ทำไม Oort cloud สันนิษฐานว่าเป็นทรงกลม


19

คำอธิบายส่วนใหญ่ของกลุ่มเมฆออร์ตแสดงให้เห็นว่ามันเป็นการกระจายดาวเคราะห์ทรงกลมส่วนใหญ่โดยมีค่าเผื่อเป็นครั้งคราวสำหรับส่วนประกอบภายในที่มีรูปโดนัทมากกว่า นี่เป็นสิ่งที่ขัดแย้งเล็กน้อยกับความจริงที่ว่าเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์และวัตถุอนุพันธ์ส่วนใหญ่ - ดาวเคราะห์ดาวเคราะห์น้อยดาวหางและฝุ่นละอองจะพังทลายลงสู่ระนาบที่กำหนดค่อนข้างดีค่อนข้างเร็วในช่วงวิวัฒนาการของระบบดาวฤกษ์

มีการใช้หลักฐานอะไรเพื่อยืนยันสิ่งนี้ มันมาจากการจำลองเชิงตัวเลขของระบบสุริยะหรือไม่? หรือมันช่วยอธิบายการโคจรของดาวหางจริง ๆ

คำตอบ:


5

ไม่มีใครได้เห็น "Oort-cloud" (ยัง) คลาวด์ Oort เป็นเพียงแนวคิดที่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมดาวหางระยะยาวดูเหมือนมาจากทิศทางสุ่ม

ด้วยเครื่องมือปัจจุบันเราไม่สามารถตรวจจับดาวหางเหล่านี้ได้ "ที่ต้นทาง" นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงด้วยการตรวจวัดว่าในระยะทางนั้นอาจมีวัตถุที่เป็นคู่หูสำหรับดวงอาทิตย์ (ไบนารีระยะยาวกับดาวแคระน้ำตาลคู่หนึ่งที่วิ่งผ่านเมฆออร์ต - เมฆซึ่งสามารถอธิบายสิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับมวลตามระยะเวลา -extinctions) อย่างไรก็ตามเราสามารถ จำกัด จำนวนมวลและระยะทางของวัตถุดังกล่าวได้ แต่เรายังไม่สามารถพิสูจน์ได้ด้วยการวัดว่ามันเป็นไปไม่ได้ นี่เป็นเพียงการแสดงให้เห็นว่าปริมาณข้อมูลขนาดเล็กแค่ไหนที่เรามีในระยะทางเหล่านี้

สิ่งเดียวที่เรารู้เกี่ยวกับวัตถุที่อยู่ที่นั่นคือสิ่งที่เราเห็นจากวัตถุที่เข้ามาทางของเราและเมื่อเราคำนวณวงโคจรเราสังเกตว่ามันมาจากภูมิภาคเดียวกันของระบบสุริยะ

แก้ไข: เอกสารนี้แสดงให้เห็นว่าภารกิจของ WISE สามารถทำให้แคบลงได้โดยแสดงว่าถ้าดาวแคระน้ำตาลมวลมากของดาวพฤหัสอยู่ในระบบสุริยะของเรามันจะต้องอยู่ในระยะตรวจจับอย่างน้อย 26,000 AU ขีด จำกัด ของ WISE

ประเด็นก็คืออย่าบอกว่าวัตถุดังกล่าวมีอยู่จริงหรือไม่ แต่เพื่อชี้ให้เห็นว่าในระยะทางเหล่านั้นเราสามารถตรวจจับสิ่งที่มีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับดาวหางเฉลี่ย นี่แสดงให้เห็นว่าข้อมูลเดียวที่เรามีเกี่ยวกับ Oort-cloud คือข้อมูลทางอ้อมจากวัตถุที่อยู่บนวงโคจรที่ผ่าน Oort-cloud และใกล้มากพอที่เราจะตรวจจับได้



4

นอกเหนือจากคำตอบของมาร์คแล้วเรายังมีเหตุผลที่คาดว่าจะมีการกระจายตัวเป็นทรงกลม

ต่อไปนี้ทำให้สมมติฐานบางอย่างเกี่ยวกับวิธีที่ระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้น เป็นมาตรฐาน แต่เราไม่แน่ใจในความถูกต้องทั้งหมด สิ่งที่ฉันใช้มักจะถือว่าไม่ใช่การโต้เถียง - มันเป็นวิธีที่ดาวเคราะห์เกิดขึ้นซึ่งเป็นปัญหามากที่สุด แต่ก็ไม่จำเป็นที่นี่

ในช่วงแรกของการก่อตัวของระบบสุริยะก๊าซและฝุ่นจะมีการกระจายตัวที่ค่อนข้างสม่ำเสมอและเป็นทรงกลม มันไม่น่าเป็นไปได้ที่คลาวด์จะมีโมเมนตัมเชิงมุมสุทธิอย่างแน่นอน 0 ซึ่งหมายความว่ามันจะมีโมเมนตัมเชิงมุมสุทธิในบางทิศทาง

ตอนนี้ก๊าซที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากพอจะมีความหนาแน่นเพียงพอที่อนุภาคจะมีปฏิสัมพันธ์และชนกันเป็นประจำ สิ่งนี้ทำให้โมเมนตัมเชิงมุมของอนุภาคจัดเรียงในทิศทางของโมเมนตัมเชิงมุมสุทธิดั้งเดิม นี่คือสาเหตุที่การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม

กระบวนการนี้สร้างดิสก์โปรโตเพลเนแทรชันที่โดดเด่นที่คุณคุ้นเคยโดยปล่อยให้ชั้นบาง ๆ ของก๊าซความหนาแน่นต่ำและฝุ่นในทรงกลมเดียวกัน

การกระจายของอนุภาคความหนาแน่นต่ำจะไม่มีการชนกันเป็นหลัก ดังนั้นพวกเขาจะไม่จัดแนวตัวเองลงในแผ่นดิสก์ไม่ว่าพวกเขาจะมีโมเมนตัมเชิงมุมสุทธิหรือไม่ อนุภาคแต่ละวงโคจรบนระนาบใดก็ตามที่มันเพิ่งเกิดขึ้นเพื่อจัดตำแหน่ง

ตอนนี้สู่คลาวด์ Oort ...

ห่างไกลจากจุดศูนย์กลางของการก่อตัวของดวงอาทิตย์ของเราและก๊าซจะหนาแน่นน้อยลง เช่นก๊าซส่วนใหญ่จะไม่มีการชนกันและการจัดตำแหน่งพิเศษบนแผ่นดิสก์มีโอกาสน้อยกว่า อยู่ใกล้พอและมีปฏิสัมพันธ์ที่เพียงพอและมีการสุ่มอาสนะให้เกิดขึ้นเพื่อให้ดาวเคราะห์สร้างขึ้นโดยแต่ละคนเรียงตัวกันเป็นอิสระจากสิ่งอื่น พวกเขายังคงกระจายอย่างกระจัดกระจายและไม่มีการชนโดยรวม (โดยทั่วไปแล้วอนุภาคก็ใหญ่ขึ้น) และดังนั้นจึงไม่ปรับแนว

แบบจำลองที่คุณเห็นในภูมิภาคที่มีลักษณะคล้ายโดนัทนั้นเป็นแบบที่คาดว่าจะมีภูมิภาคที่ฝุ่นและก๊าซยังคงมีปฏิสัมพันธ์กับตัวเองมากพอและส่วนที่เหลือของระบบสุริยจักรวาลที่เรารู้จัก การวางแนว


2
TLDR: เมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์เป็นวงกว้างในตอนแรก ภูมิภาคกลางหนาแน่น (ซึ่งดาวเคราะห์) แผ่แบนเนื่องจากการชน ส่วนนอก (Oort) ยังคงเป็นทรงกลมเนื่องจากมีการชนน้อยกว่ามาก
Florin Andrei

ฉันคิดว่าคำตอบนี้ตอบคำถามของ OP ได้ดีกว่า (ทำไม Oort Cloud ทรงกลม) ดีกว่าคำตอบที่ยอมรับ ในความเป็นจริงฉันจะถามคำถามตัวเองอีกครั้งหลังจากอ่านคำตอบที่ยอมรับ แต่คำตอบของคุณตอบคำถาม (และ OP) ของฉันว่าทำไมมันถึงเป็นทรงกลมและไม่ใช่ดิสก์ +1
iMerchant
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.