Por que se presume que a nuvem de Oort seja esférica?

A maioria das descrições da nuvem de Oort o descreve como uma distribuição principalmente esférica de planetesimais, com subsídios ocasionais para um componente interno que é mais em forma de rosquinha. Isso está em desacordo com o fato de que a maioria das nuvens protoplanetárias e seus objetos derivados - planetas, asteróides, cometas e poeira - entrará em colapso para um plano bastante bem definido relativamente cedo na evolução de um sistema estelar.

Que evidência é usada para postular isso? Vem de simulações numéricas do sistema solar? Ou ajuda a explicar as inclinações orbitais observadas de cometas reais?

Ninguém "viu" a nuvem de Oort (ainda). A nuvem de Oort é simplesmente um conceito que pode explicar por que os cometas de longo período parecem vir de direções aleatórias.

Com os instrumentos atuais, não somos capazes de detectar nenhum desses cometas "na fonte". Também não é possível mostrar com medições que, a essa distância, pode haver um objeto companheiro para o sol (binário de longo período, com um companheiro de anã marrom atravessando a nuvem-oort, o que poderia explicar algumas coisas sobre a massa periódica -extinções). No entanto, podemos colocar alguns limites na massa e na distância de tal objeto, mas ainda não podemos provar com medições que isso é impossível. Isso apenas para mostrar quão pequena é a quantidade de informações que temos nessas distâncias.

A única coisa que sabemos sobre os objetos que estão lá é o que vemos nos objetos que aparecem no nosso caminho e, quando calculamos a órbita, percebemos que ela vem da mesma região do sistema solar.

Edit: esta publicação mostra que a missão WISE foi capaz de reduzi-la, mostrando que se uma anã marrom com massa de Júpiter existe em nosso sistema solar, ela deve estar pelo menos a uma distância de 26.000 UA, para permanecer sob a detecção limites do WISE.

A questão não é dizer se esse objeto existe ou não, mas ressaltar que nessas distâncias, podemos detectar apenas coisas massivas, em comparação com o cometa comum. Isso mostra que as únicas informações que temos sobre a nuvem de Oort são informações indiretas de objetos que estão em órbitas passando pela nuvem de Oort e suficientemente próximas à terra para que possamos detectá-las.

O último. Os cometas de longo período parecem vir de direções aleatórias.

Além da resposta de Mark, também temos motivos para esperar uma distribuição esférica.

O que se segue faz algumas suposições sobre como nosso sistema solar se formou. Eles são padrão, mas não estamos completamente certos de sua correção. O que eu uso geralmente é considerado incontroverso - é como os próprios planetas surgiram que é mais problemático, mas não é necessário aqui.

No início da formação do sistema solar, o gás e a poeira teriam uma distribuição esférica e uniforme. É improvável que a nuvem tenha exatamente 0 momento angular líquido, o que significa que ele terá momento angular líquido em alguma direção.

Agora o gás suficientemente próximo do sol será denso o suficiente para que as partículas interajam e colidam regularmente. Isso faz com que o momento angular das partículas se alinhe na direção do momento angular líquido original. Isto é devido à conservação do momento angular.

Esse processo cria o disco protoplanetário dominante com o qual você está familiarizado, deixando uma fina camada de gás e poeira de baixa densidade na mesma esfera.

As distribuições de partículas de baixa densidade serão essencialmente sem colisão. Portanto, eles não se alinham em um disco, tenham um momento angular líquido ou não. Cada partícula orbita em qualquer plano em que estiver alinhado.

Agora para a nuvem de Oort ...

Afaste-se o suficiente da formação do nosso sol e o gás se torna menos denso. Como tal, o gás fica praticamente sem colisão e o alinhamento preferencial em um disco se torna menos provável. Fique perto o suficiente e interações suficientes e heterogeneidades aleatórias surgem para os planetesimais se formarem, cada um alinhado essencialmente de forma independente dos outros. Eles permanecem escassamente distribuídos e sem colisão como um todo (basicamente as partículas ficaram maiores) e, portanto, não se alinham.

Os modelos que você vê em uma região tipo rosquinha são aqueles que esperam uma região em que a poeira e o gás ainda estejam interagindo o suficiente consigo mesmo, e o resto do sistema solar como o conhecemos, para ainda (parcialmente) cair no preferido alinhamento.