49ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΑΘΗΝΩΝ

ΑΡΧΙΚΗΕΠΙΣΤΡΟΦΗΕΠΟΜΕΝΗ

ΝΕΦΟΣ ΤΟΥ ΟΟΡΤ ΚΑΙ ΤΑ ΠΑΡΑΔΟΞΑ

 

Αλήθεια που τελειώνει το Ηλιακό Σύστημα στον Ποσειδώνα και το Πλούτωνα;

   Η Ζώνη του Kuiper είναι ένα μεγάλο σύνολο μικρών σωμάτων στην περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος Είναι ένας δίσκος στο επίπεδο της κίνησης των πλανητών και σε απόσταση από 30 μέχρι 50 περίπου αστρονομικές μονάδες από τον Ήλιο. Αποτελείται από δύο ειδών αντικείμενα: μικρά σώματα, παρόμοια με τον νάνο πλανήτη Πλούτωνα σε αργή τροχιά γύρω από τον Ήλιο, και πυρήνες κομητών. Θεωρείται και ως μία δεύτερη ζώνη αστεροειδών, πέρα από την κύρια ζώνη αστεροειδών». Αυτοί οι αστεροειδείς και κομητικοί πυρήνες είναι γνωστοί ως μεταποσειδώνια περιοχή(TransNeptunian Objects, TNOs).

 

         

 

   Η βασική υποψία για την ύπαρξη μιας τέτοιας ζώνης γύρω από το Ηλιακό Σύστημα ήταν οι τροχιές των κομητών με μικρές περιόδους, που έδειχναν ότι πρέπει να προέρχονται από μια τέτοια περιοχή. Η ύπαρξή της προτάθηκε για πρώτη φορά το 1951 από τον αστρονόμο Γκεραρντ Καιπερ(Gerard P. Kuiper) και επιβεβαιώθηκε παρατηρησιακά το1992 με τον εντοπισμό του σώματος 1992 QB1.

   Από τότε έχουν αναγνωριστεί πολλές εκατοντάδες σώματα στη ζώνη, μερικά από τα οποία φτάνουν σε διάμετρο τα χίλια χιλιόμετρα Πρόκειται για παγωμένους κόσμους με κόκκινο χρώμα (λόγω της διάσπασης των υλικών της επιφάνειάς τους από την ακτινοβολία) και τροχιές που έχουν περίοδο εκατοντάδες έως χιλιάδες χρόνια. Μερικές φορές η βαρύτητα των μεγάλων πλανητών αποσπά ένα σώμα από τη ζώνη προς το εσωτερικό του Ηλιακού Συστήματος. Αυτά τα αντικείμενα λέγονται Κένταυροι και πρόσφατα διαπιστώθηκε ότι ο δορυφόρος του Κρόνου Φοίβη είναι πιθανότατα ένα τέτοιο σώμα.

 

               

   Η Ζώνη του Kuiper θα εξερευνηθεί για πρώτη φορά γύρω στο 2015 όταν η αμερικανική διαστημοσυσκευή «Νέοι Ορίζοντες» (New Horizons), αφού μελετήσει τον Πλούτωνα και το δορυφόρο του Χάροντα  θα προσεγγίσει ένα ή περισσότερα σώματα της ζώνης.

 

                   

 

   Υπάρχουν προς το παρόν 9 γνωστά ουράνια σώματα σε τροχιά μεταξύ του Δία & του Ποσειδώνα (περιλαμβανόμενου του 2060 Χείρωνα & του 5145 Φόβου). Οι τροχιές αυτών των σωμάτων δεν είναι σταθερές. Πρόκειται κατά πάσα πιθανότητα για "πρόσφυγες" απo τη ζώνη του Kuiper. Το μέλλον τους είναι απροσδιόριστο. Κάποια απ' αυτά επιδεικνύουν συμπεριφορά κομήτη μ' εμφάνιση σε φωτογραφίες, υποτυπώδους ουράς. Το μεγαλύτερο απ' αυτά, ο Χείρωνας, έχει περίπου 170 Χλμ διάμετρο, 20 φορές μεγαλύτερος απ' τον κομήτη Halley. Εάν ποτέ εισέλθει σε τροχιά προς τον Ήλιο, η εμφάνισή του ως κομήτη θα είναι πραγματικά ένα μεγαλειώδες υπερθέαμα.

   Υπολογίζεται ότι υπάρχουν τουλάχιστον 35.000 σώματα στη Ζώνη του Kuiper μεγαλύτερα σε διάμετρο από 100 Χλμ, τα οποία στο σύνολό τους είναι πολλές εκατοντάδες φορές περισσότερης μάζας των ομοίων τους που εντοπίζονται στη Ζώνη Αστεροειδών ανάμεσα στον Άρη & τον Δία.

   Ομάδα αστρονόμων κάτω απ' τη διεύθυνση της Anita Cochran ανακάλυψε ότι με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου του Hubble, εντοπίσθηκαν στη Ζώνη του Kuiper εξαιρετικά αμυδρά ουράνια σώματα, πολύ μικρά σε μέγεθος, ίσως διαμέτρου γύρω στα 20 Χλμ. Μπορεί να υπάρχουν μέχρι & 100 εκατομμύρια τέτοιοι κομήτες σε επικλινείς τροχιές, που λάμπουν αμυδρότερα ακόμα & απ' τη μικρότερη διαβάθμιση της κλίμακας φαινομένου μεγέθους, που έχει το 28 σαν μικρότερο μέγεθος.

 

                   

 

Και εδώ τελειώνει το Ηλιακό Σύστημα;

   Το Νέφος του Oort είναι περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Αποτελείται από πυρήνες κομητών και βρίσκεται σε απόσταση από 50.000 - 100.000 AU από τον Ήλιο, χίλιες φορές πιο μακριά από τον Πλούτωνα ή περίπου ένα έτος φωτός. Λόγω της απόστασης δεν έχει ακόμα παρατηρηθεί κάποιο σώμα από αυτά που το αποτελούν, με μόνες εξαιρέσεις τη Sedna και το 2006 SQ372, που υποστηρίζεται ότι είναι σώματα Oort. Το Νέφος του Oort λοιπόν είναι προς το παρόν κατά κύριο λόγο μια θεωρητική κατασκευή. Η αρχική ιδέα ανήκει στον Εσθονό αστρονόμο Ερνστ Έπικ (Ernst Opik), που στα 1932 υποστήριξε ότι οι κομήτες προέρχονται από ένα νέφος στις εξωτερικές περιοχές του Ηλιακού Συστήματος.

 Η ιδέα αυτή επανεισάχθηκε το 1950 από τον Ολλανδό αστρονόμο Γιάν Όορτ (Jan Hendrick Oort) που παρατήρησε πως:.

1.     Δεν έχει παρατηρηθεί κανένας κομήτης, με τροχιά τέτοια που να δείχνει πως προέρχεται από το διαστρικό χώρο

2.     Υπάρχει μια ισχυρή τάση το αφήλιο, των κομητών μακράς περιόδου (με τον μεγάλο άξονα περιστροφής τους να είναι περίπου 150.000 Αστρονομικές Μονάδες-AU), να βρίσκεται περίπου 50.000 AU και

3.     Δεν υπάρχει καμία προτιμητέα κατεύθυνση από την οποία να προέρχονται οι κομήτες. Αυτό σημαίνει ότι οι κομήτες μακράς περιόδου, που μας έρχονται στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα, εμφανίζουν μια ισοκατανομή ως προς τα σημεία του ουρανού.

 

        

 

   Από τις παρατηρήσεις αυτές συμπέρανε πως οι κομήτες βρίσκονται σε ένα παχύ νέφος, που φθάνει τα εξωτερικά σύνορα του ηλιακού μας συστήματος. Στο νέφος αυτό υπάρχουν όχι οι κομήτες με την ουρά τους κλπ αλλά οι πυρήνες των κομητών σε μια υπέρψυχρη κατάσταση. Το απόθεμα αυτό των κομητών, έξω από το Ηλιακό μας Σύστημα, είναι αυτό που ονομάζουμε Νέφος του Oort.

   Οι κομήτες όπως ο Halae- Bopp και ο Kohoutek είναι τέτοια παραδείγματα. Ο κομήτης Kohoutek είχε ένα τεράστιο ποσό ιδιαίτερα πτητικού υλικού, το οποίο δεν είναι ασυνήθιστο για έναν κομήτη που κάνει μια από τις πρώτες στενές επαφές του με τον ήλιο.

   Τα αντικείμενα του Νέφους του Oort δημιουργήθηκαν κι αυτά μαζί με τους πλανήτες και τα υπόλοιπα σώματα του ηλιακού μας συστήματος. Η βαρυτική τους αλληλεπίδραση όμως κυρίως με τους μεγάλους πλανήτες άλλαξε τις τροχιές τους και τα εξακόντισε έξω απ' το ηλιακό σύστημα, προς όλες τις κατευθύνσεις. Αλληλεπιδράσεις με τα βαρυτικά πεδία άλλων αστεριών (που παίζουν ρόλο σε τέτοιες αποστάσεις) έδωσαν στο Νέφος του Oort τη σφαιρική κατανομή του.

Περιέργως, φαίνεται ότι τα ουράνια σώματα του Νέφους Oort σχηματίσθηκαν κοντύτερα προς τον Ήλιο, παρά τα σώματα της Ζώνης του Kuiper. Μικρού μεγέθους ουράνια σώματα σχηματιζόμενα πλησίον των γιγάντιων πλανητών, θα είχαν εκτοξευθεί εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος λόγω των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων. Αυτά που δεν διέφυγαν μακριά, φαίνεται ότι σχημάτισαν το μακρινό Νέφος του Oort. Μικρά σώματα που σχηματίσθηκαν μακρύτερα απ' τους γιγάντιους πλανήτες δεν υπέστησαν αυτή την επίδραση & παρέμειναν στη Ζώνη Kuiper.

 

     

 

   Το 2004 η ανακάλυψη του ουρανίου σώματος 2003 VB12 "Sedna", με τροχιά ενδιάμεση ανάμεσα στη Ζώνη Kuiper & στο χώρο που θεωρείται ότι υπάρχει το Νέφος του Oort, ίσως μας φέρνει σ' ένα πρώτο σώμα απ' αυτά που πιστεύεται ότι προέρχονται απ' το Νέφος του Oort.

   Μερικοί αστρονόμοι περιλαμβάνουν τα αντικείμενα 2000 OO67 & 2000 CR105 σαν μέρος του Νέφους του Oort. Το πρώτο έχει ένα περιήλιο 21 AU, ένα αφήλιο 1.000 AU & μια τροχιακή περίοδο 12.705 ετών, ενώ το δεύτερο έχει ένα περιήλιο 45 AU, ένα αφήλιο 415 AU & μια τροχιακή περίοδο 3.241 ετών.

Αλλα τι είναι οι κομήτες;

   Οι κομήτες που είναι δευτερεύοντα μικρά αντικείμενα του ηλιακού συστήματος, πιστεύεται πως δημιουργούνται είτε στη ζώνη Kuiper είτε στα νέφη Oort, που και τα δύο βρίσκονται έξω από την τροχιά του Πλούτωνα. Πρόκειται για υλικό που είναι σχηματισμένο με το αρχέγονο ηλιακό σύστημα, ταυτόχρονα με αυτό, αλλά δεν συμπυκνώθηκε σε πλανήτες (Θεωρία του Ολλανδού αστρονόμου Oort).

Οι κομήτες αποτελούνται ουσιαστικά από τα βραχώδη σωμάτια, πάγο, μεθάνιο, αμμωνία, και ίχνη άλλων στοιχείων. Η θερμοκρασία τους λόγω της τεράστιας απόστασης τους από τον ήλιο, φθάνει τους 0 βαθμούς Celsius και το πλήθος τους τεράστιο, πάνω από 100 δισεκατομμύρια.

 

      

 

   Ο πιο ονομαστός είναι ο κομήτης του Haley, που έχει παρατηρηθεί από το 240 π.Χ.. Τελευταία φορά πέρασε το 1986, ενώ το 1910 αναστάτωσε τους κατοίκους της Γης περνώντας πολύ κοντά της.

 

          

 

   Ένας κομήτης έχει πολλά μέρη, ο πρώτος είναι ο πυρήνας, ή η βραχώδης-βρώμικη χιονόμπαλα που σχηματίζει το αρχικό σώμα του κομήτη, το επόμενο μέρος είναι η κόμη, το οποίο είναι ένα νέφος αερίου που περιβάλλει τον πυρήνα, που δημιουργείται από την εξάχνωση των πιο πτητικών αερίων (διοξείδιο του άνθρακα κλπ) καθώς ο κομήτης θερμαίνεται καθώς πλησιάζει τον ήλιο.

   Το αέριο της κόμης αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο, δημιουργώντας πολλές φορές την ουρά από σκόνη (φωτεινότερη ουρά) και την ιονική ουρά (γαλαζωπή ουρά).