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Le Nuage de Oort et les comètes à longue période

En astronomie, le nuage d'Oort, aussi appelé le nuage d'Öpik-Oort, est un vaste ensemble sphérique hypothétique de corps situé à environ 50 000 ua du Soleil (≈ 0,8 année-lumière), bien au-delà de l'orbite des planètes et de la ceinture de Kuiper.

La limite externe du nuage d'Oort, qui formerait la frontière gravitationnellle du système solaire, se situerait à plus d'un millier de fois la distance séparant le Soleil et Pluton, soit environ une année-lumière et le quart de la distance à Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Soleil.

Bien qu'aucune observation directe n'ait été faite d'un tel nuage, les astronomes, en se fondant sur les analyses des orbites des comètes, pensent généralement qu'il est l'origine de la plupart des comètes.

STRUCTURE ET COMPOSITION

Schémas à l'échelle des orbites des principaux corps du système solaire. En haut à gauche, le système solaire interne ; en haut à droite, le système solaire externe ; en bas à droite, l'orbite de Sedna ; en bas à gauche, la localisation hypothétique du nuage d'Oort. Chaque schéma effectue un zoom arrière par rapport au précédent permettant de mettre les distances en perspective (->).

Le nuage d'Oort occuperait une vaste zone d'espace comprise entre la limite externe de la ceinture de Kuiper, vers 50 ua, et 150 000 ua ou même plus. Il serait subdivisé entre le nuage d'Oort externe (20 000 à 150 000 ua), sphérique, et le nuage d'Oort interne (50 à 20 000 ua), en forme de tore. Le nuage externe ne serait que lâchement lié au Soleil et serait la source de la plupart des comètes à longue période (et peut-être des comètes de type Halley). Le nuage interne, également nommé nuage de Hills, serait celui des comètes de type Halley. Les autres comètes de courte période proviendraient de la ceinture de Kuiper.

Le nuage d'Oort externe pourrait contenir plusieurs millions de milliards de noyaux de comètes de plus de 1,3 km, chacun distant de l'autre de plusieurs dizaines de millions de kilomètres. Sa masse n'est pas connue avec certitude, mais est très probablement inférieure à quelques masses terrestres. Par le passé, on estimait qu'il était beaucoup plus massif (jusqu'à 380 masses terrestres), mais l'amélioration des connaissances sur la distribution en taille des comètes à longue période a conduit à revoir à la baisse cette estimation. Il ne serait que peu lié au système solaire et donc facilement perturbé par des forces extérieures, comme le passage d'une étoile à proximité. La masse du nuage d'Oort interne n'est pas connue. Certains scientifiques pensent qu'il pourrait contenir plus de matériau que le nuage d'Oort externe. Cette hypothèse est utilisée pour expliquer l'existence continue du nuage d'Oort sur plusieurs milliards d'années.
La grande majorité des objets du nuage d'Oort seraient constitués de diverses glaces, mais la découverte de l'objet 1996 PW pourrait suggérer qu'il héberge des objets rocheux. Le Nuage de Oort constitue le réservoir des comètes à longue période alors que la Ceinture de Kuiper est celui des comètes à courte période (->).

ORIGINE

Le nuage d'Oort serait un reliquat du disque protoplanétaire originel qui se serait formé autour du Soleil après l'effondrement de la nébuleuse solaire, il y a 4,6 milliards d'années.

L'hypothèse de formation la plus largement acceptée est que les objets formant le nuage d'Oort se seraient formés plus près du Soleil qu'actuellement, selon le même processus d'accrétion qui a formé les planètes et les astéroïdes, mais que les interactions gravitationelles des géantes gazeuses les ont éjectés sur des orbites elliptiques ou paraboliques extrêmement longues. La masse actuelle du nuage (environ 3 masses terrestres) ne serait plus qu'une petite partie de la masse éjectée (50 à 100 masses terrestres). Sur les parties lointaines de ces orbites, les interactions gravitationnelles des étoiles proches et les effets de marée galactique ont modifié ces orbites pour les rendre plus circulaires. Ceci explique la forme presque sphérique du nuage d'Oort externe. Des études récentes ont montré que la formation du nuage d'Oort est plutôt compatible avec l'hypothèse d'une formation du système solaire à l'intérieur d'un amas, parmi 200 à 400 étoiles. Ces étoiles auraient très certainement joué un rôle lors de la formation du nuage.

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