Az Oort-felhő

Naprendszerünk legkülső peremvidéke

2022. szeptember 27., 15:54 , 1126. szám

Túl a Neptunuszon, a Kuiper-övön és a szórt korongon, a Naprendszer legkülső részén milliárdnyi üstökösmagot tartalmazó hatalmas felhő veszi körül bolygórendszerünket, mely felhő belső széle 0,03–0,08 fényévre, a külső pereme viszont 0,79, sőt egyes becslések szerint 1,58–3,16 fényévnyire esik a Naptól. Így egyes üstökösmagok keringésük során igencsak megközelítik a 4,34 fényévre lévő Alfa Centauri hármas csillagrendszert. Egyes jelek pedig arra utalnak, hogy egy felfedezésre váró nagy tömegű égitest is rejtőzködik e kozmikus tartományban, az Oort-felhőben.

De mik is az üstökösök? Magjuk szilikátok, szulfidok, szerves vegyületek és jéggé fagyott gázok (köztük vízjég) elegye, amikor pedig az üstökösmagok keringésük során közelebb érnek a Naphoz, felmelegednek, a jéggé fagyott gázok párologni kezdenek, és ködszerű gázfelhőt alkotnak a mag körül, amit kómának nevezünk. Majd a napszél nyomására a gázok jó része kiszabadul a kómából, és a Nappal ellentétes irányba mutató hosszú csóva képződik belőlük. Emellett a napszél a felszín porának egy részét is lefújja az üstökösről, így kialakul egy másik, porból álló, görbe vonalú csóva is. Miután pedig az üstökös távolodni kezd a Naptól, a csóvák eltűnnek, akárcsak a kóma, mivel a gázok ismét jéggé fagynak. A mag pedig visszatér abba a kozmikus tartományba, ahol keringése nagyobbik részét tölti. De hol van ez a kozmikus tartomány? – vetődött fel a kérdés. Ráadásul az üstökösöknek két nagy csoportjuk van. A rövid periódusú, más néven ekliptikus üstökösök 200 évenként vagy rövidebb idő alatt kerülnek napközelbe, s az ekliptika síkjában (vagy nagyjából abban) keringenek, ahogy a bolygók is. A hosszú periódusú, más néven izotróp üstökösök viszont 200 évnél hosszabb idő, akár több ezer esztendő alatt kerülik meg a Napot, és az égbolt bármelyik részéből érkezhetnek, vagyis nem az ekliptika síkjában keringenek. Ezek után okkal kérdezhetjük: egyazon térrészből érkeznek-e a rövid, illetve a hosszú periódusú üstökösök?

A válasz: nem. Az előbbiek a Kuiper-övből vagy inkább a szórt korongból indulnak el a Naprendszer belsőbb vidékei felé. Ami pedig az utóbbiakat illeti, Ernst Öpik észt csillagász már 1932-ben felvetette, hogy ezek egy, a Naprendszer legkülső részén elhelyezkedő felhőből érkeznek, majd Jan Hendrik Oort holland asztronómus továbbfejlesztette az elméletet, mely mára a tudományos világ által elfogadottá vált, s Oortról nevezték el ezt a kozmikus tartományt, mely két részből áll. Belső része a Jack Gilbert Hills amerikai csillagászról elnevezett Hills-felhő, mely gyűrű vagy fánk alakú, s tízszer vagy százszor annyi üstökösmagot tartalmaz, mint a külső, közel gömbszerű felhő. De miként jött létre? Anyaga a több mint négy milliárd éve felragyogott fiatal Nap körüli protoplanetáris korongból származik, melyből a bolygók is kialakultak, s a leendő hosszú periódusú üstökösök eredetileg közelebb keringtek a Naphoz, ám a fiatal gázóriások perturbációja, vagyis gravitációs zavaró hatása jelenlegi pályáikra taszította az Oort-felhő objektumait. Ám nem biztos, hogy mind­egyikük a Naprendszerből származik. A csillagok ugyanis csoportosan alakulnak ki, majd ún. nyílthalmazokat alkotnak, melyek tagjai egymás közelében helyezkednek el. S mivel a naprendszerek külső vidékein elhelyezkedő üstökösfelhőkre már gyengén hat saját csillaguk tömegvonzása, ezért a fiatal napok gravitációs erejükkel nagyon könnyen befoghatták a szomszédos csillagok távoli pályákra sodródott üstökösmagjainak egy részét, így kozmikus anyagcsere zajlott a nyílt halmaz tagjai között, míg csak el nem sodródtak egymástól. Sőt, ma is folyhat kozmikus anyagcsere. A nagyon elnyújtott pályán keringő üstökösmagok eljuthatnak a szomszédos naprendszer határvidékére, ahol elérik az ahhoz tartozó, ugyancsak igen elnyújtott pályán haladó üstökösmagok pályájának a legtávolabbi pontját, és itt ezek az objektumok akár helyet is cserélhetnek: a két csillag magához vonzhatja egymás egyes üstökösmagjait.

És ez még nem minden. A Naprendszer a Tejút központja körül keringve időnként közel kerül más csillagokhoz, melyek perturbációt gyakorolnak az Oort-felhő objektumaira, ami miatt egyes üstökösmagok kilökődnek a csillagközi térbe, ahol idővel befoghatja azokat egy másik nap, s ugyanígy a mi központi égitestünk is magához vonzhat eredetileg más csillagok körül kialakult üstökösmagokat. Ám a fent említett perturbáció más hatással is bír: az Oort-felhő több objektumát a Naprendszer belseje felé löki, így útjukra bocsátja a hosszú periódusú üstökösöket. De nem csak emiatt indulnak el bolygórendszerünk belső tartományai felé az izotróp üstökösök. A Tejút középpontjának árapálykeltő ereje is van, időnként kissé magához vonzza az Oort-felhőt, miközben egyes üstökösmagok valamivel közelebb kerülnek a Naphoz, jobban kezd rájuk hatni központi égitestünk tömegvonzása, ezért közeledni kezdenek a Naprendszer belső vidékei felé.

De csak üstökösmagok keringenek az Oort-felhőben? John Murray, a Londoni Open Univer­sity csillagásza és John J. Matese, a Louisianai Egyetem asztronómusa – a hosszú periódusú üstökösök pályáit vizsgálva – egymástól függetlenül arra a következtetésre jutott, hogy az említett objektumok mozgását valamilyen nagy tömegű égitest gravitációs hatása is befolyásolja, mely – hatásának mértéke alapján – még a Jupiternél is nagyobb: egy eddig ismeretlen óriásbolygó vagy – Matese szerint – a Nap barna törpe kísérője. Valóban létezik egy jókora égitest az Oort-felhőben? A kérdésre csak a közeljövő csillagászati megfigyelései adhatnak választ.

     Lajos Mihály