Voyager 1, najpewniej wysłany statek kosmiczny, nie dotrze do chmury Oorta przez około 300 lat — i gdy tam dotrze, przejście całą jej zajęłoby około 30 000 lat. Żaden przedmiot stworzony przez człowieka nigdy nie zbliżył się do tego regionu i żaden nie będzie się zbliżać przez bardzo długo. Mimo to astronomowie są pewni, że istnieje.
Uważa się, że chmura Oorta to chmura miliardów lodowych planetezymali otaczających Słońce w odległościach od 2 000 do 200 000 AU (0,03 do 3,2 lat świetlnych). Nikt nigdy jej nie fotografował ani przez nią nie leciał; jej istnienie zostało całkowicie wydedukowane z orbit komet, które wydają się z niej pochodzić. To czyni ją jedną z najdziwniejszych struktur przypisanych Układowi Słonecznemu — powłoką tak rozległa, że wyznacza praktyczną granicę wpływu Słońca, zbudowaną niemal całkowicie na dowodach pośrednich.
Oto co te dowody rzeczywiście mówią: jak powstała idea, jak uważa się, że powłoka jest zbudowana, i jak wiąże się z garścią jeszcze bardziej dziwnych, jeszcze bardziej oddalonych obiektów, które astronomowie rzeczywiście znaleźli.
Tysiąc Pasów Kuipera dalej
Najbardziej wewnętrzna część chmury Oorta jest ponad tysiąc razy dalej od Słońca niż Pas Kuipera, rozproszony dysk i obiekty oddzielone — trzy bliższe zbiorniki obiektów transneptunowych, które same leżą daleko poza Neptunem. Wszystko, co kwalifikuje się jako „blisko" w zewnętrznym Układzie Słonecznym, jest wciąż stosunkowo blisko Słońca w porównaniu z miejscem, gdzie zaczyna się chmura Oorta.
Ta luka jest dokładnie powodem, dla którego chmura nigdy nie była obserwowana bezpośrednio. Obiekty tam są małe, lodowe i odbijają prawie żadne światło słoneczne na odległości, gdzie samo światło słoneczne stało się zbyt słabe, aby cokolwiek ujawnić. Każda misja zdolna do osiągnięcia tych odległości była zbudowana, aby minąć coś zupełnie innego w drodze wychodzenia.
Dwa regiony, jedna rozległa powłoka
Uważa się, że chmura obejmuje dwa regiony: dyskopodobną wewnętrzną chmurę Oorta w przybliżeniu wyrównaną z ekliptiką słoneczną, zwaną także chmurą Hillsa, i kuliście kształtną zewnętrzną chmurę Oorta. Te dwie nie mają tego samego kształtu, nie krążą w ten sam sposób i, według niektórych szacunków, nie zawierają nawet w przybliżeniu tej samej liczby obiektów.
.jpg){kind=link}
Zewnętrzna kuliście chmura Oorta ma promień około 20 000–50 000 AU (0,32–0,79 lat świetlnych), podczas gdy wewnętrzna toroidalna chmura Oorta ma promień 2 000–20 000 AU (0,03–0,32 lat świetlnych). Innymi słowy, sama wewnętrzna chmura obejmuje zakres odległości szerszy niż cała orbita wielu planet razem wziętych i jest to wciąż bliżej do Słońca z dwóch regionów.
Dwaj astronomowie, dekadach od siebie
W 1932 roku estoński astronom Ernst Öpik zaproponował zbiornik komet o długim okresie w postaci orbitalnej chmury na samym zewnętrznym krańcu Układu Słonecznego. Pomysł zwrócił wtedy na siebie niewiele uwagi. Jego istnienie zostało ponownie zaproponowane, niezależnie, w 1950 roku przez holenderskiego astronoma Jana Oorta, na cześć którego pomysł został później nazwany — nie Öpika, choć tam dotarł pierwszy.
Oort nie ścigał pytania abstrakcyjnego. Próbował wyjaśnić coś, co nie zgadzało się z kometami, które astronomowie już znali, a zbiornik, który zaproponował, stał się wersją pomysłu, która przetrwała.
Dlaczego astronomowie myślą, że tam jest
Oort zaproponował, że ciała w tej chmurze uzupełniają i utrzymują stałą liczbę komet o długim okresie wnikających do wewnętrznego Układu Słonecznego, gdzie ostatecznie są zużyte i zniszczone podczas bliskich przybliżeń do Słońca. Bez takiego zbiornika komety o długim okresie powinny były wyczerpać się dawno temu, ponieważ każde bliskie przejście do Słońca erodeuje je jeszcze bardziej.
Uważa się, że komety o długim okresie pochodzą z chmury Oorta, kulistej chmury lodowych ciał rozciągającej się od poza Pasem Kuipera do połowy drogi do najbliższej gwiazdy. Ten drugi szczegół łatwo przeoczyć, ale oznacza, że chmura Oorta nie jest tylko cechą Układu Słonecznego ukrytą poza Neptunem — według niektórych szacunków rozciąga się do połowy drogi do jakiejkolwiek gwiazdy najbliższej Słońcu, zacierając granicę między „naszym systemem" a przestrzenią międzygwiazdową.
Biliony lodowych ciał, mniej więcej
Zewnętrzna chmura Oorta może zawierać biliony obiektów większych niż 1 km (0,6 mili) i miliardy obiektów o średnicach 20 km (12 mil). Nawet mniejsza z tych dwóch liczb trudna do wyobrażenia; miliardy obiektów wielkości małego miasta, indywidualnie zbyt słabe do zobaczenia, rozrzucone na trylionach AU pustej przestrzeni.
Wewnętrzna chmura Hillsa uważa się, że jest jeszcze bardziej zatłoczona. Większość szacunków umieszcza populację chmury Hillsa na około 20 bilionów, około pięć do dziesięć razy zewnętrzna chmura Oorta, chociaż liczba może być nawet dziesięć razy większa. Jeśli te szacunki się utrzymają, większość materiału kometarnego Słońca nigdy nie była w bardziej oddalonych, lepiej znanych zewnętrznych chmurach — jest spakowana na bliżej, gęstszej wewnętrznej półce.
Gęstsza półka wewnętrzna z gwałtowną historią pochodzenia
Wielu naukowców uważa, że chmura Hillsa powstała ze zbliżenia, około 800 AU, pomiędzy Słońcem a inną gwiazdą w ciągu pierwszych 800 milionów lat Układu Słonecznego, co mogłoby pomóc wyjaśnić ekscentryczną orbitę karła Sedny. Orbita Sedny zdezorientowała astronomów dokładnie dlatego, że nic w niej nie pasuje: jest zbyt daleko, aby grawitacja Neptuna ją ukształtowała, i zbyt daleko od jakiejkolwiek planety w ogóle.
Jedno stare spotkanie ze gwiazdą rozwiązałoby oba problemy naraz — wyjaśniłoby, dlaczego wewnętrzna chmura jest pakowana tak gęsto, jak wydaje się być, i dlaczego przedmiot taki jak Sedna skończył na tak rozciągniętej ścieżce na początek.
Popychane przechodzącymi gwiazdami i samą Galaktyką
Komety nie po prostu ucieka z chmury Oorta same z siebie. Łącznie, aż 90% wszystkich komet pochodzących z chmury Oorta może być wynikiem pływu galaktycznego — łagodnego, ale trwałego pociągu grawitacyjnego samej Drogi Mlecznej, ciągnącego na obiekty tak słabo związane ze Słońcem, że nawet ta słaba siła może je wygnać.
Przechodzące gwiazdy dodają okazjonalne własne impulsy. Uważa się, że gwiazda Scholza przeszła przez zewnętrzną chmurę Oorta 70 000 lat temu, chociaż jej niska masa i wysoka prędkość względna ograniczyły jej wpływ. Patrząc w przyszłość, w ciągu następnych 10 milionów lat znana gwiazda z największą możliwością zakłócenia chmury Oorta to Gliese 710 — powolne, bliskie przejście, które w przeciwieństwie do gwiazdy Scholza ma wystarczająco czasu i bliskości, aby miało znaczenie.
Oddzielone światy i odwiedzający międzygwiazdowi
Co najmniej dziewięć oddzielonych obiektów zostało niezawodnie zidentyfikowanych, z których największy, najdalszy i najbardziej znany to Sedna. Obiekty oddzielone leżą w przepaści pomiędzy dobrze zmapowanym Pasem Kuipera i teoretyzowaną chmurą Oorta, a każdy do tej pory odkryty był traktowany jako możliwy wskaźnik tego, jak naprawdę wygląda krawędź wewnętrznej chmury.
Jednak nie wszystko, co przechodzi przez Układ Słoneczny, do niego należy. Od 2025 roku trzy obiekty międzygwiazdowe zostały odkryte podróżujące przez Układ Słoneczny: 1I/'Oumuamua w 2017, 2I/Borisov w 2019 i 3I/ATLAS w 2025. W przeciwieństwie do komet chmury Oorta, które pozostają grawitacyjnie związane ze Słońcem przez miliardy lat, te trzy pochodziły całkowicie z poza Układem Słonecznym i po prostu przechodzą — przydatne przypomnienie, że nie każdy odległy odwiedzający jest dowodem samej chmury.
Astronom, który polował na swoją własną kometę
W wieku 10 lat Jan Oort był ze swoim ojcem na brzegu w Noordwijku, Holandia, gdy po raz pierwszy zobaczył kometę Halleya.
W 1986, 76 lat później, wziął udział w locie i zdołał zobaczyć słynną kometę jeszcze raz. Do tego czasu zbiornik komet, który zaproponował dziesiątki lat wcześniej, nosił już jego imię, choć nigdy nie był widział i wciąż nie jest.