Selama ribuan tahun, para astronom telah menyaksikan komet melakukan perjalanan dekat dengan Bumi dan menerangi langit malam. Belakangan, pengamatan ini menghasilkan sejumlah paradoks. Misalnya, dari mana asal semua komet ini? Dan jika bahan permukaan mereka menguap ketika mereka mendekati Matahari (sehingga membentuk lingkaran cahaya terkenal mereka), mereka harus terbentuk lebih jauh, di mana mereka akan ada di sana untuk sebagian besar rentang hidup mereka.
Pada waktunya, pengamatan-pengamatan ini mengarah pada teori bahwa jauh di luar Matahari dan planet-planet, ada awan besar dari material dan batu es tempat sebagian besar komet ini berasal. Keberadaan cloud ini, yang dikenal sebagai Oort Cloud (setelah pendiri teoretis utamanya), tetap tidak terbukti. Tetapi dari sekian banyak komet pendek dan jangka panjang yang diyakini berasal dari sana, para astronom telah belajar banyak tentang struktur dan komposisinya.
Definisi:
Oort Cloud adalah awan bola teoritis dari planetesimals yang sebagian besar sedingin es yang diyakini mengelilingi Matahari pada jarak hingga sekitar 100.000 AU (2 ly). Ini menempatkannya di ruang antarbintang, di luar Heliosfer Matahari di mana ia mendefinisikan batas kosmologis antara Tata Surya dan wilayah dominasi gravitasi Matahari.
Seperti Kuiper Belt dan Scattered Disc, Oort Cloud adalah reservoir dari objek-objek trans-Neptunus, meskipun jaraknya ribuan kali lebih jauh dari Matahari seperti dua lainnya. Gagasan tentang awan es yang sangat kecil pertama kali diusulkan pada tahun 1932 oleh astronom Estonia Ernst Öpik, yang mendalilkan bahwa komet jangka panjang berasal dari awan yang mengorbit di tepi terluar Tata Surya.
Pada tahun 1950, konsep ini dibangkitkan kembali oleh Jan Oort, yang secara independen menghipotesiskan keberadaannya untuk menjelaskan perilaku komet jangka panjang. Meskipun belum terbukti melalui pengamatan langsung, keberadaan Oort Cloud diterima secara luas di komunitas ilmiah.
Struktur dan komposisi:
Awan Oort diperkirakan memanjang dari antara 2.000 dan 5.000 AU (0,03 dan 0,08 ly) hingga 50.000 AU (0,79 ly) dari Matahari, meskipun beberapa perkiraan menempatkan tepi terluar sejauh 100.000 dan 200.000 AU (1,58 dan 3,16 ly). Cloud diperkirakan terdiri dari dua wilayah - Oort Cloud luar berbentuk bola 20.000 - 50.000 AU (0,32 - 0,79 ly), dan Cloud Oort bagian dalam (atau Bukit) berbentuk cakram 2.000 - 20.000 AU (0,03 - 0,32 ly) .
Awan Oort luar mungkin memiliki triliunan objek yang lebih besar dari 1 km (0,62 mi), dan milyaran yang berdiameter 20 kilometer (12 mil). Massa totalnya tidak diketahui, tetapi - dengan asumsi bahwa Komet Halley adalah representasi tipikal dari objek Oort Cloud bagian luar - ia memiliki massa gabungan sekitar 3 × 1025 kilogram (6,6 × 1025 pound), atau lima Bumi.
Berdasarkan analisis komet masa lalu, sebagian besar objek Awan Oort terdiri dari volatil dingin - seperti air, metana, etana, karbon monoksida, hidrogen sianida, dan amonia. Munculnya asteroid yang diperkirakan berasal dari Oort Cloud juga mendorong penelitian teoritis yang menunjukkan bahwa populasi terdiri dari asteroid 1-2%.
Perkiraan sebelumnya menempatkan massanya hingga 380 massa Bumi, tetapi peningkatan pengetahuan tentang distribusi ukuran komet periode panjang telah menyebabkan perkiraan yang lebih rendah. Massa Awan Oort bagian dalam, sementara itu, belum ditandai. Isi Kuiper Belt dan Oort Cloud dikenal sebagai Trans-Neptunian Objects (TNOs), karena objek kedua wilayah memiliki orbit yang lebih jauh dari Matahari daripada orbit Neptunus.
Asal:
Awan Oort dianggap sebagai sisa dari piringan protoplanet asli yang terbentuk di sekitar Matahari sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu. Hipotesis yang paling banyak diterima adalah bahwa objek awan Oort pada awalnya bersatu lebih dekat ke Matahari sebagai bagian dari proses yang sama yang membentuk planet-planet dan planet-planet kecil, tetapi interaksi gravitasi dengan raksasa gas muda seperti Jupiter mengeluarkannya menjadi elips atau elips yang sangat panjang. orbit parabola.
Penelitian terbaru oleh NASA menunjukkan bahwa sejumlah besar objek awan Oort adalah produk dari pertukaran bahan antara Matahari dan bintang-bintang kembarnya ketika mereka terbentuk dan terpisah. Juga disarankan bahwa banyak - mungkin mayoritas - dari objek awan Oort tidak terbentuk dalam jarak yang dekat dengan Matahari.
Alessandro Morbidelli dari Observatoire de la Cote d'Azur telah melakukan simulasi pada evolusi awan Oort dari awal Tata Surya hingga saat ini. Simulasi ini menunjukkan bahwa interaksi gravitasi dengan bintang terdekat dan pasang galaksi memodifikasi orbit komet untuk membuatnya lebih melingkar. Ini ditawarkan sebagai penjelasan mengapa Oort Cloud bagian luar hampir berbentuk bola sementara Cloud Hills, yang terikat lebih kuat ke Matahari, belum memperoleh bentuk bola.
Studi terbaru menunjukkan bahwa pembentukan awan Oort secara luas kompatibel dengan hipotesis bahwa Tata Surya terbentuk sebagai bagian dari gugusan bintang yang terdiri dari 200-400 bintang. Bintang-bintang awal ini kemungkinan memainkan peran dalam pembentukan awan, karena jumlah lintasan bintang dekat dalam gugus jauh lebih tinggi daripada hari ini, yang mengarah ke gangguan yang jauh lebih sering.
Komet:
Komet diduga memiliki dua titik asal dalam Tata Surya. Mereka mulai sebagai sangat kecil di Awan Oort dan kemudian menjadi komet ketika melewati bintang-bintang mengetuk sebagian dari mereka dari orbitnya, mengirimkan ke orbit jangka panjang yang membawa mereka ke tata surya bagian dalam dan keluar lagi.
Komet periode pendek memiliki orbit yang bertahan hingga dua ratus tahun sementara orbit komet periode panjang dapat bertahan selama ribuan tahun. Sedangkan komet periode pendek diyakini telah muncul dari Kuiper Belt atau cakram yang tersebar, hipotesis yang diterima adalah bahwa komet jangka panjang berasal dari Oort Cloud. Namun, ada beberapa pengecualian untuk aturan ini.
Sebagai contoh, ada dua varietas utama komet periode pendek: komet keluarga Jupiter dan komet keluarga Halley. Komet keluarga Halley, dinamai berdasarkan prototipe mereka (Halley's Comet) tidak biasa karena meskipun mereka pendek, mereka diyakini berasal dari awan Oort. Berdasarkan orbitnya, disarankan bahwa mereka dulunya adalah komet jangka panjang yang ditangkap oleh gravitasi raksasa gas dan dikirim ke Tata Surya bagian dalam.
Eksplorasi:
Karena Oort Cloud jauh lebih jauh daripada Kuiper Belt, wilayah itu tetap belum dijelajahi dan sebagian besar tidak berdokumen. Wahana antariksa belum mencapai area awan Oort, dan Voyager 1 - probe ruang antarplanet tercepat dan terjauh yang saat ini keluar dari Tata Surya - tidak mungkin memberikan informasi apa pun tentangnya.
Pada kecepatan saat ini, Voyager 1 akan mencapai awan Oort dalam waktu sekitar 300 tahun, dan akan memakan waktu sekitar 30.000 tahun untuk melewatinya. Namun, sekitar tahun 2025, generator termoelektrik radioisotop probe tidak lagi memasok daya yang cukup untuk mengoperasikan instrumen ilmiahnya.. Empat probe lainnya saat ini melarikan diri dari Tata Surya - Voyager 2, Pioneer 10 dan 11, dan Cakrawala Baru - Juga tidak berfungsi saat mereka mencapai cloud Oort.
Menjelajahi Oort Cloud menghadirkan banyak kesulitan, yang sebagian besar timbul dari kenyataan bahwa ia sangat jauh dari Bumi. Pada saat sebuah penyelidikan robot benar-benar dapat mencapainya dan mulai menjelajahi daerah dengan sungguh-sungguh, berabad-abad akan berlalu di Bumi. Tidak hanya mereka yang telah mengirimkannya pada awalnya akan lama mati, tetapi umat manusia kemungkinan besar akan menciptakan probe yang jauh lebih canggih atau bahkan kapal berawak sementara itu.
Meski begitu, penelitian dapat (dan sedang) dilakukan dengan memeriksa komet yang diludahkannya secara berkala, dan observatorium jarak jauh kemungkinan akan membuat beberapa penemuan menarik dari wilayah ruang ini di tahun-tahun mendatang. Itu awan besar. Siapa yang tahu apa yang mungkin kita temukan di sana?
Kami memiliki banyak artikel menarik tentang Oort Cloud dan Solar System for Space Magazine. Berikut adalah artikel tentang seberapa besar Tata Surya, dan satu tentang diameter Tata Surya. Dan di sini semua yang perlu Anda ketahui tentang Halley's Comet and Beyond Pluto.
Anda mungkin juga ingin memeriksa artikel ini dari NASA di Oort Cloud dan satu dari University of Michigan tentang asal usul komet.
Jangan lupa untuk melihat podcast dari Astronomi Cast. Episode 64: Pluto dan Icy Outer Solar System dan Episode 292: The Oort Cloud.
Referensi:
Eksplorasi Tata Surya NASA: Kuiper Belt & Oort Cloud
