Forma espiral surpresa revelada na escuridão em torno do sistema solar: WebCuriosos

A borda do sistema solar é um lugar estranho, cheio de esquisitices que apenas começamos a investigar. Mas talvez o mais estranho de todos seja a nuvem de Oort, um vasto campo de detritos gelados que se estende a 100.000 vezes a distância entre a Terra e o Sol.

Temos uma idéia aproximada do tamanho e da forma desse campo, mas os detalhes finos esclarecem nosso entendimento. Agora, um novo estudo computacional revelou uma estrutura surpreendente – uma espiral gerada pelas forças das marés exercidas pela própria galáxia da Via Láctea.

A descoberta, no prelo em The Astrophysical Journalestá atualmente Disponível no servidor pré -impressão Arxiv.

“À medida que a maré galáctica atua para dissociar corpos do disco disperso, cria uma estrutura espiral no espaço físico que é de aproximadamente 15.000 unidades astronômicas de comprimento”. escreve uma equipe Liderado pelo astrônomo David Nesvorný, do Southwest Research Institute, nos EUA. “A espiral tem vida longa e persiste na nuvem interna do Oort até os dias atuais”.

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O sistema solar externo é uma fronteira difícil de investigar. Sabemos que existem muitos objetos pequenos e gelados no cinto de Kuiper além da órbita de Netuno; e, além disso, de 1.000 unidades astronômicas a 100.000 unidades astronômicas, gira o Oort Cloudos confins da influência gravitacional do sol.

É daqui que os cometas de longo período do sistema solar se originam, esbarram em suas órbitas e enviaram carojando em direção ao sol, liberando riachos de gás à medida que seus ICES sublime.

Sabemos também que a nuvem de Oort é dividida aproximadamente em duas partes. A parte externa é enorme, uma nuvem esférica que se estende a partir de cerca de 10.000 unidades astronômicas do sol. Interior a isso é a nuvem de Oort Interior. Segundo simulações, essa parte é mais um toro, ou forma de rosca, que se estende de 1.000 a 10.000 unidades astronômicas.

A maioria dos cometas de longo período no sistema solar vem da nuvem externa de Oort. A região interna é muito mais estável. Está mais próximo do sol, o que significa que está mais fortemente ligado pela gravidade do sol; E não é tão propenso a interrupções pelas estrelas que passam que agitam a nuvem externa e batem os objetos gelados de suas órbitas normais.

Devido a essa estabilidade a longo prazo, a nuvem interna de Oort é geralmente modelada como um disco plano mais ou menos alinhado com o plano eclíptico do sistema solar.

Nesvorný e seus colegas estudam a nuvem interna de Oort há anos. Em suas pesquisas mais recentes, eles usaram o supercomputador de Pleiades da NASA para simular o campo de detritos, aplicando os efeitos gravitacionais do sol, bem como os efeitos gravitacionais externos exercidos pela própria galáxia da Via e pelas órbitas dos Cometas.

Eles simularam a vida útil de 4,6 bilhões de anos do sistema solar, a partir da formação do sol a partir de um denso nó de material em uma enorme nuvem molecular de gás e poeira. À medida que o sol se formava, o material restante em que a nuvem formava os planetas, asteróides, cometas e tudo mais no sistema solar, incluindo a nuvem externa de Oort.

Mas as simulações sugerem que a nuvem interna do Oort não é um disco toroidal agradável, mesmo, de forma alguma. Em vez disso, reflete a forma da galáxia da Via Láctea, com uma estrutura em espiral e uma urdidura para o disco semelhante à urdidura no disco galáctico. Todo o disco mede cerca de 15.000 unidades astronômicas de diâmetro – e está inclinado a 30 graus do plano eclíptico.

À distância, apareceria como uma espiral, com dois braços torcidos.

Essa estrutura, de acordo com as simulações, surgiu no início da história do sistema solar, nas primeiras centenas de milhões de anos após a formação do sistema solar. Também é notavelmente estável – persiste até hoje. E, mesmo quando as estrelas passam de perto pelo sistema solar, ele permanece intacto, o que significa que não está relacionado às perturbações gravitacionais induzidas pelas estrelas que passam.

Para confirmar o que estavam olhando, os pesquisadores voltaram aos estudos anteriores. Todo o trabalho anterior sugeriu que a nuvem de Oort interno tem uma forma de espiral que persistiu através de vários ajustes de parâmetro em suas simulações.

Observando diretamente e, portanto, confirmando, essa espiral será muito difícil, se for possível. Mas se encaixa nos dados de observação e sua presença em estudos anteriores que nem sequer procuraram que sejam interessantes.

Desvendando os mistérios da nuvem de Oort significa voltar ao passado distante do sistema solar e observar as influências em jogo ao longo de sua formação e evolução. Às vezes, vale a pena fazer o mais difícil.

A pesquisa da equipe será publicada em The Astrophysical Journale está disponível em arxiv.