Sciences · Astronomie et espace
Le nuage d’Oort
Le nuage d’Oort est une immense coquille sphérique de milliards de noyaux glacés qui entourerait le système solaire entre 2 000 et 100 000 UA environ. Jamais observé directement, il expliquerait l’origine des comètes à longue période.
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Le nuage d’Oort marque la frontière gravitationnelle du système solaire : au-delà, l’attraction des étoiles voisines l’emporte sur celle du Soleil. Il serait si lointain que ses objets, de quelques kilomètres seulement, sont trop petits et trop sombres pour être vus par les télescopes actuels. Son existence est déduite d’un seul indice, mais très solide : les orbites des comètes à longue période.
Une hypothèse née des comètes
En 1950, l’astronome néerlandais Jan Oort étudie les orbites de comètes qui ne passent qu’une fois en des milliers ou des millions d’années près du Soleil. Il remarque trois faits :
- leurs orbites ramènent toutes vers des distances de l’ordre de plusieurs dizaines de milliers d’UA ;
- elles arrivent de toutes les directions du ciel, et non dans le plan des planètes ;
- elles ne peuvent pas être là depuis 4,6 milliards d’années, car chaque passage près du Soleil les érode : il faut un réservoir qui les renouvelle.
Il en conclut qu’une vaste sphère de noyaux cométaires entoure le Soleil. L’astronome estonien Ernst Öpik avait proposé une idée voisine dès 1932 ; on parle parfois de nuage d’Öpik-Oort.
Dimensions et structure
| Élément | Distance au Soleil (estimations) |
|---|---|
| Neptune | 30 UA |
| Ceinture de Kuiper | 30 à 50 UA |
| Nuage d’Oort interne (nuage de Hills) | de 2 000 à 20 000 UA environ, forme plutôt aplatie |
| Nuage d’Oort externe | de 20 000 à 100 000 UA environ, forme sphérique |
| Proxima du Centaure | environ 268 000 UA |
100 000 UA représentent environ 1,6 année-lumière, soit plus du tiers de la distance qui nous sépare de l’étoile la plus proche, Proxima du Centaure. Les limites exactes du nuage sont incertaines et varient selon les modèles.
Le nombre d’objets est estimé à plusieurs centaines de milliards, voire plus de mille milliards de plus d’un kilomètre. Malgré ce nombre, leur masse totale serait seulement de quelques masses terrestres, tant l’espace est immense.
Comment s’est-il formé ?
Les objets du nuage d’Oort ne se sont pas formés aussi loin : la matière y était trop diluée. Ils sont nés plus près du Soleil, dans la région des planètes géantes, puis ont été éjectés par la gravité de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune au début de l’histoire du système solaire. La plupart ont quitté définitivement le Soleil ; une partie s’est retrouvée sur des orbites très lointaines, ensuite rendues aléatoires par le passage d’étoiles voisines et par la marée de la Voie lactée. Une fraction de ces objets aurait même été capturée auprès d’autres étoiles du même amas de naissance que le Soleil.
Comètes à longue période et comètes à courte période
| Comètes à courte période | Comètes à longue période | |
|---|---|---|
| Période | moins de 200 ans | plus de 200 ans, souvent des milliers à des millions |
| Réservoir principal | ceinture de Kuiper et disque épars | nuage d’Oort |
| Orbite | proche du plan des planètes | inclinaison quelconque |
| Exemples | Halley (76 ans), Tchourioumov-Guérassimenko | Hale-Bopp (environ 2 500 ans), Hyakutake |
La comète de Halley, malgré sa période courte, a une orbite inclinée et rétrograde : elle viendrait à l’origine du nuage d’Oort.
Les sondes Voyager atteindront-elles le nuage d’Oort ?
Oui, mais très lentement. Voyager 1, l’objet humain le plus lointain, avance d’environ 3,6 UA par an. Il lui faudra environ 300 ans pour atteindre le bord interne du nuage d’Oort et quelque 30 000 ans pour le traverser. Ses instruments se seront éteints bien avant.
Questions fréquentes
Le nuage d’Oort a-t-il été observé ?
Non, jamais directement. Ses objets sont trop petits, trop sombres et trop lointains. Son existence est déduite des orbites des comètes à longue période, et elle fait l’objet d’un large consensus.
Où s’arrête le système solaire ?
Cela dépend de la définition. La bulle de vent solaire (héliosphère) s’arrête vers 120 UA, là où les Voyager l’ont franchie. Mais l’influence gravitationnelle du Soleil s’étend jusqu’au bord externe du nuage d’Oort, à environ 100 000 UA.
Sedna fait-il partie du nuage d’Oort ?
Sedna, découvert en 2003, a une orbite qui l’emmène à environ 900 UA du Soleil. Certains astronomes le considèrent comme un membre possible du nuage d’Oort interne, d’autres comme un objet détaché du disque épars.