Na předměstí Sluneční soustavy: Tajemný Kuiperův pás a Oortův oblak (2)

Za Kuiperovým pásem se rozkládá ještě mnohem vzdálenější a rozsáhlejší zásobárna ledových kometárních jader – Oortův oblak, obří sférická obálka obklopující celou Sluneční soustavu. Na rozdíl od planet, těles hlavního pásu i četných členů Kuiperova pásu totiž objekty Oortova oblaku necestovaly bezpodmínečně stejným směrem ve společné orbitální rovině okolo centrální hvězdy. Místo toho kolem ní putovaly po dráhách s rozmanitým sklonem vůči ekliptice, a vytvořily tak hustou sférickou bublinu. Proto astronomové sáhli k označení „oblak“, nikoliv „pás“. 

Předchozí část: Na předměstí Sluneční soustavy: Tajemný Kuiperův pás a Oortův oblak

Oblasti se někdy říká též Öpikův–Oortův oblak. Už v roce 1932 estonský astronom Ernst Öpik předpověděl, že mají dlouhoperiodické komety původ v mračnu na nejvzdálenějším okraji naší soustavy. Roku 1950 danou myšlenku oživil jeho nizozemský kolega Jan Oort (viz Ti, kteří viděli dál), jenž nezávisle vyslovil hypotézu o lokalitě, odkud dlouhoperiodické vlasatice pocházejí: Na základě pozorování drah komet dospěl k závěru, že musejí existovat miliardy potenciálních kometárních jader ve sférické obálce kolem Sluneční soustavy.

Oortův oblak skutečně může obsahovat miliardy až biliony těles, přičemž některé odhady hovoří o dvou bilionech vlasatic. Jeho celkovou hmotnost odhadují vědci na pětinásobek Země. Jedná se o zásobárnu kometárních jader, obsahujících ledy z dob vzniku Sluneční soustavy. Jejich výzkum by tak mohl astronomům pomoct osvětlit podmínky v období zrodu našeho systému.

Mrak uvnitř oblaku

Vnitřní okraj Oortova oblaku začíná zhruba 1 000 AU od Slunce, vnější hranice leží v odhadované vzdálenosti 100 000 AU. Světlo z naší centrální hvězdy se k Zemi dostane asi za osm minut a k Neptunu doputuje za 4,5 hodiny. Za další tři hodiny projde vnějším okrajem Kuiperova pásu, k dosažení heliopauzy pak potřebuje 14 hodin: V dané oblasti se sluneční vítr, tedy proud nabitých částic šířících se od Slunce rychlostí 400 km/s, střetává s mezihvězdným prostředím. Než se ovšem sluneční paprsky „dotknou“ vnější hranice Oortova oblaku, musejí cestovat ještě asi 1,5 roku.

Oortův oblak tvoří již zmiňované sférické vnější mračno, sahající zřejmě do vzdálenosti 100 000 AU (odhady se různí v rozmezí 50 000–200 000 AU), a dále vnitřní disk ve tvaru koblihy: Označuje se jako Hillsův oblak, rozkládá se ve vzdálenosti 1 000–20 000 AU a jeho existenci predikoval v roce 1981 americký astronom Jack Hills. Podle modelů by se právě tam mělo nacházet mnohem víc kometárních jader než ve vnějším oblaku.

Vyhnanství na okraji

Převažující idea vzniku Oortova oblaku předpokládá, že se místní ledová tělesa nenacházela vždy tak daleko od Slunce. Po zformování planet před 4,5 miliardy let se v naší soustavě vyskytovalo velké množství zbytků, tzv. planetesimál, které se při tvorbě oběžnic neuplatnily. Gravitace planet, především Jupitera, je pak rozptýlila do větších vzdáleností prakticky do všech stran.

Některé objekty mladou soustavu opustily, jiné se dostaly na eliptické dráhy. Tam je stále ještě držela gravitace Slunce, zároveň se však pohybovaly dostatečně daleko, aby na ně působily galaktické vlivy. Slapové síly Galaxie zřejmě zapříčinily jejich rozptýlení v oblasti, kde je planety již nemohou ovlivňovat a kterou dnes označujeme jako Oortův oblak.

Miliony let na cestě 

Ve vzdálenostech, kde se objekty Oortova oblaku pohybují, panuje už jen velmi slabý gravitační vliv Slunce. Proto mohou i nepatrné gravitační poruchy vymrštit tělesa mimo jeho dosah, směrem k jiným hvězdám. Čas od času je však ledový objekt po narušení dráhy nasměrován do vnitřních oblastí naší soustavy, čímž započne jeho cesta k centrální hvězdě trvající miliony let.

Z poslední doby takto známe například návštěvu komet C/2012 S1 (ISON) a C/2013 A1 Siding Spring. První zmíněná se rozpadla poté, co se v roce 2013 dostala příliš blízko Slunci. Druhá prolétla roku 2014 v těsné blízkosti Marsu a do vnitřních oblastí naší soustavy se nevrátí dřív než za 740 tisíc let.

TIP: Velký úlovek: Astronomové objevili 461 nových objektů ve Sluneční soustavě

Většinu známých dlouhoperiodických komet se v dosavadní historii podařilo zaznamenat pouze jednou, protože mají příliš dlouhé oběžné doby kolem Slunce (odtud také jejich označení). Dlouhoperiodické komety přitom představují 80 % všech vlasatic, které známe. Většinu ledových objektů Oortova oblaku ovšem lidé nikdy nespatřili – právě proto, že se kolem centrální hvězdy pohybují po velmi protáhlých elipsách. Některé mají tak dlouhou periodu oběhu, že když naposledy procházely vnitřní Sluneční soustavou, člověk možná Zemi ještě neobýval. A jiné se během miliard let své existence do blízkosti Slunce zatím nedostaly vůbec.