すべてのシステムには境界が必要であり、太陽系も例外ではありません。物理的に到達して見ることはできませんでしたが、この端がどのように見えるかについての理論があります。その名はオールトの雲です。
太陽系がどこで終わるか街頭で誰に聞いても、おそらく冥王星に言及するでしょう。ある程度、それは間違っていません。冥王星は、太陽から最も遠い惑星/準惑星の 1 つです。 2021 年初頭の時点で、太陽系で最も遠い天体は Farfarout です。しかし、私たちがそれについて完全に科学的になりたいのであれば、そして私たちがそうしているのであれば、太陽系は間違いなく、私たちの星の重力の影響が弱すぎて物体を捉えて保持することができなくなるところで終わります.言い換えれば、太陽が支配的な潮汐力であるすべての空間にまたがっています (Smoluchowski, Torbett, 1984 ）。しかし、太陽系の端を正確に構成するものはまだ議論の余地があり、NASA によるこの投稿を含む一部の情報源は、太陽圏を超えた空間を「星間空間」と見なしています。
ただし、この投稿では、太陽の重力が支配するボリュームを太陽系として取り上げます。その影響が終わる地点は遠い、遠い 地球から離れて。実際、あまりにも遠いので、実際に見ることはできませんでした。現実的に言えば、これを読んでいる私たちが生きている限り、人類がそこに到達する方法はありません.しかし、そこで何が起こっているかについていくつかの理論があります.
太陽系の境界は、オールトの雲として知られる架空の構造によって特徴付けられます。無数の小さな塊から直径約 20 キロメートル (12 マイル) の数十億個の微惑星まで、さまざまな氷の塊で満たされた真に広大な広がりであると推定されます。ここにもいくつかの岩石または金属の小惑星がある可能性がありますが、数は多くありません。オールトの雲の物質は、太陽系の初期にガス巨星 (木星、土星、海王星、天王星) の重力の影響によって現在の位置に引き寄せられた可能性があります。
全体として、人類がまだ到達していない最もエキサイティングな場所の 1 つです。
それは何ですか?
ここで注意しなければならないのは、オールトの雲は仮説上の構造であるということです。私たちはまだそれを見たことがなく、それが現実であるという直接的な証拠もありません.しかし、その存在は太陽系で見られる他の要素や現象と一致し、私たちの周りの世界の理論的理解にも一致します.
オールトの雲は巨大な天体です。これは理論的な構造であるため、そのサイズの見積もりにはかなりの不確実性があります。それでも、太陽から約 0.03 光年から 0.08 光年離れていると考えられていますが、他の推定では、太陽から 0.8 光年の外側の境界が設定されています。また、太陽から 1.58 ～ 3.16 光年離れているという推定もあります。言うまでもなく、正確な場所と大きさについてはよくわかっていません。
ただし、関連する距離の大まかなアイデアを提供するために、これまでに宇宙に送った探査機の中で最速であり、現在地球から最も離れている探査機であるボイジャー 1 号を使用します。現在の進路と加速では、ボイジャー 1 号は約 300 年でオールトの雲に到達します。雲を通過するのに約 30,000 年かかります (実際の寸法によって異なります)。
それでも、興奮しすぎないでください。人類がこれまでに打ち上げた宇宙探査機はどれも、オールトの雲に到達するまでにまだ運用されていません。核バッテリーの一種である RTG を動力源としているにもかかわらず、これらの宇宙船はすべて、オールトの雲に到達するずっと前に電力を使い果たします。
なぜそれが問題だと思うのですか?
オールトの雲の概念は、1930 年代にエストニアの天文学者 Ernst Öpik によって最初に提案されました。この考えは、1950 年代にオランダの天文学者ヤン オールトによって 2 度目の独自の提案がなされたときに確固たるものになりました。この二重の起源のために、それは時々Öpik-Oort雲と呼ばれます.
この雲の存在は、主に彗星 (正確には長周期彗星とハレー型彗星) が原因であると提案されました。太陽に近づく彗星は、太陽放射の影響で揮発性の成分 (水など) の一部を失うため、論理的には星から離れた場所で彗星を形成する必要があります。同時に、重力の影響により、最終的には惑星や恒星と衝突するか、太陽系から排出されます。つまり、「寿命」は限られています。太陽の周りをぐるぐる回っている彗星がまだあるので、これは、私たちの星に向かって引き寄せられる彗星の貯水池がなければならないことを意味します.
まとめると、これらは両方とも、彗星のような天体が存在する太陽の重力の影響のまさに端にある雲のような層、オールトの雲の存在を示しています。
短周期彗星は、数百年ごとに太陽の周りを周回します。この短い時間のため、カイパー ベルト (海王星を過ぎて伸びる小惑星帯) など、地球に近い構造から発生したと一般に認められています。しかし、長周期彗星は何千年も続く軌道を持つことができます。このような巨大な時間スパンを説明できる唯一の情報源は、オールトの雲です。これらの規則の 1 つの例外は、ハレー型彗星です。それらは短周期彗星ですが、元々はオールトの雲から来たものであり、太陽と内惑星の重力の影響で太陽系の中心に引き寄せられてきたと考えられています。
それを研究するために私たちは何をしていますか?
オールトの雲を研究する際の主な障害は距離です。私たちの宇宙船や探査機が実際に到達するには遠すぎます。また、オールトの雲を直接観測したことはありません。
それにもかかわらず、その存在は学界で広く受け入れられています。研究者は間接的な研究方法に頼って、オールトの雲の秘密をのぞき見しています。これらは、彗星とその特性の研究を中心に展開しています。オールトの雲の中の個々の物体を見つけるために使用できるデバイスと方法の開発にも多くの努力が注がれています。宇宙論の基準からすると非常に小さく、非常に遠く離れているため、これは簡単なことではありません。
しかし、そのようなツールを自由に使えるようになると、天文学者はオールトの雲が実際に存在するかどうかを最終的に確認できるようになります。その可能性は非常に高く、現在の宇宙の理解と一致します。しかし、実際に見るまでは、はっきりとはわかりません。
