• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Astronomer beräknar tillkomsten av Oorts moln i kronologisk ordning

    Konstnärens intryck av Oorts moln. Tätheten har överdrivits. Kredit:Pablo Carlos Budassi [CC BY-SA 4.0] via Wikimedia

    Ett team av Leiden-astronomer har lyckats beräkna de första 100 miljoner åren av Oort-molnets historia i sin helhet. Tills nu, endast delar av historien hade studerats separat. Molnet, med ungefär 100 miljarder kometliknande föremål, bildar ett enormt skal i utkanten av vårt solsystem. Astronomerna kommer snart att publicera sin omfattande simulering och dess konsekvenser i tidskriften Astronomi &Astrofysik .

    Oortmolnet upptäcktes 1950 av den holländska astronomen Jan Hendrik Oort för att förklara varför det fortsätter att finnas nya kometer med långsträckta banor i vårt solsystem. Molnet, som börjar på mer än 3000 gånger avståndet mellan jorden och solen, ska inte förväxlas med Kuiperbältet. Detta är kanten av sten, korn och is som dvärgplaneten Pluto befinner sig i och som kretsar relativt nära solen på cirka 30 till 50 gånger avståndet jord-sol.

    Lösa händelser sammanbundna

    Exakt hur Oortmolnet måste ha bildats har förblivit ett mysterium tills nu. Detta beror på att en serie händelser äger rum som en dator knappast kan återge i sin helhet. Vissa processer varade bara några år och ägde rum på relativt korta avstånd, jämförbar med avståndet mellan jorden och solen. Andra processer varade i miljarder år och ägde rum under ljusår, jämförbar med avstånd mellan stjärnor. Astronomen och simuleringsexperten Simon Portegies Zwart (Leiden University i Nederländerna) förklarar:"Om du vill beräkna hela sekvensen i en dator, du kommer oåterkalleligt att gå på grund. Det är därför, tills nu, bara separata händelser simulerades."

    Leiden-forskarna utgick från separata händelser, som i tidigare studier, men nytt är att de kunde koppla händelserna med varandra. Till exempel, de använde slutresultatet av den första beräkningen som utgångspunkt för nästa beräkning. På det här sättet, de kunde kartlägga hela tillkomsten av Oort-molnet.

    Kredit:Netherlands Research School for Astronomy

    Kometer inifrån och utanför solsystemet

    Oorts moln, Leiden-simuleringarna bekräftar, är en rest av den protoplenatära skivan av gas och skräp från vilken solsystemet uppstod för cirka 4,6 miljarder år sedan. De kometliknande föremålen i Oorts moln kommer från ungefär två platser i universum. Den första delen av föremålen kommer från nära håll, från solsystemet. Dessa skräp och asteroider har kastats ut av jätteplaneterna. Dock, en del av skräpet lyckades inte med det och finns fortfarande i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. En andra population av föremål, de Leiden astronomerna drog slutsatsen, kommer från andra stjärnor. När solen precis föddes, det fanns ungefär tusen andra stjärnor i närheten. Oorts moln kan ha fångat kometer som ursprungligen tillhörde de andra stjärnorna.

    Dessutom, Leiden-astronomerna kunde omedelbart avslöja ett antal händelser. De, till exempel, hävda att Oorts moln bildades relativt sent. Det är, efter att solen hade kastats ut från den grupp av stjärnor som den föddes i. Med sina simuleringar, astronomerna förkastar också hypotesen som lades fram 2005 att Oorts moln var en följd av migrationen av jätteplaneterna i solsystemet. Denna hypotes, som visar sig vara tillbakavisad, skulle behöva förklara överskottet av gamla kratrar på månen.

    Kredit:Netherlands Research School for Astronomy

    Komplext men inte unikt

    "Med våra nya beräkningar, vi visar att Oorts moln uppstod från en slags kosmisk konspiration, " säger Portegies Zwart, "där närliggande stjärnor, planeter och Vintergatan spelar alla sin roll. Var och en av de individuella processerna ensam skulle inte kunna förklara Oorts moln. Du behöver verkligen samspelet och den rätta koreografin av alla processer tillsammans. Och det, förresten, kan förklaras helt naturligt från Suns födelsemiljö. Så även om Oorts moln är komplicerat bildat, det är förmodligen inte unikt."

    Simulering (animerad gif) av de första 2 miljoner åren av en asteroids liv. Asteroiden föds nära de stora planeterna Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Genom upprepade interaktioner med dessa tunga planeter, asteroiden "sparkas" så småningom in i Oorts moln. Kredit:Portegies Zwart et al.

    Under beräkningarna, forskarna undrade regelbundet hur en så komplicerad process faktiskt kunde uppstå. Portegies Zwart:"Förtvivlan tog ofta överhanden på oss. Först när beräkningarna var klara, föll alla pusselbitarna plötsligt på plats och det hela såg ganska naturligt och självklart ut. Det är, Jag tror, en av de vackraste aspekterna av att vara vetenskapsman. Du inser plötsligt hur förvrängt vårt tänkande angående detta problem var, tills det faktiskt visade sig vara ganska naturligt."


    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com