Waar komen kometen vandaan? Er is een donker, koud gebied van het zonnestelsel waar brokken ijs vermengd met gesteente, "kometenkernen" genoemd, rond de zon draaien. Deze regio wordt de Oört-wolk genoemd, genoemd naar de man die het bestaan ervan suggereerde, Jan Oört.
De Oört-wolk van de aarde
Hoewel deze wolk van kometenkernen niet zichtbaar is met het blote oog, bestuderen planetaire wetenschappers het al jaren. De "toekomstige kometen" die het bevat zijn meestal gemaakt van mengsels van bevroren water, methaan, ethaan, koolmonoxideen waterstofcyanide, samen met rots- en stofkorrels.
De Oört Cloud by the Numbers
De wolk van kometenlichamen is wijd verspreid door het buitenste deel van het zonnestelsel. Het is erg ver van ons verwijderd, met een binnengrens van 10.000 keer de afstand tussen zon en aarde. Aan de buitenste "rand" strekt de wolk zich uit in de interplanetaire ruimte, ongeveer 3,2 lichtjaar. Ter vergelijking: de ster die het dichtst bij ons staat, bevindt zich op 4,2 lichtjaar afstand, dus de Oört Cloud bereikt bijna zover.
Planetaire wetenschappers schatten dat de Oort Cloud er maximaal twee heeft biljoen ijzige voorwerpen die in een baan om de zon draaien, waarvan vele hun weg vinden naar een baan om de zon en kometen worden. Er zijn twee soorten kometen die uit de verre uithoeken van de ruimte komen en het blijkt dat ze niet allemaal uit de Oört-wolk komen.
Kometen en hun oorsprong "daar"
Hoe worden Oört Cloud-objecten kometen die in een baan om de zon heen gaan? Daar zijn verschillende ideeën over. Het is mogelijk dat sterren in de buurt passeren, of getijdeninteracties binnen de schijf van de Melkweg, of interacties met gas- en stofwolken geven deze ijzige lichamen een soort "duw" uit hun banen in de Oört-wolk. Met hun bewegingen veranderd, is het waarschijnlijker dat ze "vallen" in de richting van de Zon op nieuwe banen die duizenden jaren duren voor een reis rond de Zon. Dit worden "lange-termijn" kometen genoemd.
Andere kometen, kometen genaamd "korte periodes", reizen rond de zon in veel kortere tijden, meestal minder dan 200 jaar. Ze komen uit de Kuipergordel, wat een ruwweg schijfvormig gebied is dat zich uitstrekt vanaf de baan van Neptunus. De Kuipergordel is de afgelopen decennia in het nieuws geweest terwijl astronomen nieuwe werelden ontdekken binnen haar grenzen.
Dwergplaneet Pluto is een inwoner van de Kuipergordel, vergezeld door Charon (zijn grootste satelliet) en de dwergplaneten Eris, Haumea, Makemake en Sedna. De Kuipergordel strekt zich uit van ongeveer 30 tot 55 AU en astronomen schatten dat het honderdduizenden ijzige lichamen heeft met een diameter van meer dan 62 mijl. Het kan ook ongeveer een triljoen kometen hebben. (Eén AU, of astronomische eenheid, is ongeveer 93 miljoen mijl.)
De delen van de Oört Cloud verkennen
De Oört Cloud is verdeeld in twee delen. De eerste is de bron van de kometen met een lange periode en kan triljoenen kometenkernen bevatten. De tweede is een binnenwolk in de vorm van een donut. Het is ook zeer rijk aan kometenkernen en andere objecten ter grootte van een dwergplaneet. Astronomen hebben ook een kleine wereld gevonden die een deel van zijn baan door het binnenste deel van de Oört Cloud heeft. Naarmate ze er meer vinden, kunnen ze hun ideeën verfijnen over waar die objecten in de vroege geschiedenis van het zonnestelsel zijn ontstaan.
De geschiedenis van Oört Cloud en het zonnestelsel
De kometenkernen van de Oört Cloud en de Kuiper Belt-objecten (KBO's) zijn ijzige overblijfselen van de vorming van het zonnestelsel, dat ongeveer 4,6 miljard jaar geleden plaatsvond. Omdat zowel ijzige als stoffige materialen werden afgewisseld door de oerwolk, is het waarschijnlijk dat de bevroren planetesimals van de Oört Cloud zich al vroeg in de geschiedenis veel dichter bij de zon vormden. Dat gebeurde naast de vorming van de planeten en asteroïden. Uiteindelijk vernietigde zonnestraling de komeetlichamen die zich het dichtst bij de zon bevonden, of ze werden samen verzameld om deel te worden van planeten en hun manen. De rest van het materiaal werd met de katapult weggegooid, samen met de jonge gasreuzenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus) naar het buitenste zonnestelsel naar gebieden waar andere ijzige materialen waren in een baan om de aarde.
Het is ook zeer waarschijnlijk dat sommige Oört Cloud-objecten afkomstig waren van materialen in een gezamenlijk gedeelde "pool" van ijzige objecten van protoplanetaire schijven. Deze schijven vormden zich rond andere sterren die heel dicht bij elkaar lagen in de geboortevel van de zon. Toen de zon en zijn broers en zussen eenmaal gevormd waren, daalden ze uit elkaar en sleepten ze langs de materialen van andere protoplanetaire schijven. Ze werden ook onderdeel van de Oört Cloud.
De buitenste gebieden van het verre buitenste zonnestelsel zijn nog niet diep onderzocht door ruimtevaartuigen. De Nieuwe horizonten missie onderzocht Pluto medio 2015, en er zijn plannen om in 2019 nog een ander object dan Pluto te bestuderen. Afgezien van die flybys worden er geen andere missies gebouwd om de Kuipergordel en de Oört-wolk te passeren en te bestuderen.
Overal wolken!
Terwijl astronomen planeten bestuderen die in een baan om andere sterren draaien, vinden ze ook aanwijzingen voor komeetlichamen in die systemen. Deze exoplaneten vormen grotendeels zoals ons eigen systeem, wat betekent dat wolken van Oört een integraal onderdeel kunnen vormen van de evolutie en inventaris van elk planetair systeem. Ze vertellen wetenschappers op zijn minst meer over de vorming en evolutie van ons eigen zonnestelsel.