Đám mây Oort là gì?

Đám mây Oort là vùng xa nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Ngay cả những vật thể gần nhất trong Đám mây Oort cũng được cho là ở xa Mặt trời hơn nhiều lần so với vùng ngoài của Vành đai Kuiper, là vùng xa nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Ngay cả những vật thể gần nhất trong Đám mây Oort cũng được cho là ở xa Mặt trời hơn nhiều lần so với vùng ngoài của Vành đai Kuiper .

Không giống như quỹ đạo của các hành tinh và Vành đai Kuiper, phần lớn nằm trong cùng một đĩa phẳng xung quanh Mặt trời, Đám mây Oort được cho là một lớp vỏ hình cầu khổng lồ bao quanh phần còn lại của hệ Mặt trời. Nó giống như một bong bóng lớn, có thành dày được tạo thành từ những mảnh vụn không gian băng giá có kích thước bằng những ngọn núi và đôi khi lớn hơn. Đám mây Oort có thể chứa hàng tỷ hoặc thậm chí hàng nghìn tỷ đối tượng.

Nguồn gốc

Đám mây Oort được cho là tàn tích của đĩa tiền hành tinh ban đầu hình thành xung quanh mặt trời khoảng 4,6 tỷ năm trước. Giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất là các vật thể của đám mây Oort ban đầu kết hợp lại gần mặt trời hơn nhiều như một phần của quá trình hình thành các hành tinh và hành tinh nhỏ, nhưng tương tác hấp dẫn với các khối khí khổng lồ như Sao Mộc đã đẩy chúng thành hình elip cực dài hoặc quỹ đạo parabol.

Nghiên cứu gần đây của NASA cho thấy rằng một số lượng lớn các vật thể trong đám mây Oort là sản phẩm của sự trao đổi vật chất giữa mặt trời và các ngôi sao anh chị em của nó khi chúng hình thành và tách rời nhau. Cũng có ý kiến ​​cho rằng nhiều – có thể là phần lớn – các vật thể trong đám mây Oort không được hình thành ở gần mặt trời.

Alessandro Morbidelli của Observatoire de la Cote d’Azur đã tiến hành mô phỏng quá trình tiến hóa của đám mây Oort từ thuở sơ khai của hệ mặt trời cho đến nay. Những mô phỏng này chỉ ra rằng tương tác hấp dẫn với các ngôi sao gần đó và thủy triều thiên hà đã sửa đổi quỹ đạo của sao chổi để làm cho chúng tròn hơn. Điều này được đưa ra như một lời giải thích cho lý do tại sao Đám mây Oort bên ngoài có hình dạng gần như hình cầu trong khi đám mây Hills, được liên kết mạnh hơn với mặt trời , không có hình dạng hình cầu.

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng sự hình thành của đám mây Oort tương thích rộng rãi với giả thuyết rằng hệ mặt trời hình thành như một phần của một cụm sao gồm 200–400 ngôi sao được nhúng. Những ngôi sao ban đầu này có thể đóng một vai trò nào đó trong sự hình thành của đám mây, vì số lượng các đoạn sao gần trong cụm sao nhiều hơn ngày nay, dẫn đến nhiễu loạn thường xuyên hơn nhiều.

Ngôi nhà của sao chổi

Vì quỹ đạo của các sao chổi thời kỳ dài rất dài, các nhà khoa học nghi ngờ rằng Đám mây Oort là nguồn gốc của hầu hết các sao chổi đó. Ví dụ, sao chổi C / 2013 A1 Siding Spring, đã bay qua rất gần sao Hỏa vào năm 2014, sẽ không quay trở lại bên trong hệ mặt trời trong khoảng 740.000 năm.

Khoảng cách từ mặt trời đến đám mây oort rất lớn đến nỗi nó hữu ích để mô tả nó không phải là trong các đơn vị phổ biến hơn của Miles hoặc Kilometer, nhưng các đơn vị thiên văn. Một đơn vị thiên văn (hay AU) là khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Quỹ đạo hình elip của sao Diêm Vương mang nó đến gần Mặt Trời 30 AU và xa nhất là 50 AU. Tuy nhiên, rìa bên trong của Đám mây Oort được cho là cách Mặt trời từ 2.000 đến 5.000 AU. Mép ngoài có thể cách Mặt trời 10.000 hoặc thậm chí 100.000 AU – tức là từ 1/4 đến nửa giữa Mặt trời và ngôi sao lân cận gần nhất.

Mặc dù các sao chổi được quan sát trong thời gian dài giữa các hành tinh được cho là có nguồn gốc từ Đám mây Oort, nhưng không có vật thể nào được quan sát thấy trong chính Đám mây Oort xa xôi, khiến nó vẫn còn là một khái niệm lý thuyết cho thời điểm hiện tại. Nhưng nó vẫn là lời giải thích được chấp nhận rộng rãi nhất về nguồn gốc của các sao chổi thời kỳ dài.

Những điều cần biết về đám mây Oort

• Đám mây Oort là một tập hợp dự đoán của các vật thể băng giá ở xa hơn mọi thứ khác trong hệ mặt trời. Nó phù hợp với các quan sát về sao chổi trong vùng hành tinh của hệ mặt trời, nhưng các nhà khoa học vẫn chưa quan sát được bất kỳ vật thể nào trong chính Đám mây Oort.
• Đám mây Oort là một lớp hình cầu gồm các vật thể băng giá bao quanh Mặt trời của chúng ta, một ngôi sao và có khả năng chiếm giữ không gian ở khoảng cách từ 2.000 đến 100.000 đơn vị thiên văn (AU) so với Mặt trời.
• Các sao chổi chu kỳ dài (mất hơn 200 năm để quay quanh Mặt trời) có thể đến từ Đám mây Oort, đôi khi được mô tả như một “hồ chứa sao chổi”.
• Các dự đoán cho thấy Đám mây Oort có thể chứa hơn một nghìn tỷ vật thể băng giá.
• Một số phân tử được tìm thấy trên sao chổi được hình thành trước khi Mặt trời ra đời. Chúng không thể tồn tại ở nhiệt độ và áp suất được tìm thấy trên hoặc xung quanh Trái đất. Bằng cách nghiên cứu các điều kiện mà các phân tử sao chổi nguyên thủy có thể hình thành, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về môi trường của hệ mặt trời của chúng ta khi nó ra đời, từ đó cung cấp manh mối về cách nó hình thành và phát triển.
• Các thiên thể đông lạnh, giống như sao chổi của Đám mây Oort không có khả năng hỗ trợ sự sống.
• Đám mây Oort được đặt theo tên của Jan Oort, nhà thiên văn học người Hà Lan, người đã tiên đoán sự tồn tại của nó vào những năm 1950.

Thăm dò Đám mây Oort

Vì Đám mây Oort ở xa hơn rất nhiều so với Vành đai Kuiper, khu vực này vẫn chưa được khám phá và phần lớn không có tài liệu. Các tàu thăm dò không gian vẫn chưa tiếp cận khu vực của đám mây Oort, và Voyager 1 – tàu thăm dò không gian liên hành tinh nhanh nhất và xa nhất hiện đang ra khỏi hệ mặt trời – không có khả năng cung cấp bất kỳ thông tin nào về nó.

Với tốc độ hiện tại, Voyager 1 sẽ đến đám mây Oort trong khoảng 300 năm nữa và sẽ mất khoảng 30.000 năm để đi qua nó. Tuy nhiên, vào khoảng năm 2025, máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ của tàu thăm dò sẽ không còn cung cấp đủ năng lượng để vận hành bất kỳ thiết bị khoa học nào của nó. Bốn tàu thăm dò khác hiện đang thoát khỏi hệ mặt trời – Voyager 2, Pioneer 10 và 11, và New Horizons – cũng sẽ không hoạt động khi chúng đến đám mây Oort.

Khám phá Đám mây Oort gặp phải vô số khó khăn, hầu hết trong số đó xuất phát từ thực tế là nó ở rất xa Trái đất. Vào thời điểm một tàu thăm dò robot thực sự có thể tiếp cận nó và bắt đầu khám phá khu vực một cách nghiêm túc, nhiều thế kỷ sẽ trôi qua ở đây trên Trái đất. Không chỉ những người gửi nó đi ngay từ đầu sẽ chết từ lâu, mà nhân loại rất có thể sẽ phát minh ra các tàu thăm dò phức tạp hơn nhiều hoặc thậm chí là thủ công có người lái trong thời gian này.

Tuy nhiên, các nghiên cứu có thể được (và đang) tiến hành bằng cách kiểm tra các sao chổi mà nó phun ra định kỳ, và các đài quan sát tầm xa có khả năng thực hiện một số khám phá thú vị từ vùng không gian này trong những năm tới. Đó là một đám mây lớn. Ai biết được những gì chúng ta có thể tìm thấy ẩn nấp trong đó?

Nguồn tham khảo:

• https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/oort-cloud/overview/
• https://phys.org/news/2015-08-oort-cloud.html