|
Спиральная структура во внутреннем облаке Оорта
|
|
|
|
Обычно мы представляем себе облако Оорта как разрозненные ледяные шары, парящие далеко от Солнца, но все еще связанные с ним гравитацией. Иногда какое-нибудь своенравное гравитационное возмущение странным образом сбивает одну из них с пути и создает долгопериодическую комету, которая может ненадолго порадовать нас, простых смертных, тем, что в небе можно увидеть что-то интересное.
|
|
|
|
Но то, как на самом деле выглядит облако Оорта и как на него влияют силы, превосходящие по масштабам только нашу солнечную систему, остается в некотором роде загадкой. Новая статья, опубликованная на сервере препринтов arXiv исследователями из Юго—Западного исследовательского института и Американского музея естественной истории, пытается пролить свет на то, как выглядит эта невидимая часть Солнечной системы - по крайней мере, на ту ее часть, которая находится всего в 1000-10 000 раз дальше от Солнца, чем Земля.
|
|
|
|
Та часть, которая называется "внутренним" облаком Оорта, считается немного более населенной, чем "внешнее" облако Оорта, которое находится в диапазоне от 10 000 до 100 000 астрономических единиц. В целом, считается, что в глубине космоса плавают триллионы ледяных тел, хотя мы видим только те из них, которые появляются во внутренней части Солнечной системы в виде долгопериодических комет.
|
|
|
|
Для оценки структуры облака требуется нечто большее, чем просто понимание гравитационных сил планеты. Хотя они все еще оказывают влияние, в орбитальной механике этих ледяных скал есть более крупный игрок — сама галактика.
|
|
|
|
|
|
|
Существует понятие, известное как "галактический прилив". Когда наша солнечная система движется по галактике, она подвергается воздействию гравитационных сил других объектов, таких как звезды и черные дыры, которые находятся ближе или дальше от нее. Подобно тому, как Луна притягивает к себе воду с поверхности Земли благодаря своей гравитации, центр галактики, где находится большая часть массы галактики, воздействует на крупные объекты в нашей Солнечной системе.
|
|
|
|
Для планет это влияние нивелируется их гравитационной связью с Солнцем. Но для объектов в облаке Оорта оно играет важную роль в определении их местоположения. Новые долгопериодические кометы образуются, когда изменение галактического течения либо выталкивает их во внутреннюю часть Солнечной системы, либо заставляет сталкиваться друг с другом, отправляя одну из них по траектории к Солнцу.
|
|
|
|
Моделировать эту сложную динамику сложно, и исследователям, включая ведущего автора Дэвида Несворны, пришлось прибегнуть к помощи суперкомпьютера в НАСА, чтобы запустить свою аналитическую модель и сравнить ее с предыдущими моделированиями структуры облака Оорта. Они обнаружили, что в данных скрывается нечто интригующее.
|
|
|
|
Согласно их модели, облако Оорта выглядит как спиральный диск диаметром около 15 000 а.е., смещенный относительно эклиптики примерно на 30 градусов. Но что еще интереснее, у него есть два спиральных рукава, которые делают его похожим на галактику.
|
|
|
|
Эти спиральные рукава, расположенные почти перпендикулярно центру галактики в результате влияния галактического прилива, представлены в математической модели явлением, известным как эффект Козаи-Лидова. Согласно этой причуде небесной механики, на крупные тела воздействуют "колебания Кодзаи", возникающие в результате гравитационного воздействия объектов, которые находятся гораздо дальше, но в совокупности все равно оказывают влияние на механику тела.
|
|
|
|
Изменения, вызываемые этими колебаниями, происходят в течение длительного времени, но, согласно анализу исследователя, они почти полностью определяют форму внутреннего облака Оорта. Гравитационное притяжение планет Солнечной системы или близлежащих звезд, проходящих мимо, по-видимому, не оказывает большого влияния.
|
|
|
|
Согласно газете, сфотографировать эту двуручную спираль будет чрезвычайно сложно. Авторы предполагают, что для этого потребуется либо прямое наблюдение за большим количеством объектов в этом пространстве (что маловероятно в ближайшем будущем), либо разделение излучения от этих объектов, что позволит исключить источники на заднем и переднем плане, чтобы можно было отслеживать конкретную структуру.
|
|
|
|
На данный момент ни один из методов наблюдений не располагает соответствующими ресурсами. Но, если мы хотим узнать больше о местонахождении любых потенциальных новых комет и их влиянии на нас, было бы неплохо начать планировать поиск.
|
|
|
|
Источник
|
