Край Солнечной системы — это загадочное место, полное странностей, которые мы только начинаем исследовать. Возможно, самая удивительная из них — это облако Оорта, обширное поле ледяных обломков, простирающееся на расстояние до 100 000 раз большее, чем между Землей и Солнцем. Есть общее представление о его размере и форме, но детали все еще остаются загадкой.
Недавнее исследование с использованием компьютерного моделирования выявило неожиданную структуру — спираль, образованную приливными силами самой галактики Млечный Путь, сообщает ScienceAlert. Открытие ученых из Юго-западного научно-исследовательского института США будет опубликовано в Astrophysical Journal и доступно на сервере открытых публикаций arXiv.
«Галактические приливные силы, действуя на тела, создают спиральную структуру длиной около 15 000 астрономических единиц. Спираль имеет долгую жизнь и сохраняется во внутреннем облаке Оорта до наших дней», — говорится в исследовании.
Внешняя часть Солнечной системы — это рубеж, который трудно исследовать. За орбитой Нептуна в поясе Койпера находится множество мелких ледяных объектов. Дальше, на расстоянии от 1000 до 100 000 астрономических единиц (1 а.е. — расстояние от Солнца до Земли), располагается облако Оорта. Именно оттуда приходят долгопериодические кометы Солнечной системы, которые сбиваются со своих орбит и устремляются к Солнцу, выделяя газ при испарении своих льдов.Облако Оорта условно делится на две части. Внешняя часть — это огромная сферическая структура, начинающаяся примерно на расстоянии 10 000 астрономических единиц от Солнца. Внутренняя часть облака Оорта, по моделям имеющая форму тора, простирается от 1000 до 10 000 астрономических единиц. Большинство долгопериодических комет из внешнего облака. Внутренняя область, более стабильна, так как находится ближе к Солнцу и менее подвержена внешнему гравитационному влиянию. Так что она обычно моделируется как более-менее плоский диск, совмещенный с плоскостью эклиптики Солнечной системы.Авторы нового исследования использовали суперкомпьютер НАСА Pleiades для моделирования поля обломков, учитывая гравитационные влияния Солнца и галактики Млечный Путь, а также орбиты комет. Ученые воспроизвели 4,6 миллиарда лет существования Солнечной системы, начиная от формирования Солнца из плотного узла в гигантском молекулярном облаке газа и пыли.
Симуляции показали, что внутренняя часть облака Оорта вовсе не представляет из себя аккуратный диск. Скорее всего она имеет спиралевидный изгиб. Диаметр всей структуры составляет около 15 000 астрономических единиц, и она наклонена на 30 градусов относительно эклиптики. С большого расстояния она выглядела бы как спираль с двумя изогнутыми рукавами.
Согласно моделям, эта структура возникла в первые несколько сотен лет после формирования Солнечной системы и остается удивительно стабильной до сих пор. Это говорит о том, что гравитационные возмущения от звезд не играли значительной роли в ее формировании. Струкрута сохранялась, несмотря на различные изменения параметров в моделях.
Разгадка таин облака Оорта позволит заглянуть в далекое прошлое Солнечной системы и понять влияния, действовавшие на ее формирование и эволюцию.