Komety, obłok Oorta i wiek Układu Słonecznego

Komety należą do szczególnych obiektów astronomicznych, które od czasu do czasu pojawiają się na naszym niebie. Mało kto jednak wie, że stanowią one problem dla standardowego datowania Układu Słonecznego na miliardy lat.

Kilka miesięcy temu media obiegła szokująca informacja: do Ziemi zbliża się największa odkryta dotychczas kometa. Kometa Bernardinelli-Bernstein posiada jądro o średnicy około 129 km, czyli 50-krotnie większe od jądra typowej komety¹. Dla porównania 129 km to przybliżona odległość między Warszawą a Łodzią w prostej linii, włączając szerokość obu miast². Szczęśliwie ta kometa nam nie zagraża. Co więcej, gdy w 2031 roku znajdzie się najbliżej Słońca, to wciąż będzie zbyt daleko, abyśmy widzieli ją gołym okiem.

Jednak komety od czasu do czasu goszczą na naszym niebie. Jedna z bardziej znanych komet to kometa Halleya, która ostatni raz była widziana w 1986 roku. W 1997 roku nawiedziła nas kometa Hale’a-Boppa. Na przełomie 2006 i 2007 roku pojawiła się bardzo spektakularna kometa McNaughta, osiągając jasność -5,5 mag³ – niestety nie była widoczna z Polski. Natomiast dwa lata temu nasze niebo nawiedziła słabo widoczna kometa NEOWISE, osiągając maksymalną jasność 1,5 mag⁴.

Czym są komety?

Kometa to niewielkie ciało niebieskie zbudowane z pyłów oraz odłamków skał i lodu, które od czasu do czasu przylatuje do Układu Słonecznego, okrąża Słońce, a następnie powraca na obrzeża układu. Gdy kometa znajduje się wystarczająco blisko Słońca, wydziela dwa odrębne warkocze: gazowy i pyłowy, dzięki którym jest widoczna na naszym nieboskłonie. Oba warkocze powstają pod wpływem wiatru słonecznego. Warkocz gazowy powstaje wskutek sublimacji lodu (zamiany lodu bezpośrednio w parę wodną) i porusza się w kierunku przeciwnym do Słońca. Natomiast kierunek warkocza pyłowego, jako cięższego od gazowego, jest wypadkową działania wiatru słonecznego i trajektorii komety.

Komety możemy podzielić na krótkookresowe, długookresowe i nieokresowe. Komety krótkookresowe, pojawiające się w odstępach krótszych niż 200 lat, pochodzą z obszaru zwanego przez naukowców pasem Kuipera, który znajduje się za orbitą Neptuna. Z kolei komety długookresowe pojawiają się w odstępach dłuższych niż 200 lat i pochodzą z przestrzeni poza Układem Słonecznym. Wreszcie komety nieokresowe, czyli jednopojawieniowe, przybywają do nas z przestrzeni międzygwiazdowej i pojawiają się tylko raz wokół Słońca.

Jak długo żyją komety?

Jednak tak jak wiele innych ciał niebieskich, komety nie są wieczne. Jak wspomniano, kometa, gdy jest w pobliżu Słońca, wydziela dwa warkocze złożone z pyłów i gazów. To oznacza, że jądro komety z czasem traci swój materiał. Z każdym kolejnym okrążeniem komety wokół Słońca coraz bardziej traci ona materiał, z którego jest zbudowana. W ostateczności może dojść do rozpadu jądra komety. Przykładem jest kometa ATLAS, która w 2020 roku rozpadła się na oczach astronomów⁵. Z kolei kometa Halleya, która nawiedza Układ Słoneczny co 76 lat (np. w 1834, 1910 i 1986 roku), ma się ostatecznie rozpaść po kolejnych 45-65 wizytach⁶, czyli po około 3400-5000 latach.

Oprócz tego komety znikają również na dwa inne sposoby i za oba odpowiadają planety Układu Słonecznego. Gdy kometa znajdzie się zbyt blisko planety (zwłaszcza masywnej), to pod wpływem grawitacji tej planety zmienia ona swoją trajektorię. W ten sposób może albo wylecieć tak daleko poza Układ Słoneczny, że już nie wróci, albo gdy grawitacja planety jest zbyt silna, może się z nią zderzyć. Tak było z kometą Shoemaker-Levi 9, która zderzyła się z Jowiszem w 1994 roku⁷. Innymi słowy, wiek komety jest ograniczony.

Komety i obłok Oorta

Te fakty są znane świeckim astronomom, którzy wiedzą, że prowadzi to do problemu wieku Układu Słonecznego. Jeżeli komety powstały razem z Układem Słonecznym, a ten ma mieć 4,5 miliarda lat, to przy obecnym tempie rozpadu komet nie powinno ich już być. To sugeruje, że wiek naszego układu planetarnego jest znacznie krótszy niż 4,5 miliarda lat. Naukowcy ewolucjoniści jednak nie poddają się. Twierdzą, że na obrzeżach Układu Słonecznego, za pasem Kuipera, rozciąga się tzw. obłok Oorta, z którego mają pochodzić komety długookresowe, takie jak kometa Hale’a-Boppa. Miałyby one stale zastępować zniszczone komety. Promień obłoku Oorta ma wynosić 0,5 roku świetlnego, zaś sumaryczna masa jest szacowana na 10-40 mas Ziemi⁸.

Problem polega na tym, że mimo przedstawiania obłoku Oorta jako niemal udowodnionego faktu, nie ma żadnych dowodów na jego istnienie. Astronomowie nie mają jeszcze narzędzi zdolnych namierzać obiekty wielkości jąder komet, które miałyby tworzyć obłok Oorta. Tym samym obłok Oorta znajduje się w sferze niesprawdzonych hipotez⁹.

Oczywiście to nie oznacza, że obłok Oorta nie istnieje – równie dobrze może on istnieć naprawdę. Pojawił się jednak jeszcze jeden problem. Artykuł opublikowany w 2001 roku w czasopiśmie Nature sugeruje, że masa obłoku Oorta jest o wiele mniejsza niż szacowane 10-40 mas Ziemi – powinna wynosić mniej niż 1 masę Ziemi. Autorzy artykułu są zdania, że podczas powstawania Układu Słonecznego komety zderzały się zbyt często, co prowadziło do ich niszczenia. Innymi słowy, komet w rzekomym obłoku Oorta może być zbyt mało, aby wytłumaczyć ilość tych, które nawiedzają Układ Słoneczny¹⁰.

Młody Układ Słoneczny

Szybkie tempo rozpadu komet i problemy związane z rzekomym obłokiem Oorta zdają się sugerować, że Układ Słoneczny wcale nie liczy kilku miliardów lat. W rzeczy samej fakt, że rozpadają się tak szybko oraz niedostateczne dowody na to, że są one “zastępowane” przez nowe komety, świadczy o tym, że nasz Układ Słoneczny jest o wiele młodszy, a jego wiek można szacować nawet na zaledwie kilka tysięcy lat – tak jak mówi nam Księga Rodzaju.

Przypisy

1. Kowal A., To największe znane nauce jądro komety. Jest 50-krotnie większe niż zazwyczaj, Chip, 12 kwietnia 2022, https://www.chip.pl/2022/04/rekordowe-jadro-komety-bernardinelli-bernstein/
2. Obliczenia własne na podstawie programu Google Earth.
3. Magnitudo, inaczej wielkość gwiazdowa – jednostka miary służąca do szacowania jasności ciał niebieskich. Im niższa wartość (w tym wartości ujemne), tym jaśniejszy obiekt.
4. Brightest comets seen since 1935, International Comet Quarterly, http://www.icq.eps.harvard.edu/brightest.html
5. Hurcewicz A., Rozpad komety C/2019 Y4 (ATLAS), Kosmonauta.net, 14 kwietnia 2020, https://kosmonauta.net/2020/04/rozpad-komety-c-2019-y4-atlas/
6. Wallis M. K., Wickramasinghe N. C., Halley’s comet: its size and decay rate, “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, 216(2), wrzesień 1985, s. 453-458, https://academic.oup.com/mnras/article/216/2/453/1038794
7. Kanawka K., 20 lat od uderzenia komety Shoemaker-Levy 9 w Jowisza, Kosmonauta.net, 16 lipca 2014, https://kosmonauta.net/2014/07/20-lat-od-uderzenia-komety-shoemaker-levy-9-w-jowisza/
8. Usidus M., Zagadkowe peryferia Układu Słonecznego, “Młody Technik”, https://mlodytechnik.pl/technika/29048-zagadkowe-peryferia-ukladu-slonecznego
9. Faulkner D. R., More Problems for the ‘Oort Comet Cloud’, “Journal of Creation”, 15(2), sierpień 2011, s. 11, https://answersingenesis.org/astronomy/comets/more-problems-for-the-oort-comet-cloud/
10. Ibid.