Lees de kometenwieg op de baan. Voorbij de planeten van Neptunus en Pluto is er een berging van miljarden ijzige lichamen die soms het komend zonnestelsel binnenkomen als kometen. Dankzij nieuwe waarnemingen hebben astronomen nu een beter beeld gekregen van de structuur van dit reservoir. Het was in de nacht van 30 augustus 1992, toen een roodachtig stuk licht aan de hemel plotseling tot leven kwam in de monotone observatie-nachten in de koepel van de 2, 2-meter spiegel op Mount Mauna Kea, Hawaii. De ontdekkingskoorts had Jane X. Luu (toen aan de Universiteit van Californië in Berkeley) en David Jewitt (Universiteit van Hawaï) getroffen. Ze namen ook de merkwaardige plek in de volgende nachten waar: het veranderde zijn positie en baanberekeningen onthulden al snel dat QB1, de voorlopige naam voor het object, zich in 1992 voorbij Pluto bevindt en ongeveer 200 kilometer groot is.

Voorbij Pluto, de vorige buitenstaander in het zonnestelsel, had de roodachtige plek de deur geopend naar een nieuwe klasse leden van ons zonnestelsel. "Georgesmiley" noemde het de twee ontdekkingsreizigers - dit is ook de naam van de agent in de romans van John Le Carré, waarmee de wetenschappers de tijd hadden uitgezet tijdens de observatie-avonden.

Voor astronomen was deze ontdekking een welkome goedkeuring, omdat ze de oorsprong van kometen allang uit het oog hadden verloren. Meer dan 750 staartsterren, die slechts een eenmalig gastoptreden op aarde gaven, zijn al opgenomen, maar slechts een derde van hen heeft voldoende trackgegevens. Men onderscheidt kort-periodieke en lang-periodieke kometen.

De eerste is goed voor ongeveer 20 procent en heeft per definitie minder dan 200 jaar nodig voor een zonnecyclus. De komeet Encke is de snelste met 3, 31 jaar. Naar schatting zijn tot nu toe 1000 kometen voor een korte periode bekend. Men denkt dat ze zijn voortgekomen uit langdurige gebeurtenissen als gevolg van orbitale vervormingen als gevolg van de zwaartekracht van de planeten, voornamelijk Jupiter. Deze hebben een typische circulatietijd van 1000 tot 100000 jaar en bereiken vaak het eerste zonnestelsel voor de eerste keer. Waar komen ze vandaan? tonen

De Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort (1900-1992) stelde in 1950 een hypothese voor, die door deskundigen zeer goed werd beantwoord. Na het evalueren van de baangegevens waarover hij beschikte, had hij ontdekt dat de kometen op lange termijn in alle richtingen in het binnenste zonnestelsel geprojecteerd werden, niet alleen in het vlak van de planetaire banen, en dat ongeveer hetzelfde aantal met de klok mee en tegen de klok in beweegt.

Bovendien geven schattingen van de hoofdas van zijn zeer elliptische banen aan dat het uiterste punt van zijn baan 50.000 tot 150.000 AU verwijderd is van de zon (een AE, een astronomische eenheid, is de gemiddelde afstand tussen de zon en de aarde, 149, 6 miljoen kilometer). Dat is meer dan 7 tot 22 biljoen kilometer of 0, 7 tot 2, 2 lichtjaar.

Oort vermoedde dat het zonnestelsel op die afstand zou worden omgeven door een enorm reservoir van komeetkernen in een bolvormige schaal, die natuurlijk zelfs met de krachtigste telescopen niet kan worden gedetecteerd. Ter ere hiervan wordt het sindsdien de Oort Cloud genoemd. Hij schatte het aantal lichamen op 100 miljard. Tegenwoordig gaat men uit van ten minste het tienvoudige. Dit betekent dat in deze ultraperifere gebieden van het zonnestelsel ten minste een totale massa van de orde van grootte van die van onze aarde moet worden verdeeld.

Volgens een voorstel van 1978 door München-astronomen Ludwig Biermann en Reimar Lüst uit 1978, zouden om de paar honderd miljoen jaar dikke gaswolken die zich tussen de sterren bewegen, zo dicht bij de komeet kunnen passeren dat sommige van de ijzige lichamen naar de zon worden gedreven (vele anderen ertegen) zeg dan voor altijd vaarwel tegen het zonnestelsel). Ook door de invloed van naburige sterren worden ijsbrokken herhaaldelijk in het binnenste zonnestelsel geduwd.

De kometen van korte duur moeten, die kunnen worden afgeleid uit hun banen, maar een andere oorsprong hebben. Gerard Peter Kuiper (1905-1973) van de Universiteit van Chicago stelde daarom in 1951 het bestaan ​​voor van een tweede kosmische berging voor kometen. Dit reservoir moet in het vlak van de planetaire banen liggen en beginnen voorbij Neptunus op een afstand van ongeveer 35 AU. De ontdekking van het object Georgesmiley was de eerste bevestiging van het bestaan ​​van deze zogenaamde Kuipergordel. Verdere bevestigingen waren niet lang in aantocht.

Luu, Jewitt en verschillende andere astronomen hebben nu veel van deze nieuwe buitenstaanders ontdekt. Eind 1997 waren er bijna 60 objecten, tussen 100 en 400 kilometer dik, waarvan de banen konden worden bepaald. Maar dit zijn slechts het topje van de ijsberg. Volgens computersimulaties werd het aantal komeetkernen in de Kuipergordel al geschat op 100 miljoen tot 10 miljard in de jaren 1980, en eerste waarnemingen van de Hubble Space Telescope bevestigden deze omvang. Ongeveer 10.000 tot 40.000 leden van de Kuipergordel hebben waarschijnlijk een diameter van meer dan 100 kilometer.

Telkens opnieuw zijn er botsingen in de Kuipergordel. Daarna komen sommige stukjes puin op chaotische paden, die ze deels naar het binnenste zonnestelsel leiden - een nieuwe komeet voor de korte periode verschijnt.

De ontdekking van twee ongewone kleine lichamen voorbij Neptunus geeft nu aan dat het buitenste zonnestelsel nog gecompliceerder is dan eerder gedacht. De ene heeft de catalogusnaam 1996RQ20 en werd in september 1996 ontdekt door Eleanor Helin van NASA's California Jet Propulsion Laboratory en haar team. Het object ligt op ongeveer 300 kilometer, 47 AU van de zon, en heeft een nogal excentrieke baan die 32 graden helt naar de aardebaan. Het andere kleine lichaam was een groep Amerikaanse astronomen onder leiding van Jane Luu (nu een Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Massachusetts) met de 2, 2-meter telescoop van de Universiteit van Hawaï op de Mauna Kea in een zonnebereik van 84 AE gevonden. Het wordt 1996TL66 genoemd, is ongeveer 490 kilometer lang en het buitenste bekende object in het zonnestelsel.

Vanwege de grote excentriciteiten en baanneigingen liggen deze twee objecten duidelijk buiten de Kuipergordel. Ze bieden de eerste directe indicatie van een diffuse groep kleine lichamen tussen de Kuipergordel en de Oort Cloud. Tot nu toe zijn ongeveer 160 leden van deze familie ontdekt; Volgens projecties zullen er in totaal ongeveer 500 zijn. Hun nummers zijn echter onstabiel. Na verloop van tijd worden deze objecten ofwel uit het zonnestelsel gekatapulteerd door het zwaartekrachtveld van Jupiter of worden ze omgeleid zodat ze als kometen voor een korte periode in zonnigere wijken aankomen.

Over het ontstaan ​​van het buitenste zonnestelsel breken de onderzoekers nog steeds hun hoofd. Het is duidelijk dat Jupiter en Saturnus relatief vroeg gevormd werden vanuit de oer-nevel. Van het gas en stof ook gecondenseerd - tot een afstand van een paar honderd AU - ook talloze ijzige kleine lichamen. Het Kuiperg tel wordt beschouwd als een overblijfsel van deze gebeurtenissen. Verderop vormden de andere twee grote gasplaneten van het zonnestelsel: Uranus en Neptunus. Hun zwaartekrachtveld slingerde de reeds bestaande kleine lichamen om hen heen, zowel in zonnigere gebieden als naar buiten, waar ze in de loop van de tijd de komische wolk van Oort vormden.

Omdat energie en hoekmoment altijd worden behouden volgens een fysiek principe, konden de twee planeten hun eigen weg vinden op zonnigere sporen. De aantrekkingskracht van Neptunus heeft waarschijnlijk ook de vorming van andere grote planeten in het Kuipergium voorkomen. Als er lichamen ter grootte van een planeet waren, zouden ze lang geleden zijn gevangen met moderne telescopen.

=== R diger Vaas

Science.de

Aanbevolen Editor'S Choice