De oortwolk
De oortwolk is een immense hoeveelheid komeetkernen
die de hele ruimte omheen ons zonnestelsel bevolkt.
Mogelijk strekt ze zich zelfs uit tot een afstand van 2 lichtjaar (105 AE)
van de zon, dat is bijna halverwege de volgende ster.
In tegenstelling tot bijna alle andere objecten van het zonnestelsel bevindt
de oortwolk zich niet alleen op of in de buurt van het vlak van de
ecliptica: het is een echte wolk, helemaal rondom de zon. Dat komt doordat
de kometen hier maar weinig ondervinden van de aantrekkingskracht van de zon:
hun banen zijn erg onstabiel, zodat ze elkaars zwakke aantrekkingskracht kunnen
voelen en zich willekeurig in alle richtingen verspreiden.
Het lijkt erop dat de oortwolk voornamelijk bestaat uit steenklompen die
dichter bij de zon werden gevormd, in de buurt van Uranus
en Neptunus. Op 105 AE van de
zon kan zich immers onmogelijk nog genoeg materiaal in de
accretieschijf hebben bevonden om ijsdwergen te vormen,
zoals bij de kuipergordel wel het geval is.
De oortwolk zou dus bestaan uit planetesimalen die uit het centrum van het zonnestelsel naar
buiten toe werden gekatapulteerd. Hun snelheid was echter niet hoog genoeg om aan
de zwaartekracht van de zon te ontsnappen, zodat ze in een baan rond het zonnestelsel
terecht kwamen.
Dat de oortwolk af en toe kometen terug naar het centrum van het
zonnestelsel stuurt, is bekend: doordat de banen van al deze objecten zo
onregelmatig zijn, gebeurt het al eens dat één ervan in een baan terecht
komt die naar de zon toeloopt.
|
Oortwolk, bron van catastrofes?
|
|
|
Er zou echter een andere kracht kunnen zijn die de oortwolk af en toe
verstoort. Wetenschappers weten al langer dat er in de geschiedenis van
de aarde periodes zijn geweest waarin een groot aantal planten- en
diersoorten plotseling uitsterven. Het bekendst is het uitsterven van de
dinosauriërs op het einde van het Krijt-tijdperk, 65 miljoen jaar geleden.
Dit uitsterven werd wellicht veroorzaakt door het inslaan van een gigantische
meteoriet. Geologen ontdekten dat er in de afgelopen 250 miljoen jaar een hele
cyclus van grote catastrofes is geweest, met een regelmaat van ongeveer 28
miljoen jaar.
Zou de oortwolk om de 28 miljoen jaar een legertje kometen op het centrum
van het zonnestelsel afsturen? Het is een mogelijkheid, vooral als je
bedenkt dat ons zonnestelsel met een gelijkaardige periode (30 tot 35
miljoen jaar) door het centrale vlak van het melkwegstelsel trekt.
De periodes van grote sterfte komen ongeveer overeen met de periode waarin
de zon het vlak van het melkwegstelsel passeert. Mogelijk is het
dus de versterkte aantrekkingskracht van het melkwegstelsel zelf die de
oortwolk verstoort, en eens in de 28 miljoen jaar een kosmisch bombardement
veroorzaakt.
Deze hypothese wordt echter niet door alle wetenschappers gesteund.
Sommigen stellen dat het effect te klein is om een grote en plotse golf van
kometen te veroorzaken. Voorts wijzen ze erop dat maar een kwart van de kometen
in het zonnestelsel uit de oortwolk afkomstig is. Maar iedereen geeft toe
dat we voorlopig veel te weinig weten van de buitenste grenzen van ons
zonnestelsel om een definitief antwoord op dit vraagstuk te kunnen
geven.
|
|
|
|
Ontdekking
Jammer genoeg is er van het bestaan van de oortwolk nog geen direct
bewijs: de individuele kometen zijn zo klein en staan zo ver weg dat wij ze
onmogelijk kunnen detecteren. Het verhaal van de ontdekking begint met een
andere beroemde ontdekking.
In 1705 merkte Edmund Halley op dat er in de geschiedschrijving ongeveer
om de 75 jaar gewag wordt gemaakt van het verschijnen van een komeet.
Hij leidde daar terecht uit af dat het wel eens telkens om dezelfde komeet zou kunnen
gaan en dat sommige kometen bijgevolg een grote baan om de zon beschrijven,
die hen na een bepaalde periode terug in de buurt van de aarde bracht. Sindsdien
konden astronomen talloze periodieke kometen ontdekken, hun banen berekenen
en hun terugkomst nauwgezet voorspellen. Er waren echter ook kometen die
niet leken terug te keren: hun banen waren geen gesloten ellipsen, maar open
parabolen of hyperbolen. Lang werd aangenomen dat dit kometen waren die uit
de interstellaire ruimte kwamen en slechts toevallige voorbijgangers in het zonnestelsel
waren.
In 1950 merkte de Nederlandse astronoom Jan Oort echter dat de niet-periodieke
kometen eigenlijk wel een gesloten baan hebben, die echter zeer groot is. Al
deze kometen bleken afkomstig uit dezelfde omgeving: een gebied op
50 000 AE van de zon. Ze komen dus niet zomaar "uit de ruimte"
maar vanuit een geweldig reservoir van kometen op een heel grote afstand
rond de zon. Dit reservoir wordt sindsdien de oortwolk genoemd.
De grote planetoide 90377 Sedna, die in 2003 werd ontdekt, zou mogelijk
een lid van de oortwolk kunnen zijn. Maar Sedna is veel groter, en ligt veel dichter,
dan wat de theorieën ons vertellen over de oortwolk. Misschien is de oortwolk dus
toch anders dan wij ons voorstellen. Of misschien is Sedna gewoon een lid van de
familie der ijsdwergen die verder ligt dan
verwacht.
Massa
Wetenschappers berekenden dat de oortwolk wel een biljoen
(1 000 000 000 000) kometen kan bevatten,
waarvan er minstens 35 000 groter zouden zijn dan 100 km.
Daarmee zou de oortwolk veel meer massa bevatten dan de
planetoïdengordel, en misschien zelfs
evenveel als Jupiter. Recente
berekeningen en computersimulaties van het vroege zonnestelsel lijken er
echter op te wijzen dat de oortwolk helemaal niet zoveel massa heeft: de
meeste planetesimalen uit het begin van het zonnestelsel zouden niet
naar buiten maar naar binnen geslingerd zijn, waar ze in de zon
terechtkwamen. Daardoor zou de oortwolk vooral bestaan uit kleinere
objecten, en in totaal niet meer dan 2 aardmassa's bedragen.
De heliopauze
De oortwolk toont dat er zelfs op enorme
afstanden van de zon nog objecten rondzweven die onder invloed staan van
de zwaartekracht van onze zon. Die zwaartekracht is niet iets dat
zomaar ophoudt: ze wordt steeds kleiner naarmate we van de zon wegbewegen,
maar er is geen moment waarop je een echte grens kan stellen. Waar eindigt het
zonnestelsel dan wel?
Het antwoord komt misschien van de Voyager-ruimtesondes, die na de
buitenste planeten van het zonnestelsel verkend te hebben nog steeds
verder reizen, de interstellaire ruimte tegemoet. In 1992 voelden beide
ruimtetuigen, op een enorme afstand van elkaar, een soort van schokgolf.
Na berekeningen ontdekten astronomen dat deze schokgolf de weerkaatsing
was van een eerdere schokgolf, die een jaar eerder door de zon was
uitgestuurd: een plotse enorme toename van de zonnewind.
Men gaat er nu van uit dat die uitbarsting op een bepaald moment ergens is
tegengebotst, en dat de Voyagers die weerkaatsing hebben gemeten.
Die "muur" waartegen de schokgolf is gebotst, is de heliopauze: het
einde van de invloedssfeer van de zon, en dus ook de grens van ons
zonnestelsel. Op die plaats ontmoet de zonnewind het interstellaire
medium, de bijna-lege ruimte tussen de sterren. Die is niet helemaal
leeg: net zoals de zonnewind de interplanetaire ruimte opvult, is er ook
in de interstellaire ruimte een soort van wind, bestaande uit een stroom van
kleine deeltjes. De heliopauze is dus de plaats waar de zonnewind zo zwak
is dat ze door de wind van het interstellaire medium wordt gestopt. Dat
gebeurt op ongeveer 145 AE van de zon.
De Voyager 1,
die nu al tot op een goeie 75 AE van de zon gereisd is, lijkt sinds augustus 2005 in
de heliopauze gekomen te zijn: de sonde ontmoet regelmatig plotse
veranderingen in de snelheid van de zonnewind, in de magnetische veldsterkte en
in het aantal kosmische stralingsdeeltjes. Vele metingen komen echter niet overeen
met de bestaande theorieën: de heliopauze is duidelijk ingewikkelder dan
werd aangenomen. De huidige modellen geven aan dat deze overgangszone aan
de grens van het zonnestelsel zo'n 40 AE dik is, wat wil zeggen dat de
Voyager 1 nog tien jaar in deze omgeving zal vertoeven alvorens echt in de
interstellaire ruimte terecht te komen.
Verwante links
- Mogelijk zijn de komeetkernen in de oortwolk ontstaan als kuiperobjecten.
- De oortwolk is een grote bron van kometen.
- Is iets onduidelijk? Heb je een fout gevonden?
Mail ons!
|
