Нидерландские астрофизики построили первую математическую модель образования облака Оорта. Результаты показывают, что оно сложено как обломками материала протопленатарного газово-пылевого диска, из которого сформировалась Солнечная система, так и объектами, захваченными от других звезд. Статью с результатами исследования подготовили для публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и разместили на сервере препринтов arXiv.org.
Облако Оорта — гипотетическая сферическая область на окраине Солнечной системы, содержащая миллиарды кометоподобных объектов. Хотя подтвержденных прямых наблюдений нет, многие косвенные факты указывают на ее существование. Наличие облака обосновал в 1950 году голландский астроном Ян Хендрик Оорт, который доказал, что отсюда начинают свой путь все долгопериодические кометы, обладающие вытянутыми орбитами. Они и служат единственными источниками информации об этой пограничной области Солнечной системы.
Исследователи из Лейденской обсерватории впервые объединили вместе информацию по всем отдельным событиям, связанным с облаком Оорта, и построили модель его формирования в течение первых ста миллионов лет после образования Солнечной системы около 4,6 миллиарда лет назад. Для создания полной модели авторы применили прием, при котором окончательный результат каждого предыдущего события был принят в качестве отправной точки для последующего.
Согласно результатам моделирования, кометоподобные объекты в облаке Оорта имеют два источника происхождения. Часть из них — это астероиды и обломки протопланет, выброшенные из центральных частей Солнечной системы под воздействием больших планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Те обломки, которые были отброшены не наружу, а внутрь системы, сейчас находятся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
Исследователи считают, что основная масса материала в облаке Оорта (около 70 процентов) происходит из области околозвездного диска, которая находилась в интервале между 15 и 35 астрономическими единицами от Солнца, — недалеко от текущего местоположения ледяных гигантов Урана и Нептуна и группы астероидов-кентавров, расположенной между орбитами Юпитера и Нептуна.
Другая часть объектов облака Оорта, по мнению лейденских астрономов, происходит из систем соседних звезд, которых поблизости было множество в момент зарождения Солнечной системы.
"С помощью наших расчетов мы показываем, что облако Оорта возникло как будто в результате некоего космического заговора, — приводятся в пресс-релизе Лейденской обсерватории слова первого автора статьи, астронома и эксперта по моделированию Саймона Портегиса Цварта (Simon Portegies Zwart). — Для его образования нужны разнообразные взаимодействия и правильная хореография каждого процесса. Но оно логично объясняется историей звезд. Так что, хотя облако Оорта и имеет сложную форму, оно, скорее всего, не уникально".
Новая модель также опровергает гипотезу о том, что облако Оорта образовалось на самых ранних этапах становления Солнечной системы в результате миграции планет-гигантов. Авторы уверены, что его формирование произошло позже, когда Солнце уже было самостоятельной звездой, отделившейся от группы звезд, в которой оно родилось. По оценкам ученых, это произошло через 20-50 миллионов лет после зарождения Солнечной системы.