років тому утворилися планети, серед них залишилося багато уламків, званих планетезималями, з тієї самої речовини, що й планети. Гравітація планет, насамперед Юпітера, розкидала ці уламки в усі боки. Деякі зовсім залишили Сонячну систему.

Інші були закинуті на довгі орбіти, що відносили їх досить далеко, щоб на них могла діяти гравітація галактики Чумацький Шлях. Притягання галактики, ймовірно, перемістило їх на зовнішні межі Сонячної системи, де планети вже не могли їх збурювати. В одному огляді оцінюють, що близько 5% речовини, розсіяної планетами-гігантами, опинилося в хмарі Оорта. Хмара могла також захопити об’єкти, що утворилися не в Сонячній системі.