Vi tænker typisk på Oort -skyen som spredte iskugler, der flyder langt fra solen, men alligevel stadig bundet til den gravitationsmæssigt. Lejlighedsvis vil en eller anden uønsket gravitationsforstyrrelse banke en af dem på en underlig måde og skabe en lang tid komet, som kort kan glæde os lavt mennesker ved at give noget interessant på himlen at se på.
Men hvordan Oort -skyen faktisk ser ud, og hvordan den påvirkes af kræfter, der er større end bare vores solsystem, har været noget af et mysterium. Et nyt papir, der blev sendt til arxiv Preprintserver fra forskere ved Southwest Research Institute og American Museum of Natural History forsøger at skinne et lys over, hvordan denne usynlige del af solsystemet ser ud – i det mindste den del, der kun er 1.000 til 10.000 gange længere væk fra solen end Jorden er.
Den del kaldet den “indre” Oort -sky betragtes som lidt mere befolket end den “ydre” Oort -sky, der spænder fra 10.000 AU til 100.000 AU. Generelt menes potentielt billioner af iskolde kroppe at flyde dybt i rummet, skønt vi kun nogensinde ser dem, der dukker op i det indre solsystem som kometer i lang tid.
At estimere skyens struktur kræver mere end at forstå planetens gravitationskræfter. Mens de stadig har indflydelse, er der en større spiller i orbitalmekanikken i disse iskolde klipper – selve galaksen.
Der er et koncept kendt som “Galactic Tide.” Når vores solsystem bevæger sig gennem galaksen, udsættes det for gravitationskræfter fra andre genstande, som stjerner og sorte huller, der er tættere eller længere væk fra det. Ligesom Jordens måne tvinger vandet på overfladen mod det på grund af dets tyngdekraft, påvirker det galaktiske centrum, hvor det meste af galakseens masse er, store genstande i vores solsystem.
For planeterne druknes denne indflydelse af deres gravitationsobligation til solen. Men for Oort Cloud -objekter spiller det en vigtig rolle i bestemmelsen af deres positionering. Nye kometer i lang tid dannes, når en nuance i det galaktiske tidevand enten tvinger dem til selve det indre solsystem eller får dem til at kollidere med hinanden og sende en af på en bane mod solen.
Modellering af denne komplekse dynamik er hård, og forskerne, inklusive hovedforfatter David Nesvorný, måtte stole på en supercomputer på NASA for at køre deres analytiske model og sammenligne den med tidligere simuleringer af Strukturen af Oort Cloud. De fandt noget spændende gemte sig i dataene.
I henhold til deres model ser Oort -skyen ud som en spiraldisk ca. 15.000 AU på tværs, opvejet af ekliptikken med ca. 30 grader. Men mere interessant har det to spiralarme, der næsten får det til at se ud som en galakse.
Disse spiralarme, som er placeret næsten vinkelret på galaksecentret, som følge af påvirkningen af det galaktiske tidevand, er repræsenteret i den matematiske model af et fænomen kendt som Kozai-Lidov-effekten. I dette besvær af himmelmekanik påvirkes store kroppe af “kozai -svingninger”, der er resultatet af tyngdekraften af genstande, der er langt længere væk, men samlet set har en indflydelse på et krops mekanik.
De ændringer, disse svingninger tager lang tid, men ifølge forskerens analyse bestemmer de næsten udelukkende formen på den indre Oort -sky. Solsystemets planeter eller nærliggende bestande stjerner ser ikke ud til at have meget effekt.
Ifølge papiret vil det være meget vanskeligt at tage et billede af denne to-bevæbnede spiral. Forfatterne foreslår, at det enten ville kræve direkte observation af et stort antal genstande i dette rum (hvilket er usandsynligt på kort sigt) eller adskillelse af stråling fra de objekter, der eliminerer baggrund og forgrundskilder, så det kan spore den specifikke struktur.
I øjeblikket har ingen af observationsmetoden nogen ressourcer dedikeret til den. Men hvis vi ønsker at lære mere om hjemmet til potentielle nye kometer og deres indflydelse på os, ville det ikke være en dårlig idé at begynde at planlægge, hvordan man ser ud.