Il est facile de penser à notre quartier solaire comme un petit groupe serré de planètes, mais la réalité est beaucoup plus vaste. Au-delà de Neptune, une foule de morceaux gelés qui s’attarde dans la ceinture de Kuiper, mais ce n’est que le début de la famille élargie de notre Soleil.
Plus loin – à environ 9,3 billions de kilomètres – se trouve le nuage d’Oort, que certains appellent la limite la plus externe du système solaire.
On pense que cette région contient d’innombrables objets glacés qui ressentent encore l’attraction du soleil, aussi faible. Beaucoup ont considéré cette zone comme une collection dispersée, la plupart de ses corps se reposant tranquillement en isolement presque.
Cependant, selon une étude récente, il existe un schéma spirale surprenant dans le nuage d’Oort intérieur qui est beaucoup plus profond qu’une pincée aléatoire de débris congelés.
Comprendre le nuage d’Oort – les bases
Le nuage d’Oort est généralement divisé en deux zones. La partie extérieure s’étend dans une coquille sphérique et commence à environ 10 000 unités astronomiques du Soleil.
Le nuage d’Oort intérieur commence plus près – environ 1 000 unités astronomiques – et forme ce qui était autrefois considéré comme une région en forme de disque.
Les scientifiques ont longtemps cru que la coquille extérieure subit plus de perturbations des étoiles qui passent, tandis que la zone intérieure est maintenue par la gravité du soleil.
Certaines des comètes qui se balancent dans le système solaire intérieur, y compris les comètes à longue période, peuvent être attribuées à ces tronçons lointains.
Sa frontière extérieure marque une sorte de point de transition où la sphère du Sun’s Hill se fusionne avec l’influence gravitationnelle de la Voie lactée. Les modèles astronomiques montrent que le nuage d’Oort extérieur n’est que vaguement lié au Soleil.
Pendant ce temps, cette liaison plus faible explique précisément pourquoi les petits remorqueurs des étoiles passants, et même la marée galactique, peuvent changer la direction de ces résidents glacés. Certaines comètes se glissent ensuite librement, se dirigeant vers l’intérieur pour éclairer notre ciel.
Regarder au-delà de l’héliosphère
Les efforts pour voir profondément dans cette région sont confrontés à un obstacle évident: ces objets sont loin, faibles et répartis sur d’énormes distances.
Aucun vaisseau spatial à ce jour ne s’est déroulé près du milieu de ce domaine, bien que quelques sondes soient passées dans l’espace interstellaire.
Malgré les observations limitées, les chercheurs notent que le nuage d’Oort extérieur peut fournir des comètes à courte période, tandis que la région intérieure a tendance à rester stable car elle est moins exposée aux perturbations des étoiles errantes.
Motif en spirale dans le nuage d’Oort
Une nouvelle série de modélisation d’une équipe d’astronomes, dirigée par David Nesvorný du Southwest Research Institute (SWRI) Aux États-Unis., jette un nouveau éclairage sur cette zone cachée.
Les travaux comprenaient des simulations couvrant 4,6 milliards d’années, à partir des jours de formation du système solaire.
Ces tests ont pris en compte l’attraction gravitationnelle du soleil, les influences de la Voie lactée et la danse complexe des comètes elles-mêmes.
«Alors que la marée galactique agit pour découpler les corps du disque dispersé, il crée une structure en spirale dans l’espace physique qui mesure environ 15 000 unités astronomiques», écrit Nesvorný. «La spirale est longue et persiste dans le nuage intérieur de l’Oort jusqu’à présent.»
Les scientifiques pensent que le nuage d’Oort est une coquille sphérique géante entourant le soleil, les planètes et les objets de ceinture Kuiper. C’est comme une grande bulle épaisse autour de notre système solaire, en objets glacés et en forme de comète. Crédit: NASA
Le motif en spirale est d’environ 15 000 unités astronomiques de large, soit à environ 1,4 billion de miles de l’autre à l’autre. Il semble également avoir une inclinaison d’environ 30 degrés par rapport au plan habituel de notre système solaire.
Cette inclinaison et le tourbillon allongé peuvent remonter jusqu’à la propre traction gravitationnelle de la galaxie, qui aurait pu tordre et façonné le nuage d’Oort intérieur peu après la naissance du système solaire.
Formation en spirale surprenante
Les simulations suggèrent que, au début de l’histoire du système solaire, des bits de débris glacés ont été dispersés puis ont progressivement conduit dans un alignement en spirale dans le nuage d’Oort par les forces galactiques.
Bien que les passes aléatoires des étoiles voisines puissent retirer certaines comètes de leurs orbites, la spirale principale semble perdurer.
Cela signifie qu’un motif caché pourrait tourner au bord du bord du domaine direct de notre Soleil.
Les chercheurs ont revu des simulations antérieures pour voir s’ils avaient manqué des indices de cette structure. Ils ont constaté que la même formation en spirale appartenait même lorsqu’ils effectuaient des tests sous des hypothèses légèrement différentes.
Cet indice récurrent les a amenés à proposer un tourbillon durable dans le nuage d’Oort intérieur qui ne se décompose pas facilement.
Pourquoi tout cela est-il important?
L’idée d’une torsion en spirale géante au-delà de la région planétaire peut déclencher des questions sur les observations directes. Les modèles suggèrent que le voir en action, dans son ensemble, est presque impossible avec la technologie actuelle.
Les objets là-bas reflètent trop peu de lumière, et leurs mouvements se déroulent sur un délai si longtemps qu’il n’est pas pratique de les voir changer.
Pourtant, le modèle s’aligne sur ce qui a été appris sur les faibles comètes qui voyagent occasionnellement vers l’intérieur.
Il y a un sentiment que ces résultats pourraient offrir un aperçu de la façon dont la famille extérieure du soleil a évolué depuis le tout début.
Une spirale stable implique que l’interaction entre notre étoile et la Voie lactée est plus délicate qu’on ne le supposait une fois.
Certaines comètes se détacheront toujours de ce territoire éloigné, mais il reste suffisamment pour préserver cette structure pour que les éons viennent.
L’étude complète a été publiée sur le serveur de préparation arxiv.
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