Кометы
Содержание:
Из чего состоит
Давайте теперь познакомимся поближе с космической странницей.
В последний свой прилет в 1986 году, комета Галлей не дала возможности полюбоваться собой с Земли, наиболее близкая точка орбиты была за Солнцем.
Но зато это удалось блестяще сделать группе космических аппаратов, которым дали название «Армада Галлея» —межпланетные советские станции «Вега-1» и «Вега-2», два японских космических аппарата «Сакигакэ» и «Суйсэй», а также космический зонд от Европейского космического агентства «Джотто».
Были дополнены ранее известные данные и получены новые сведения.
Благодаря изображениям, которые были получены от станций, только «Вега-2» передала больше тысячи снимков, определили из чего состоит ядро кометы, его размер, направление вращения оси, и ещё много другого полезных.
Полный оборот вокруг Солнца комета Галлея совершает примерно от 74 до 79 лет, в среднем получается период в 76 лет. Такая разница обусловлена влиянием других планет, к примеру, её запоздание в 1758 году вызвали попавшиеся ей навстречу Сатурн и Юпитер, притормозившие её движение своим гравитационным обаянием.
Почему навстречу? В отличие от планет, которые двигаются в одном направлении, по орбитам близким к окружности, комета Галлея, имеет очень вытянутую орбиту, которая наклонена к эклиптической плоскости на 163 градуса и движется она в противоположном направлении. Вокруг оси вращение происходит за 54 часа.
Комета Галлея имеет ядро, по космическим меркам, довольно небольшое, неправильной формы 8х8х16 километров. Содержит, примерно 50 процентов льда, включающий в себя воду, углерод, аммиак, метан, а также другие газы. Другая же часть состоит из пыли и каменных обломков. На снимках, что были получены, удалось разглядеть, что на поверхности ядра присутствуют кратер, горные образования, впадины.
Находится ядро в твердом состоянии, но по мере того, как происходит приближение к Солнцу, начинают закипать замерзшие газы и вода. Вокруг ядра появляется кома — облако шаровидной формы, состоящее из газа и космической пыли. Испаряющиеся газы относят в сторону пыль, входящую в состав ядра. Пылевые частички, в свою очередь, начинают отражать солнечный свет, и кому становится видно.
Вот такая своеобразная голова имеется у любой кометы, строение-то одно и то же. В своих размерах кома может достигнуть больше ста тысяч километров. В каком состоянии находится вещество ядра кометы мы рассмотрели.
Вывод о том, что ядро у кометы мало и состав головы кометы является сильно разряженным, сделал Василий Яковлевич Струве, еще в далеком 1835 году.
Считается, что у кометы всего один хвост, на самом деле астрономы наблюдали кометы и без хвоста, известно также о комете с двумя хвостами, но это уже история для другого повествования.
Попробуем теперь разобраться как образуется хвост кометы.
Малое небесное тело все ближе подлетает к Солнцу, голова все больше расширяется. Солнечный ветер с огромной силой сбивает с комы газ и пыль, ультрафиолет воздействует на молекулы газов, ионизирует их, чем и обусловлено образование хвостов комет. Затем ионы разгоняются солнечным ветром, поэтому хвост кометы всегда смотрит в противоположную сторону от Солнца. Большое облако ионов и пыли начинает вытягиваться в своеобразный и длинный шлейф, размеры такого хвоста могут достигать около ста миллионов километров.
Получается такая картина: летит комета к Солнцу, вначале головой вперед, сзади красиво сверкает хвост. Облетает Солнце и возвращается обратно, но теперь вначале идет хвост, а потом голова.
Скорость солнечного ветра не всегда одинакова, и достигает от 300 км в секунду до 1200 км/с, что приводит к изменениям размера хвоста. Вот почему длина хвоста кометы не всегда одинакова. Иногда его попросту обрывает.
Ученые подсчитали, что запаса льда, имеющийся у ядра, позволит только несколько десятков прогулок до Солнца, потом она растеряет свой блеск, в виде шикарного хвоста, и превратится в обычный, не примечательный астероид, но произойдет это нескоро. А пока Комета Галлея за один такой облет вокруг Солнца худеет на 380 миллионов тонн.
Комета
Когда можно увидеть комету
Как отмечают астрономы из Лаборатории реактивного движения NASA, первое приближение кометы Леонардо к Земле состоится 12 декабря 2021 года около 14:13 по московскому времени. Орбита кометы также позволяет предположить, что она пройдет относительно близко к Венере 18 декабря 2021 года. В целом, согласно имеющимся на сегодняшний день оценкам, наблюдать Леонардо можно будет в течение нескольких дней до приближения к Земле в начале декабря 2021 года. Созерцание этой яркой красавицы невооруженным глазом с помощью бинокля также возможно.
Астрономы считают, что комету Леонардо можно будет увидеть в декабре 2021 года невооруженным взглядом.
Интересно, что у кометы Леонардо гиперболическая орбита. Это означает, что как только она пройдет мимо Солнца, то будет выброшена из Солнечной системы и больше мы ее никогда не увидим, так что возможность и правда уникальная. Орбита кометы также демонстрирует, что C/2021 A1 не является «новой» кометой, пришедшей непосредственно из облака Оорта — ледяной оболочки вокруг Солнечной системы, где, по-видимому, возникают кометы перед тем, как облететь вокруг Солнца. Скорее всего, комета Леонарда движется по замкнутой орбите и, вероятно, посещала окрестности Солнца по крайней мере один раз в прошлом, около 70 000 лет назад.
Номенклатура
За минувшие столетия правила именования комет неоднократно меняли и уточняли. До начала XX века большинство комет называлось по году их обнаружения, иногда с дополнительными уточнениями относительно яркости или сезона года, если комет в этом году было несколько. Например, «Большая комета 1680 года», «Большая сентябрьская комета 1882 года», «Дневная комета 1910 года» («Большая январская комета 1910 года»).
После того как Галлей доказал, что кометы 1531, 1607 и 1682 года — это одна и та же комета, и предсказал её возвращение в 1759 году, данная комета стала называться кометой Галлея. Также, вторая и третья известные периодические кометы получили имена Энке и Биэлы в честь учёных, вычисливших орбиту комет, несмотря на то, что первая комета наблюдалась ещё Мешеном, а вторая — Мессье в XVIII в. Позже, периодические кометы обычно называли в честь их первооткрывателей. Кометы, наблюдавшиеся лишь в одном прохождении перигелия, продолжали называть по году появления.
В начале XX века, когда открытия комет стали частым событием, было выработано соглашение об именовании комет, которое остается актуальным до сих пор. Комета получает имя только после того, как её обнаружат три независимых наблюдателя. В последние годы, множество комет открывается с помощью инструментов, которые обслуживают большие команды учёных. В таких случаях кометы именуются по инструментам. Например, комета C/1983 H1 (IRAS — Араки — Олкока) была независимо открыта спутником IRAS и любителями астрономии Гэнъити Араки (яп. Genichi Araki) и Джорджем Олкоком (англ. George Alcock). В прошлом, если одна группа астрономов открывала несколько комет, к именам добавляли номер (но только для периодических комет), например, кометы Шумейкеров — Леви 1—9. Сейчас рядом инструментов открывается множество комет, что сделало такую систему непрактичной. Вместо этого используют специальную систему обозначения комет.
До 1994 года кометам сначала давали временные обозначения, состоявшие из года их открытия и латинской строчной буквы, которая указывает порядок их открытия в данном году (например, комета 1969i была девятой кометой, открытой в 1969 году). После того, как комета проходила перигелий, её орбита надежно устанавливалась, после чего комета получала постоянное обозначение, состоявшее из года прохождения перигелия и римского числа, указывавшего на порядок прохождения перигелия в данном году. Так комете 1969i было дано постоянное обозначение 1970 II (вторая комета, прошедшая перигелий в 1970 году).
По мере увеличения числа открытых комет эта процедура стала очень неудобной. В 1994 году Международный астрономический союз одобрил новую систему обозначений комет. Сейчас в название кометы входит год открытия, буква, обозначающая половину месяца, в котором произошло открытие, и номер открытия в этой половине месяца. Эта система похожа на ту, которая используется для именования астероидов. Таким образом, четвёртая комета, открытая во второй половине февраля 2006 года, получает обозначение 2006 D4. Перед обозначением кометы ставят префикс, указывающий на природу кометы. Используются следующие префиксы:
P/ — короткопериодическая комета (то есть комета, чей период меньше 200 лет, или которая наблюдалась в двух или более прохождениях перигелия);
C/ — долгопериодическая комета;
X/ — комета, достоверную орбиту для которой не удалось вычислить (обычно для исторических комет);
D/ — кометы разрушились или были потеряны;
A/ — объекты, которые были ошибочно приняты за кометы, но реально оказавшиеся астероидами.
Например, комета Хейла — Боппа получила обозначение C/1995 O1. Обычно после второго замеченного прохождения перигелия периодические кометы получают порядковый номер. Так, комета Галлея впервые была обнаружена в 1682 году. Её обозначение в том появлении по современной системе — 1P/1682 Q1. Кометы, которые впервые были обнаружены как астероиды, сохраняют буквенное обозначение. Например, P/2004 EW38 (Catalina — LINEAR).
Всего есть пять тел в Солнечной системе, которые числятся и в списке комет, и в списке астероидов. Это 2060 Хирон (95P/Хирон), 4015 Вильсон — Харрингтон (107P/Вильсона — Харрингтона), 7968 Эльст — Писарро (133P/Эльста — Писарро), 60558 Эхекл (174P/Эхекл) и 118401 LINEAR (176P/LINEAR).
Строение комет
Основные газовые составляющие комет
| Атомы | Молекулы | Ионы |
|---|---|---|
| Н | Н2O | H2O+ |
| О | С2 | H3O+ |
| С | С3 | OH+ |
| S | CN | CO+ |
| Na | СН | CO2+ |
| Fe | СО | CH+ |
| Co | HCN | CN+ |
| Ni | СH3CN | |
| H2CO |
Ядро
Ядро кометы Темпеля 1 (фото аппарата «Дип Импакт»)
По наиболее распространённой модели Уиппла ядро — смесь льдов с вкраплением частиц метеорного вещества (теория «грязного снежка»). При таком строении слои замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере нагревания газы, испаряясь, увлекают за собой облака пыли. Это позволяет объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет.
Однако согласно исследованиям, проведённым с помощью запущенной в 2005 году американской автоматической станции “Deep Impact”, ядро состоит из очень рыхлого материала и представляет собой ком пыли с порами, занимающими 80 % его объёма.
Кома
Кома — окружающая ядро светлая туманная оболочка чашеобразной формы, состоящая из газов и пыли. Обычно тянется от 100 тысяч до 1,4 миллиона километров от ядра. Давление света может деформировать кому, вытянув её в антисолнечном направлении. Кома вместе с ядром составляет голову кометы. Чаще всего кома состоит из трёх основных частей:
Внутренняя (молекулярная, химическая и фотохимическая) кома. Здесь происходят наиболее интенсивные физико-химически процессы.
Видимая кома (кома радикалов).
Ультрафиолетовая (атомная) кома.
Хвост
У ярких комет с приближением к Солнцу образуется «хвост» — слабая светящаяся полоса, которая в результате действия солнечного ветра чаще всего направлена в противоположную от Солнца сторону. Несмотря на то, что в хвосте и коме сосредоточено менее одной миллионной доли массы кометы, почти 99,9 % свечения, наблюдаемого нами при прохождении кометы по небу, происходит именно из этих газовых образований. Дело в том, что ядро очень компактно и имеет низкое альбедо (коэффициент отражения).
Хвосты комет различаются длиной и формой. У некоторых комет они тянутся через всё небо. Например, хвост кометы, появившейся в 1944 году, был длиной 20 млн км. А Большая комета 1680 года (по современной системе — C/1680 V1) имела хвост, протянувшийся на 240 млн км. Также были зафиксированы случаи отделения хвоста от кометы (C/2007 N3 (Лулинь)).
Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звёзды, — так как образованы из чрезвычайно разрежённого вещества (его плотность гораздо меньше, чем, к примеру, плотность газа, выпущенного из зажигалки). Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. Состав большинства пылинок схож с астероидным материалом Солнечной системы, что выяснилось в результате исследования кометы 81P/Вильда космическим аппаратом «Стардаст». По сути, это «видимое ничто»: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.
Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Фёдор Бредихин. Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов, использующаяся в современной астрономии. Бредихин предложил относить хвосты комет к основным трём типам: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривлённые, уклоняющиеся от Солнца; короткие, сильно уклонённые от центрального светила.
Астрономы объясняют столь различные формы кометных хвостов следующим образом. Частицы, из которых состоят кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.
Скорость частицы, вылетевшей из ядра кометы складывается из скорости, приобретённой в результате действия Солнца — она направлена от Солнца к частице, и скорости движения кометы, вектор которой касателен к её орбите, поэтому частицы, вылетевшие к определённому моменту, в общем случае расположатся не на прямой линии, а на кривой, называемой синдинамой. Синдинама и будет представлять собой положение хвоста кометы в этот момент времени. При отдельных резких выбросах частицы образуют отрезки или линии на синдинаме под углом к ней, называемые синхронами. Насколько хвост кометы будет отличаться от направления от Солнца к комете, зависит от массы частиц и действия Солнца.
Какая связь комет с метеорами и астероидами
Как считают учёные, астероиды и кометы представляют собой остатки материи, из которой возникла Солнечная система. Первые располагаются ближе к звезде и являются каменными и металлическими объектами. А вторые сформировались на более отдалённой территории и, как следствие, замороженные и ледяные тела.
Если же говорить про связь комет с метеорами и астероидами, то можно выстроить такую цепочку:
- когда-то давно на раннем этапе формирования Солнечной системы появились астероиды и кометы;
- во время движения в пространстве, они могут пересекаться с другими объектами космоса, в том числе и с орбитой Земли;
- из-за большого количества они сталкиваются и разрушаются. А их осколки — это метеоры, которые при падении на земную поверхность становятся метеоритами.Как видно, прослеживается некая последовательность. По сути, изначально было одно вещество, сформировавшее всё вокруг.
Итак, мы узнали что больше комета или астероид, что их отличает и как они могут двигаться в космическом пространстве
Конечно, многое нам ещё неизвестно, но наблюдение за ними очень важно
На самом деле, все небесные тела вызывают огромный интерес у учёных. Ведь изучая и исследуя их, мы ближе знакомимся с нашей Вселенной. Более того, не исключена возможность столкновения космических тел с Землёй. Значит нужно определить вероятность этого, последствия и по мере сил защитить нас от этой угрозы.
Альбедо
Ядра комет — одни из самых темных объектов, существующих в Солнечной системе. Джотто зонд обнаружил , что кометы Галлея ядро отражает примерно 4% света , который падает на него, и Deep Space 1 обнаружил , что кометы Боррелли в поверхность отражает лишь 2,5-3,0% света , который падает на него; Для сравнения, свежий асфальт отражает 7% падающего на него света. Считается, что темным поверхностным материалом являются сложные органические соединения. Солнечное отопление удаляет летучие соединения, оставляя после себя тяжелые длинноцепочечные органические вещества, которые, как правило, очень темные, такие как смола или сырая нефть. Сама темнота кометных поверхностей позволяет им поглощать тепло, необходимое для их выделения .
Примерно шесть процентов околоземных астероидов считаются вымершими ядрами комет (см. Вымершие кометы ), которые больше не испаряются. Два околоземных астероида с таким низким альбедо: 14827 Гипнос и 3552 Дон Кихот .
Моющее средство «Комет»: состав
«Комет» — чистящее средство, в состав которого не так давно входил хлор и его соединения. Именно это вещество обеспечивало устранение грязи и жира, которые как разместились на поверхности кухонной утвари или плиты, так и въелись в нее. «Комет» с включением хлоринола предназначен для применения в жилых помещениях. Его допустимо использовать при проведении уборки в медицинских и детских учреждениях.
Существенное отличие универсального порошка «Комет» от множества других заключается в том, что в его состав входит мел. Он способен обеспечить аккуратное отношение к очищаемой поверхности, проникание внутрь и устранение всех загрязнителей.
Существенное отличие универсального порошка Комет от множества других заключается в том, что в его состав входит мел.
В состав «Комета» входят органические кислоты, гарантирующие уничтожение 99 % микроорганизмов, развивающихся на загрязненной поверхности. Таким образом, «Комет» по праву заслуживает названия дезинфицирующего препарата.
Состав
Поверхность ядра кометы 67P с расстояния 10 км, вид с космического корабля Rosetta
На комете 67P / Чурюмова – Герасименко часть образующегося водяного пара может вырваться из ядра, но 80% его повторно конденсируется в слоях под поверхностью. Это наблюдение подразумевает, что тонкие слои, богатые льдом, обнаженные близко к поверхности, могут быть следствием кометной активности и эволюции, и что глобальное расслоение не обязательно происходит в начале истории образования кометы.
Фрагмент B распадающейся кометы 73P / Швассмана-Вахмана 3, вид в космический телескоп Хаббла
Измерения, проведенные спускаемым аппаратом Philae на комете 67P / Чурюмова – Герасименко, показывают, что толщина слоя пыли может достигать 20 см (7,9 дюйма). Под ним твердый лед или смесь льда и пыли. Кажется, что пористость увеличивается к центру кометы. Хотя большинство ученых считали, что все свидетельства указывают на то, что структура ядер комет представляет собой груды обломков меньших ледяных планетезималей предыдущего поколения, миссия Rosetta развеяла идею о том, что кометы представляют собой «груды обломков» из разрозненного материала. Миссия Rosetta показала, что кометы могут быть «грудой обломков» из разрозненного материала. Данные не являются окончательными относительно среды столкновения во время формирования и сразу после него.
Расщепление
Ядра некоторых комет могут быть хрупкими, и этот вывод подтверждается наблюдениями за расщеплением комет. Расщепляющиеся кометы включают 3D / Biela в 1846 г., Shoemaker – Levy 9 в 1992 г. и 73P / Schwassmann – Wachmann с 1995 по 2006 г. Греческий историк Эфор сообщил, что комета раскололась еще зимой 372–373 гг. До н. Э. Предполагается, что кометы раскололись из-за термического напряжения, внутреннего давления газа или удара.
Кометы 42P / Neujmin и 53P / Van Biesbroeck кажутся фрагментами родительской кометы. Численное интегрирование показало, что обе кометы довольно близко подходили к Юпитеру в январе 1850 г. и что до 1850 г. эти две орбиты были почти идентичны.
Параметры некоторых комет
Вот некоторые параметры некоторых известных комет. Это только параметры, касающиеся исследования в плане.
| Комета | Период Т (а) | Эксцентриситет | Большая полуось а (укр.) | Малая полуось b (ua) |
| 2P / Encke | 3 298 45 | 0,847 45 | 2,215 85 | 1,176 34 |
| C / 1975 V1 (Запад) | 6,12 | 0,582 | 3,345 81 | 2 720 77 |
| 3D / Биела | 6 620 79 | 0,755 92 | 3,525 93 | 2.308 3 |
| 108P / Ciffreo | 7,23 | 0,543 173 | 3 739 03 | 3,139 37 |
| 13П / Ольберс | 72,405 | 0,930 97 | 17 371 8 | 6,342 38 |
| 1П / Галлея | 76,028 8 | 0,967 28 | 17,946 7 | 4,553 29 |
| 109P / Свифт-Таттл | 135,1 | 0,963 589 | 26,329 2 | 7.040 09 |
| C / 2004 F4 (Брэдфилд) (de) | 293 | 0,987 6 | 44,114 2 | 6,925 54 |
| C / 1969 Y1 (Bennett) | 1678 | 0,996 2 | 142,44 | 12.405 8 |
| C / 1995 O1 (Хейл-Бопп) | 2380 | 0,994 972 | 178 259 | 17,853 3 |
| С / 1908 R1 (Morehouse) | ∞ | 1 000 7 | ∞ | ∞ |
Современные исследования комет
Исследователям Вселенной удалось получить фотографии комет с небольших, по космическим меркам, расстояний.
Насколько яркое и впечатляющее зрелище представляет собой комета на небе, настолько же неприглядными оказались кометные ядра вблизи. Больше всего они похожи на городские сугробы в конце зимы, покрытые коркой грязи и копоти
Или, если принять во внимание их размеры,- грязные айсберги
В 1986 г. американские космические аппараты «Вега-1» и «Вега-2» и европейский «Джотто» «наведались» к комете Галлея, передали на землю изображения ее ядра и провели анализ вещества хвоста. Предположения ученых о составе кометных ядер подтвердились. Ядро кометы имеет размеры около 10 км и вращается вокруг своей оси.
Основное место обитания комет находится на самых дальних окраинах Солнечной системы — в облаке Оорта. Там они и проводят большую часть своей «жизни».
Но иногда, под влиянием других космических тел, некоторые из них меняют свои орбиты и начинают приближаться к Солнцу. Вот тогда-то мы и видим их на ночном или вечернем небе.
Однако жизнь кометы, решившей покинуть облако Оорта, коротка — ведь при каждом прохождении вблизи Солнца она теряет часть своего вещества. Через 10-15 тыс. лет кометы полностью испаряются.
Масса средней кометы ничтожна — примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов практически равна нулю. Поэтому «бородатые звезды» никак не влияют на планеты Солнечной системы. Так, в мае 1910 г. Земля прошла сквозь хвост кометы Галлея, даже не ощутив этого.
Зато столкновение ядра крупной кометы с нашей планетой может вызвать крайне тяжелые последствия для атмосферы и магнитосферы Земли. Примером такого события может служить падение обломков кометы Шумейкеров-Леви на Юпитер, которое астрономы всего мира наблюдали в июле 1994 г.
В 2005 году американский космический аппарат «Дип Импакт» отправился к комете для того, чтобы… протаранить ее. Он сбросил на комету специальный зонд, который столкнулся с ядром кометы.
При взрыве больше 10 тысяч тонн вещества кометы превратились в газ и пыль, а приборы определили состав вещества, из которого состоит ее «голова».
Размер
Сравнение Tempel 1 и Hartley 2
Считается, что большинство кометных ядер имеют диаметр не более 16 километров (10 миль). Самые большие кометы, попавшие на орбиту Сатурна : 95P / Chiron (≈200 км), C / 2002 VQ94 (LINEAR) (≈100 км), комета 1729 г. (≈100 км), Хейла – Боппа (≈60 км). ), 29P (≈60 км), 109P / Свифта – Туттля (≈26 км) и 28P / Neujmin (≈21 км).
Картофельное ядро кометы Галлея (15 × 8 × 8 км) содержит равное количество льда и пыли.
Во время пролета в сентябре 2001 года космический аппарат Deep Space 1 обнаружил ядро кометы Боррелли и обнаружил, что оно примерно вдвое меньше (8 × 4 × 4 км) ядра кометы Галлея. Ядро Боррелли также имело форму картофеля с темно-черной поверхностью. Как и комета Галлея, комета Боррелли выделяла газ только из небольших участков, где отверстия в коре открывали лед для солнечного света.
C / 2006 W3 (Chistensen) — с выделением углеродного газа
Диаметр ядра кометы Хейла – Боппа оценивается в 60 ± 20 км. Хейл-Бопп казался ярким невооруженным глазом, потому что его необычно большое ядро выделяло много пыли и газа.
Ядро P / 2007 R5 , вероятно, всего 100–200 метров в диаметре.
Самые большие кентавры (нестабильные, пересекающие планету, ледяные астероиды) оцениваются в диаметре от 250 до 300 км. Три из самых крупных будут включать 10199 Чарикло (258 км), 2060 Хирон (230 км) и (523727) 2014 NW 65 (≈220 км).
Средняя плотность известных комет составляет 0,6 г / см 3 . Ниже приведен список комет, у которых были оценочные размеры, плотность и масса.
| Имя | Размеры км | Плотность г / см 3 | Масса кг |
|---|---|---|---|
| Комета Галлея | 15 × 8 × 8 | 0,6 | 3 × 10 14 |
| Темпель 1 | 7,6 × 4,9 | 0,62 | 7,9 × 10 13 |
| 19P / Borrelly | 8 × 4 × 4 | 0,3 | 2 × 10 13 |
| 81P / Wild | 5,5 × 4,0 × 3,3 | 0,6 | 2,3 × 10 13 |
| 67P / Чурюмов – Герасименко | См. Статью о 67P | 0,4 | (1,0 ± 0,1) × 10 13 |
Строение комет
Основные газовые составляющие комет
| Атомы | Молекулы | Ионы |
|---|---|---|
| Н | Н 2 O | H 2 O + |
| О | С 2 | H 3 O + |
| С | С 3 | OH + |
| S | CN | CO + |
| Na | СН | CO 2 + |
| Fe | СО | CH + |
| Co | HCN | CN + |
| Ni | СH 3 CN | |
| H 2 CO |
Ядро
Ядро — твёрдая часть кометы, в которой сосредоточена почти вся её масса. Ядра комет на данный момент недоступны телескопическим наблюдениям, поскольку скрыты непрерывно образующейся светящейся материей.
По наиболее распространённой модели Уиппла ядро — смесь льдов с вкраплением частиц метеорного вещества (теория «грязного снежка»). При таком строении слои замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере нагревания газы, испаряясь, увлекают за собой облака пыли . Это позволяет объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет .
Однако согласно исследованиям, проведённым с помощью запущенной в 2005 году американской автоматической станции Deep Impact , ядро состоит из очень рыхлого материала и представляет собой ком пыли с порами, занимающими 80 % его объёма.
Кома
Кома — окружающая ядро светлая туманная оболочка чашеобразной формы, состоящая из газов и пыли . Обычно тянется от 100 тысяч до 1,4 миллиона километров от ядра. Давление света может деформировать кому, вытянув её в антисолнечном направлении. Кома вместе с ядром составляет голову кометы. Чаще всего кома состоит из трёх основных частей:
Хвост
У ярких комет с приближением к Солнцу образуется «хвост» — слабая светящаяся полоса, которая в результате действия солнечного ветра чаще всего направлена в противоположную от Солнца сторону. Несмотря на то, что в хвосте и коме сосредоточено менее одной миллионной доли массы кометы, почти 99,9 % свечения, наблюдаемого нами при прохождении кометы по небу, происходит именно из этих газовых образований. Дело в том, что ядро очень компактно и имеет низкое альбедо (коэффициент отражения) .
Хвосты комет различаются длиной и формой. У некоторых комет они тянутся через всё небо. Например, хвост кометы, появившейся в 1944 году [] , был длиной 20 млн км. А Большая комета 1680 года (по современной системе — C/1680 V1) имела хвост, протянувшийся на 240 млн км. Также были зафиксированы случаи отделения хвоста от кометы (C/2007 N3 (Лулинь)).
Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звёзды, — так как образованы из чрезвычайно разрежённого вещества (его плотность гораздо меньше, чем, к примеру, плотность газа, выпущенного из зажигалки). Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. Состав большинства пылинок схож с астероидным материалом солнечной системы, что выяснилось в результате исследования кометы 81P/Вильда космическим аппаратом «Стардаст » . По сути, это «видимое ничто»: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.
Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Фёдор Бредихин . Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов, использующаяся в современной астрономии. Бредихин предложил относить хвосты комет к основным трём типам: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривлённые, уклоняющиеся от Солнца; короткие, сильно уклонённые от центрального светила.
Астрономы объясняют столь различные формы кометных хвостов следующим образом. Частицы, из которых состоят кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.
Скорость частицы, вылетевшей из ядра кометы складывается из скорости, приобретённой в результате действия Солнца — она направлена от Солнца к частице, и скорости движения кометы, вектор которой касателен к её орбите, поэтому частицы, вылетевшие к определённому моменту, в общем случае расположатся не на прямой линии, а на кривой , называемой синдинамой. Синдинама и будет представлять собой положение хвоста кометы в этот момент времени. При отдельных резких выбросах частицы образуют отрезки или линии на синдинаме под углом к ней, называемые синхронами. Насколько хвост кометы будет отличаться от направления от Солнца к комете, зависит от массы частиц и действия Солнца .
Отличие кометы от метеорита
Начнём с того, что комета представляет собой небольшое небесное тело, которое движется вокруг Солнца по значительно вытянутой орбите в виде конического сечения.
Как известно, метеорит это упавшее, долетевшее до поверхности, небесное тело. Между прочим, он явно уступает кометным образованиям по весу и размеру.
Таким образом, кометы и метеориты отличаются местоположением. Первые движутся в космическом пространстве, а вторые, наоборот, падают на земную поверхность. Другими словами, одни находятся выше других и их перемещение бесконечно.
Стоит отметить, что существенная разница в движении космических тел и обуславливает то, чем они становятся и как проживают свою жизнь.
Орбита кометы Галлея
Из чего состоят кометы
Конечно, важным отличием, в первую очередь, является состав объекта. Так как от этого зависят все его характеристики, основные черты и свойства, а также будущее.
Метеориты, которые были обнаружены на Земле, имеют разный состав. Но преимущественно в них содержатся различные руды, минералы, металлы и камень.
А вот кометы это скопление льда и камня. К тому же у них имеется ядро, образованное твёрдыми частицами, и окруженное туманной оболочкой (комой). Именно приближаясь к Солнцу, вокруг её ядра образуется облако, то есть кома, а также после неё остаётся след (хвост). Они образуются из пыли и газа.
Можно сказать, что кометы подвижные ледяные камни или глыбы, а метеориты остаточные частицы внеземных тел, попавшие на Землю. Разумеется, находясь в пространстве они перемещаются (как бы тогда они попали к нам), но в это время они являются астероидами, метеороидами и метеорами.
Комета (изображение)
Ядро и хвост
Как правило, по этим двум составляющим и определяют кометы. Их ядро сформировано твердыми частицами, его окутывает газопылевое туманное облако. А вместе они создают, так называемую, голову.
Происхождение
Поскольку метеориты, так сказать, остаточные, долетевшие до нас, частицы небесных тел, то очевидно, что они формируются в результате столкновений. Сначала, возможно, при ударе с другим объектом, а затем уже при попадании в атмосферу. Где, соответственно, происходит «столкновение» и трение, возгорание и удар о поверхности.
В отличие от них кометные представители появляются в районе Солнечной системы из самых глубоких частей космоса. Если они и сталкиваются с чем-то, то наносят больший урон, чем получают.
Как считают астрономы, кометы с долгим периодом обращения вокруг Солнца (более 200 лет) попадают в нашу систему из облака Оорта.
По сути, многие метеоры, сгорающие в земной атмосфере, это частички кометных образований. В своё время они были потеряны от основного компонента.
Облако Оорта
Что такое кометы?
Кометы это большие космические объекты состоящие из замороженных газов, камней и пыли, которые вместе с остальными небесными телами Солнечной системы вращаются вокруг звезды. Они образовались после сложных процессов, во время которых зарождались планеты и Солнце. В своем изначальном состоянии кометы довольно крупны и могут быть размером с целые города. Но в процессе их жизненного цикла, когда они находятся на орбите Солнца, кометы постепенно нагреваются по мере приближения к источнику тепла, теряя тем самым свою массу.
Солнце мало того, что нагревает их, оно еще и притягивает частицы, из-за чего и появляются огромные хвосты, простирающиеся на многие миллионы километров, озаряя темноту космоса. То, что удерживает комету в движении и направляет ее путь, это гравитация со всех планет и звезд, вблизи которых она проходит. Когда комета приближается к Солнцу, она движется все быстрее и быстрее, потому что чем ближе объект к источнику гравитации, тем сильнее она на него действует. Хвост кометы не только будет быстрее двигаться, но еще становиться длиннее, так как большее количество веществ будет испаряться.
Направление хвоста комет
Направление хвоста комет Пыль и пар создают два отдельных хвоста, но направлены они обычно примерно в одну сторону. Оба хвоста всегда направлены в сторону от Солнца, но заряженные частицы сильнее реагируют на магнитное поле и солнечный ветер, что делает его направленным точно в обратную сторону от звезды. Частицы пыли меньше подвержены подобному влиянию, поэтому направление пылевого хвоста искривляется в зависимости от орбиты кометы.
Интересный факт: в 2009 году космический зонд НАСА взял образец из кометы Вильда-2 и ученые обнаружили, что он содержит аминокислоту глицин — важнейший элемент для зарождения жизни. Недавнее исследование показало, что на Землю могла упасть комета, принеся до 9 триллионов органических материалов, обеспечив тем самым необходимую энергию и материалы для синтеза более серьезных молекул, впоследствии создавшие жизнь.
