Nuage d`Oort

Nuaged'Oort
Enastronomie,lenuaged'Oort
([ˈɔrt ]),aussiappelélenuage
d'Öpik-Oort([ˈøpik ]),estunvaste
ensemblesphériquehypothétiquede
corpsapproximativementsituéentre
20000à30000unitésastronomiques
jusqu'àplusde100000ua,bienaudelàdel'orbitedesplanètesetdela
ceinturedeKuiper.Lalimiteexterne
dunuaged'Oort,quiformeraitla
frontièregravitationnelleduSystème
1
solaire ,sesitueraitàplusd'un
millierdefoisladistanceséparantle
SoleiletPluton,entreuneetdeux
années-lumièreduSoleiletplusdu
quartdeladistanceàProximadu
Centaure,l'étoilelaplusprochedu
Soleil.Iln'estd'ailleurspasexcluqu'il
existeuncontinuumd'objetsentrela
ceinturedeKuipersolaireetune
hypothétiqueceinturesimilaire
entourantlesystèmeAlphaCentauri.
Bienqu'aucuneobservationdirecte
n'aitétéfaited'untelnuage,les
astronomes,ensefondantsurles
analysesdesorbitesdescomètes,
pensentgénéralementqu'ilest
2
l'originedelaplupartd'entreelles .
Nuaged'Oort
(oud'Öpik-Oort)
Vued'artistedelaceinturedeKuiperet
dunuaged'Oort.
Étoile
Nom
Soleil
Typespectral
G2V
Magnitude
apparente
-26,74
Disque
Type
Disquededébris
Caractéristiquesorbitales
Demi-grandaxe 20-30000à>100
(a)
000?ua
Lesobjetsdanslenuaged'Oortsont
Caractéristiquesphysiques
largementcomposésdeglaces,
Découverte
commel'eau,l'ammoniacetle
méthane.Lesastronomespensent
Informationssupplémentaires
quelamatièrecomposantlenuage
d'Oorts'estforméeplusprochedu
Soleiletaétédisperséeloindansl'espaceparleseffetsgravitationnels
3
desplanètesgéantesaudébutdel'évolutiondusystèmesolaire .
Lenuaged'Oortseraitcomposédedeuxparties:undisqueinterne,
appelénuaged'OortinterneounuagedeHills,etunensemblesphérique
externe,appelénuaged'Oortexterne.
Iltientsonnomdel'astronomenéerlandaisJanOort.
Sommaire
1Historique
1.1L'idéedeHalley
1.2Lestravauxd'Öpiketd'Oort
1.3Terminologie
2Structureetcomposition
3Origine
4Perturbations
5Observations
6Limitedunuaged'Oort
7Notesetréférences
8Annexes
8.1Articlesconnexes
8.2Liensexternes
Historique
L'idéedeHalley
Aprèsavoiridentifiéaveccertitudequelescomètesde1531,1607et1682
étaientlamême,EdmundHalleypubliaen1705lesrésultatsdeson
travaildansunouvrageintituléSynopsisdel’astronomiedescomètes,et
danslequelilfaisaitlaprophétie–entièrementscientifique–duretourde
sacomètepourNoël1758.Halleysavaitainsi,enrédigeantcetteétude,
qu'ilneverraitjamaisdesonvivantlaconfirmationdecescalculs,le
prochainpassagedevantseréaliserl'annéedesescentdeuxans.Dans
cetouvrage,ilmentionneégalementdéjà,enfiligrane,lapossibilitéd'un
«réservoirdecomètes»:
«Nousavonscertainesraisonsdepenserqu'ilexisteunnombre
biensupérieurdecomètesqui,deparleurgrandéloignement
dusoleil,leurobscuritéetleurabsencedequeue,peuventfort
bienéchapperànotreobservation.»
Lestravauxd'Öpiketd'Oort
En1932,l'astronomeestonienErnstÖpikémit
l'hypothèsequelescomètestrouvaientleurorigine
dansunnuageorbitantàlalimiteexternedu
4
Systèmesolaire .En1950,cetteidéefutravivéede
façonindépendanteparl'astronomenéerlandaisJan
Oortafind'expliquercettecontradictionapparente:
lescomètessontdétruitesaprèsplusieurspassages
àtraversleSystèmesolaireinterne.Ainsi,sitoutes
avaientexistédepuisplusieursmilliardsd'années
(soitdepuisledébutduSystèmesolaire),plus
5
aucunenepourraitêtreobservéedenosjours .
Selonl'hypothèsed'Oort,lenuagecontiendraitdes
milliardsdenoyauxcométaires,stablescarle
ErnstÖpik.
rayonnementsolaireesttrèsfaibleàcettedistance.
Ilfourniraitunapportcontinueldenouvelles
comètes,remplaçantcellesquisontdétruites.Afindefournircetapport,
lamassetotaledunuageseraitplusieursfoiscelledelaTerre.
Oortsélectionnapoursonétudeles46comèteslesmieuxobservéesentre
1850et1952.Larépartitiondesinversesdesdemi-grandsaxesfaisait
apparaîtreunmaximumdefréquencequilaissaitsupposerl'existence
d'unréservoirdecomètesentre40000et150000ua(soitentre
0,6et2,4années-lumière).Celui-ci,situéauxlimitesdelasphère
d'influencegravitationnelleduSoleil,seraitsoumisàdesperturbations
d'originestellaire,susceptiblesd'expulserlescomètesdunuage,soitvers
l'extérieur,soitversl'intérieurdonnantlieuàl'apparitiond'unenouvelle
comète.
Terminologie
Lenuaged'Oortportelenomdel'astronomenéerlandaisJanOort
6
(prononcé/oːʁt/ennéerlandais ).Ilestalternativementappelénuage
d'Öpik-Oort,dunomdel'astronomeestonienErnstÖpik(/ˈøpɪk/en
estonien).Onl'appelleaussilenuageexterneenoppositionaveclenuage
deHillsqui,luiaussi,portelenomduscientifiquequis'estaxésurlui.
Structureetcomposition
Lenuaged'Oort
occuperaitunevaste
zoned'espace
compriseentrela
limiteexternedela
ceinturedeKuiper,
vers50ua,et
150000uaoumême
plus.Ilseraitsubdivisé
entrelenuaged'Oort
externe
(20000à150000ua),
sphérique,etlenuage
d'Oortinterne
(1000à20000ua),en
formedetore.Le
nuageexternene
seraitquelâchement
liéauSoleiletseraitla
sourcedelaplupart
descomètesàlongue
période(etpeut-être
descomètesdetype
Halley).Lenuage
interne,également
nomménuagedeHills,
seraitceluides
comètesdetypeHalley
7
.Lesautrescomètes
decourtepériode
proviendraientdela
2
ceinturedeKuiper .
Schémasàl'échelledesorbitesdesprincipauxcorpsdu
Systèmesolaire.Enhautàgauche,leSystèmesolaire
interne;enhautàdroite,leSystèmesolaireexterne;
enbasàdroite,l'orbitedeSedna;enbasàgauche,la
localisationhypothétiquedunuaged'Oort.Chaque
schémaeffectueunzoomarrièreparrapportau
précédentpermettantdemettrelesdistancesen
perspective.
Lenuaged'Oortexternepourraitcontenirplusieursmillionsdemilliards
2
denoyauxdecomètesdeplusde1,3km ,chacundistantdel'autrede
8
plusieursdizainesdemillionsdekilomètres .Samassen'estpasconnue
aveccertitude,maisesttrèsprobablementinférieureàquelquesmasses
2, 9
terrestres .Parlepassé,onestimaitqu'ilétaitbeaucoupplusmassif
10
(jusqu'à380massesterrestres) ,maisl'améliorationdesconnaissances
surladistributionentailledescomètesàlonguepériodeaconduità
revoiràlabaissecetteestimation.IlneseraitquepeuliéauSystème
solaireetdoncfacilementperturbépardesforcesextérieures,commele
11
passaged'uneétoileàproximité .
Lamassedunuaged'Oortinternen'estpasconnue.Certains
scientifiquespensentqu'ilpourraitcontenirplusdematériauquele
12, 13
nuaged'Oortexterne
.Cettehypothèseestutiliséepourexpliquer
14
l'existencecontinuedunuaged'Oortsurplusieursmilliardsd'années .
Silesanalysesdescomètessontreprésentativesdel'ensembledunuage
d'Oort,lagrandemajoritédecesobjetssecomposentdediversesglaces
commel'eau,l'ammoniac,leméthane,l'éthane,lemonoxydedecarboneet
15
lecyanured'hydrogène .Cependant,ladécouvertedel'objet1996PW,
unastéroïdesuruneorbiteplustypiqued'unecomèteàlonguepériode,
16
suggèrequelenuagepeutaussicontenirdesobjetsrocheux .
Origine
Lenuaged'Oortseraitunreliquatdudisqueprotoplanétaireoriginelqui
seseraitforméautourduSoleilaprèsl'effondrementdelanébuleuse
2
solaire,ilya4,6milliardsd'années .
L'hypothèsedeformationlapluslargementacceptéeestquelesobjets
formantlenuaged'OortseseraientformésplusprèsduSoleil
qu'actuellement,selonlemêmeprocessusd'accrétionquiaforméles
planètesetlesastéroïdes,maisquelesinteractionsgravitationnellesdes
géantesgazeuseslesontéjectéssurdesorbiteselliptiquesou
2, 17
paraboliquesextrêmementlongues
.Lamasseactuelledunuage
(environ3massesterrestres)neseraitplusqu'unepetitepartiedela
2
masseéjectée(50à100massesterrestres) .Surlespartieslointainesde
cesorbites,lesinteractionsgravitationnellesdesétoilesprochesetles
effetsdemaréegalactiqueontmodifiécesorbitespourlesrendreplus
circulaires.Ceciexpliquelaformepresquesphériquedunuaged'Oort
externe.Desétudesrécentesontmontréquelaformationdunuage
d'Oortestplutôtcompatibleavecl'hypothèsed'uneformationduSystème
solaireàl'intérieurd'unamas,parmi200à400étoiles.Cesétoiles
18
auraienttrèscertainementjouéunrôlelorsdelaformationdunuage .
Perturbations
Onpensequed'autresétoilessontaussisusceptiblesdeposséderleur
proprenuaged'Oortetquelesextrémitésdesnuagesd'Oortdedeux
étoilesprochespeuventparfoiss'interpénétrer,cequientraînerait
l'intrusionoccasionnelle,voireunearrivéemassive,decomètesdansle
Systèmesolaireinterne.Lesinteractionsdunuaged'OortduSoleilavec
celuid'étoilesprochesetsadéformationparleseffetsdemarée
galactiqueseraientlesdeuxprincipalescausesdel'envoidecomètesà
2, 19
longuepériodedansleSystèmesolaireinterne
.Cesphénomènes
disperseraientégalementlesobjetsendehorsduplandel'écliptique,
20
expliquantladistributionsphériquedunuage .
Aucoursdes10prochainsmillionsd'années,Gliese710estl'étoile
connuepossédantlaplusgrandepossibilitédeperturberlenuaged'Oort
20
.Ilacependantétépostulé(entreautresparlephysicienRichardA.
Muller)queleSoleilpossèderaituncompagnonnon-détecté(unenaine
bruneouunegéantegazeuse)placéesuruneorbiteelliptiqueau-delàdu
nuaged'Oort.Cetobjet,nomméNémésis,traverseraituneportiondu
nuagetousles26millionsd'années,provoquantunbombardementdu
Systèmesolaireinternepardescomètes.Bienquelathéoriepossèdede
nombreuxpartisans,aucunepreuvedirectedel'existencedeNémésisn'a
21
ététrouvée .
Observations
Quelquescomètesauraientunedistancesuffisantepourfairepartiedu
nuaged'Oort.Cescomètes,silescalculssontexacts,ontunedistance
extrêmementéloignée.
Nom
Possiblesobjetsdunuaged'Oort
Diamètre Périhélie Aphélie
(km)
(UA)
(ua)
ComèteWest
Grandecomètedejanvier1910
22
C/1992J1(Spacewatch)
Découverte
?
0,58
13560
1976
?
0,13
51590
1910
? ~154000
1992
?
Limitedunuaged'Oort
LesitedelaNASAdocumenteplusieurscomètesàlonguepériodequi
pourraients'éloigneràplusde100000uaduSoleil:parexemple,la
23
comèteC/1992J1(Spacewatch)dontl'aphéliesesitueraità154000ua .
Cescomètesontdesorbitesinstables,leSoleilayantuneinfluence
gravitationnelletrèsfaibleàdetellesdistancesetlepassaged'uneétoile
àproximitépouvantfacilementinfluencerleurtrajectoire.Certaines
sourcesaffirmentqued'autrescomètespourraientêtreencoreplus
24, 25
lointaines,àenviron200000ua
.
Notesetréférences
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p.575-588.
Annexes
Articlesconnexes
Systèmesolaire
NuagedeHills(NuageinternedeOort)
Lesdeuxautresréservoirsd'objetstransneptuniens:laceinturede
Kuiperetlesobjetsépars.
Maréegalactique
Liensexternes
(fr)«LeNuagedeOort»(http://www.le-systeme-
solaire.net/modules.php?name=syssol&page=oort),le-systemesolaire.net(consultéle18août2009)
(en)«OortCloud»(http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?
Object=OortCloud&Display=OverviewLong),NASA'sSolarSystem
Exploration,​6août2008(consultéle18août2009)
(en)«TheKuiperBeltandTheOortCloud»
(http://www.nineplanets.org/kboc.html),TheNinePlanets,​18mars2007
(consultéle18août2009)
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