Wolke der Hügel | |
Künstlerische Darstellung der Oortschen Wolke und der Hügelwolke. | |
Nachname | Sonne |
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Spektraltyp | G2 V |
Scheinbare Größe | -26,74 |
Scheibe | |
Art | Schuttscheibe |
Orbitale Eigenschaften | |
Haupthalbachse (a) | 100-3 000-20 000-30 ua 000 ua |
Physikalische Eigenschaften | |
Entdeckung | |
zusätzliche Information | |
Die Wolkenhügel , auch Oortsche Wolke , interne Wolke Öpik-Oort , interne Wolke oder fossile Oortsche Wolke genannt , ist eine riesige hypothetische kugelförmige Körperanordnung der Oortschen Wolke , die sich zwischen 100 und 3 000 astronomischen Einheiten (innere Grenze) und 2− . befindet 3 × 10 4 astronomische Einheiten (Außengrenze) der Sonne. Diese Scheibe befindet sich daher weit außerhalb der Umlaufbahn der Planeten und des Kuipergürtels. Die (äußere) Oortsche Wolke ihrerseits bildet eine kugelförmige Struktur jenseits der Hills-Wolke.
Die Hills Cloud ist eine der wahrscheinlichsten astronomischen Theorien, da bereits viele Körper gesichtet wurden. Es ist viel dicker, aber weniger groß als die Oort Cloud. Die Gravitationswechselwirkungen naher Sterne und die Auswirkungen der galaktischen Flut gaben den Kometen der Oortschen Wolke kreisförmige Bahnen , was bei den Kometen der Hügelwolke nicht der Fall sein muss .
Zwischen 1932 und 1981 glaubten Astronomen, dass es nur eine Wolke gibt: die von Ernst Öpik und Jan Oort theoretisierte Oortsche Wolke , die mit dem Kuipergürtel die einzige Kometenreserve darstellte .
Im Jahr 1932 stellte der estnische Astronom Ernst Öpik die Hypothese auf, dass Kometen aus einer Wolke entstanden sind, die am äußeren Rand des Sonnensystems kreist. In 1950 wurde diese Idee unabhängig von holländischen Astronomen wiederbelebt Jan Oort diesen scheinbaren Widerspruch zu erklären: Kometen nach mehreren Durchgängen durch das innere Sonnensystem zerstört werden. Hätte es also alle mehrere Milliarden Jahre (also seit Beginn des Sonnensystems) gegeben, wäre heute keines mehr zu beobachten.
Oort wählte für seine Studie die 46 am besten beobachteten Kometen zwischen 1850 und 1952 aus . Die Verteilung der Inversen der großen Halbachsen zeigte eine maximale Frequenz, die auf die Existenz eines Kometenreservoirs zwischen 40.000 und 150.000 AE (dh zwischen 0,6 und 2,5 Lichtjahren) schließen ließ. Dieser, der sich an den Grenzen des gravitativen Einflussbereichs der Sonne befindet, würde Störungen stellaren Ursprungs ausgesetzt sein, die die Kometen der Wolke entweder nach außen oder nach innen vertreiben könnten, was zum Auftreten von ein neuer Komet.
In den 1980er Jahren erkannten Astronomen, dass die Hauptwolke eine interne Wolke haben könnte, die bei etwa 3000 AE von der Sonne aus beginnen und sich bis zur klassischen Wolke bei 20.000 AE fortsetzen würde. Die meisten Schätzungen gehen davon aus, dass die Bevölkerung der Hills Cloud etwa fünf- bis zehnmal so groß ist wie die der äußeren Wolke, etwa 20 Billionen, obwohl die Zahl möglicherweise zehnmal höher ist.
Das Hauptmodell der "inneren Wolke" wurde 1981 vom Astronomen JG Hills vom Los Alamos Laboratory vorgeschlagen, der ihm seinen Namen gab. Er hob diese Wolke hervor, als er berechnete, dass der Durchgang eines Sterns in der Nähe des Sonnensystems das Aussterben von Arten auf der Erde verursacht haben könnte, was einen "Kometenregen" auslöste. Tatsächlich deuteten seine Forschungen darauf hin, dass der größte Teil der Gesamtmasse der Kometen in der Wolke eine Halbachsenbahn von 10 4 AE haben würde, also viel näher an der Sonne als der Mindestabstand von der Oortschen Wolke. Außerdem soll der Einfluss der umgebenden Sterne sowie der der „ Galaktischen Flut “ die Oortsche Wolke geleert haben, indem die Kometen außerhalb oder innerhalb des Sonnensystems ausgestoßen wurden. Dann konzentrierte er seine Studien auf die Möglichkeit des Vorhandenseins einer anderen kleineren Wolke, die massereicher und auch näher an der Sonne ist, die die äußere Wolke mit Kometen auffüllen würde.
In den folgenden Jahren akkreditierten andere Astronomen Hills' Forschung und studierten sie. Dies ist der Fall von Sidney van den Bergh , der 1982 neben der Oortschen Wolke die gleiche Struktur vorschlug, dann 1983 Mark E. Bailey. 1986 stellte Bailey fest, dass sich die Mehrheit der Kometen im Sonnensystem nicht in der Oort Cloud-Gebiet, aber näher, mit einer Umlaufbahn mit einer Halbachse von 5000 UA und seiner Meinung nach aus einer inneren Wolke stammen würde. Die Forschung wurde durch die Studien von Victor Clube und Bill Napier 1987 sowie die von RB Stothers 1988 erweitert.
Die Hills-Wolke ist jedoch erst seit 1991 von großem Interesse, als Wissenschaftler die Hills-Theorie wiederaufgenommen haben (abgesehen von Dokumenten von Martin Duncan, Thomas Quinn und Scott Tremaine aus dem Jahr 1987, die die Hills-Theorie aufgriffen und zusätzliche Forschungen durchführten).
Wie der Kuiper-Gürtel , auch Edgeworth-Kuiper-Gürtel genannt, nach den Namen der Wissenschaftler, die das Phänomen untersucht haben, sind Kometenwolken nach den Astronomen benannt, die ihre Existenz nachgewiesen haben. Die Hills-Wolke trägt dann den Namen des Astronomen JG Hills, der als erster die Hypothese aufstellte, dass es sich um ein von der Hauptwolke unabhängiges Organ handelt. Es wird abwechselnd interne Oort-Wolke genannt, benannt nach dem niederländischen Astronomen Jan Oort (ausgesprochen / oːʁt / auf Niederländisch) und interne Öpik-Oort-Wolke, benannt nach dem estnischen Astronomen Ernst Öpik ( / ˈøpɪk / auf Estnisch).
Die Kometen der Oortschen Wolke werden ständig von ihrer Umgebung gestört. Ein bedeutender Teil verlässt das Sonnensystem oder geht in das innere System. Diese Wolke sollte also längst erschöpft sein, ist es aber nicht. Eine Erklärung könnte die Hills Cloud Theory liefern. JG Hills und andere Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass es sich um eine Quelle handelt, die Kometen zu einem äußeren Halo der Oort-Wolke liefert, indem sie ihn wieder auffüllt, wenn dieser äußere Halo erschöpft ist. Es ist daher sehr wahrscheinlich, dass die Hills-Wolke die größte Kometenkonzentration im gesamten Sonnensystem darstellt .
Die Hills-Wolke würde einen großen Raum zwischen der äußeren Grenze des Kuiper-Gürtels einnehmen , etwa 50 AE und 20.000 AE oder sogar 30.000 AE .
Die Masse der Hills-Wolke ist nicht bekannt. Einige Wissenschaftler glauben, dass sie fünfmal so massiv sein könnte wie die Oortsche Wolke. Nach Baileys Schätzungen würde die Masse der Hills-Wolke 13,8 Landmassen betragen, wenn sich die Mehrheit der Körper um 10.000 AE befindet.
Wenn die Kometenanalysen repräsentativ für das Ganze sind, besteht die überwiegende Mehrheit der Objekte in der Hills Cloud aus verschiedenen Eissorten wie Wasser, Methan, Ethan, Kohlenmonoxid und Blausäure. Die Entdeckung des PW-Objekts von 1996, eines Asteroiden in einer für einen langperiodischen Kometen typischen Umlaufbahn, deutet jedoch darauf hin, dass die Wolke auch felsige Objekte enthalten könnte.
Die Analyse von Kohlenstoff und Stickstoff - Isotopenverhältnisse in Kometen der Oortwolke Familien auf der einen Seite, und in den Organen der Jupiter Zone auf der anderen Seite, zeigt kaum einen Unterschied zwischen den beiden, trotz ihrer deutlich abgelegenen Regionen. Dies legt nahe , dass beide aus der ursprünglichen protoplanetaren Wolke stammen , ein Befund , der auch durch Partikelgrößenstudien von Kometen in der Wolke und die jüngste Einschlagsstudie des Kometen 9P / Tempel gestützt wird .
Die Oortsche Wolke ist ein Überbleibsel der protoplanetaren Scheibe, die sich ursprünglich um die Sonne nach dem Zusammenbruch des Sonnennebels gebildet hätte , vor 4,6 Milliarden Jahren. Für viele Wissenschaftler bildete sich die Hills Cloud nicht gleichzeitig mit der äußeren Wolke. Es wäre aus dem Durchgang eines Sterns bei 800 AE von der Sonne in den ersten 800 Millionen Jahren des Sonnensystems entstanden, was die exzentrische Umlaufbahn von (90377) Sedna erklären könnte, die nicht dort hätte sein sollen, n 'nicht haben der Einfluss von Jupiter noch von Neptun , noch von einem Gezeiteneffekt.
Es ist daher möglich, dass die Hills-Wolke „jünger“ ist als die Oort-Wolke . Nur (90377) weist Sedna diese Unregelmäßigkeiten auf, für 2000 OO 67 und 2006 SQ 372 erscheint diese Theorie nicht zutreffend, da die beiden Körper in der Nähe der Gasriesen kreisen.
In 1,4 Millionen Jahren wird die Wolke der Hügel wahrscheinlich wieder durch den Durchgang eines anderen Sterns gestört: Gliese 710 . So werden die meisten Kometen, egal ob sie aus der Oortschen Wolke oder der Hills-Wolke stammen, gestört, einige werden ausgestoßen und verändern die Größe, aber auch das Aussehen der Hills-Wolke. Das Problem ist, dass es Kometen innerhalb des Sonnensystems ablenken und einen hypothetischen Einschlag mit der Erde verursachen könnte, der an den Einschlag erinnern würde, der die Dinosaurier dort vor 65 Millionen Jahren zerstörte, was zu einem Massenaussterben führte .
Nachname | Durchmesser (km) |
Perihel (UA) |
Aphelia (UA) |
Entdeckung |
---|---|---|---|---|
V774104 | 500 bis 1000 | 50 | ~ 1000 | 2015 |
2012 VP113 | 315 bis 640 | 80,5 | 445 | 2012 |
Sedna | 995 bis 1.060 | 76,1 | 935 | 2003 |
2000 OO 67 | 28 bis 87 | 20.8 | 1014.2 | 2000 |
2006 SQ 372 | 50 bis 100 | 24.17 | 2.005,38 | 2006 |
Die Körper der Cloud of Hills bestehen hauptsächlich aus Eiswasser, Methan und Ammoniak. Es ist bekannt , dass viele Kometen aus der Hills-Wolke stammen, wie beispielsweise der Komet Hyakutake .
Einige sehr seltsame Körper könnten Teil der Wolke der Hügel sein. Viele Rätsel ranken sich um (528219) 2008 KV 42 mit seiner rückläufigen Umlaufbahn: Es könnte sein, dass es aus der Wolke der Hügel oder sogar aus der Wolke von Oort stammte . Dasselbe gilt für die Damokoloiden, deren Herkunft zweifelhaft ist, wie die, die dieser Kategorie ihren Namen gaben: (5335) Damokles .
In dem Artikel, der Sednas Entdeckung ankündigte, behaupteten Mike Brown und seine Kollegen, dass sie den ersten Körper der Oortschen Wolke beobachteten, der hypothetischen Kometenwolke , die zwischen etwa 2.000 und 50.000 AE von der Sonne entfernt liegen würde . Sie beobachteten, dass Sednas Perihel (76 AE) im Gegensatz zu verstreuten Objekten wie Eris zu weit entfernt ist, als dass der Gravitationseinfluss von Neptun während der Evolution von Sedna eine Rolle spielen könnte. Da Sedna viel näher an der Sonne liegt als für die Oortschen Wolkenobjekte erwartet und seine Neigung nahe der der Planeten und des Kuipergürtels liegt, betrachteten die Autoren Sedna als "inneres Oorter Wolkenobjekt" ("Inner Oort cloud object") , befindet sich auf der Scheibe zwischen dem Kuiper-Gürtel und dem kugelförmigen Teil der Wolke.
Wissenschaftler wussten von mehreren Kometen, die aus derselben Region wie diese hypothetische Kometenwolke mit einem Aphel von mehr als 1000 AE stammten, also aus einem Gebiet weiter stammten als der Kuipergürtel, aber weniger als 10.000 AE, also zu nah am System Teil der Oort-Cloud.
Einige berühmte Kometen erreichen so große Entfernungen, dass sie ernsthafte Anwärter auf den Titel Hills Cloud Bodies sein können. Der Lovejoy Komet entdeckte in der südlichen Hemisphäre des15. März 2007des australischen Astronomen Terry Lovejoy erreichte beispielsweise während seiner größten Entfernung von der Sonne eine Entfernung von 2850 AE. Der Komet Hyakutake wurde 1996 von einem Amateurastronomen Yuji Hyakutake entdeckt , bis 3410 AE von der Sonne entfernt. Der Machholz-Komet , entdeckte die27. August 2004des Amateurastronomen Donald Edward Machholz geht sogar noch weiter, bis zu 4.787 AE.
Der Komet McNaught entdeckte die7. August 2006in Australien von Robert H. McNaught , der zu einem der hellsten Kometen der letzten Jahrzehnte wurde, hat eine Umlaufbahn von 4.100 AE. Schließlich ist einer der am weitesten entfernten berühmten Kometen ist Comet Westen , entdeckt durch dänische Astronom Richard M. Westen am Observatorium La Silla in Chile auf10. August 1975 das geht bis zu 13.560 AU.
Sedna wurde entdeckt Michael E. Brown , Chadwick Trujillo, und David L. Rabinowitz auf14. November 2003. Aufgrund der Entfernung ist es jedoch schwierig, seine Form zu bestimmen. Spektroskopische Messungen haben gezeigt, dass die Zusammensetzung seiner Oberfläche denen anderer transneptunischer Objekte ähnelt: Sie besteht hauptsächlich aus einer Mischung aus Eiswasser, Methan und Stickstoff mit Tholin . Seine Oberfläche ist eine der rötesten im Sonnensystem.
Dies ist wahrscheinlich die erste Entdeckung der hypothetischen Hills-Wolke. Die Region dieser Kometenwolke besteht aus Objekten mit durchschnittlichen Umlaufbahnen zwischen 2.000 und 15.000 AE .
Sedna ist jedoch viel näher am internen System als die angenommene Entfernung zur Hills-Wolke. Der Planetoid, der in einer Entfernung von etwa 13 Milliarden Kilometern (90 AE) von der Sonne entdeckt wurde, kreist auf einer elliptischen Umlaufbahn, die ihn alle 12.260 Jahre auf nur 75 AE von der Sonne während seines nächsten Durchgangs (der nächste wird 2076 ) und führt es an seinem entferntesten Punkt auf mehr als 987 AE. Im Gegensatz zu Kometen wurde dieser Körper nicht während einer Passage durch das innere System entdeckt. Sedna hat einen größeren Durchmesser als der des Zwergplaneten Ceres und ist auch größer als gewöhnliche Kometen.
Sedna kann jedoch nicht als Kuipergürtel-Objekt betrachtet werden , da seine Flugbahn es nicht in die Kuipergürtel-Region bringt. Es ist einer dieser Körper, die keinem Modell angehören, der als losgelöstes Objekt bezeichnet wird . Die meisten dieser Objekte sind auch in Resonanz mit Neptun. Sedna nähert sich nie innerhalb von 75 AE und schwingt nicht mit dem gasförmigen Planeten mit. Daher könnte es eine Möglichkeit sein, Sedna als Objekt der inneren Oortschen Wolke zu betrachten.
Die Entdeckung des transneptunischen Objekts 2012 VP113 angekündigt am26. März 2014verändert die Sicht von transneptunischen Objekten. Dieser Stern mit einem Durchmesser von 450 km gehört im Gegensatz zu Zwergplaneten nicht zum Kuipergürtel. Seine viel weiter entfernte Umlaufbahn liegt zwischen 80 und 400 AE von der Sonne entfernt. Es hat ähnliche Eigenschaften wie Sedna. Alessandro Morbidelli, vom Observatorium von Nizza und Spezialist für die Dynamik der Körper des Sonnensystems, erklärte zur Entdeckung dieses Körpers, dass er „bestätigt, was der von Sedna vorgeschlagen hatte: Es gibt ein Reservoir von Sternen zu mehreren Hunderten von“ astronomische Einheiten, eine Art Phantom-Oort-Wolke “.
Diese Entdeckung ermöglichte es, drei und nicht zwei Kometenreservoire hervorzuheben: den Kuipergürtel, die „fossile Oortsche Wolke“ und die „klassische“ Oortsche Wolke. Diese fossile Oortsche Wolke würde etwa tausend Körper mit einem Durchmesser von etwa 1000 km enthalten . Im Gegensatz zum Kuiper-Gürtel, der der Kraft des Neptuns und der klassischen Oort-Wolke „beeinflusst von den Gezeitenkräften der Galaxis “ ausgesetzt ist, ist die fossile Oort-Wolke keiner Kraft ausgesetzt und für immer eingefroren.