Комети – тіла Сонячної системи, що мають вигляд туманних об'єктів, зазвичай зі світлим згустком-ядром у центрі та хвостом. Вони належать до найкрасивіших небесних тіл. Світлі туманні оболонки, що оточують невелике ядро, довгий хвіст, що іноді тягнеться на півнеба, швидкий рух серед зірок - все це робить комету несхожою на інші небесні світила. Комети можуть спостерігатися тоді, коли невелике крижане тіло, яке називається ядром комети, наближається до Сонця на відстань, меншу за 4-5 а. е., прогрівається його променями і з нього починають виділятися гази та пил, які видно внаслідок їх освітлення Сонцем.
Комета Галлея мала близько тридцяти зареєстрованих виступів, що повністю довели ефективність закону тяжіння Ньютона, який Едмонд використав для визначення періодичності комети. Комета Галлея має ядро, що складається з фрагментів льоду, пилу і породи, яке вимірює приблизно 15 км завдовжки, 8 км завширшки і 8 км заввишки, де є кратери діаметром до 1 км.
З іншого боку, ядро комети Галлея має низьку щільність, що змушує нас думати, що він пористий. Нарешті, варто згадати, що розрахунковий вік цього ядра становить близько 4, 6 млрд років, вік Сонячної системи. Тим не менш, його орбіта еліптична та ретроградна і нахилена на 18 градусів щодо її еліпса.
Гази та пил, що виділяються з ядра, створюють навколо нього туманні оболонки - атмосферу комети, що складає разом із ядром голову комети. Атмосфера комети безперервно розсіюється в міжпланетний простір: під дією світлового тиску та взаємодії із сонячним вітром гази та пил відносяться у напрямку від Сонця, утворюючи хвости комет.
Цей період відомий як «перигелій» і означає, що зірка найближче до Сонця. Комета Галлея похилого віку, будучи спійманою гравітаційним полем Юпітера близько 200 000 років тому, коли вона становила приблизно 19 км у діаметрі. При цьому щоразу, коли ця комета завершує орбітальний цикл, вона втрачає до 0,1% від її загальної маси, тобто 100 000 мільйонів кг її складу. Тому, за оцінками, протягом 300 тисяч років воно зникло.
Незважаючи на те, що він дуже яскравий, відображається лише 4% яскравості, що отримується Галлеєм. Це тому, що це один з найтемніших об'єктів у космосі. Його яскравий білий колір пов'язаний з хвостом комети, який може досягати кількох мільйонів кілометрів у довжину і ділиться на два: один складається з іонізованих газів, таких як ціаноген, а інший – з пилу. Останнє може викликати два метеорних потокупід час проходження комети через Землю: Ця Акваріда та Орінідас.
У більшості комет у середині голови спостерігається яскраве зіркоподібне «ядро», що є світінням центральної, найбільш щільної зони газів навколо істинного ядра комети. Голова комети та її хвіст не мають різких обрисів. Їхні видимі розміри залежать від інтенсивності виділення газів і пилу з ядра, що визначається розмірами ядра та його близькістю до Сонця, а з іншого боку, від обставин спостережень; насамперед від яскравості фону неба. Іноді та чи інша комета зближується з будь-якої потужної планетою, і це призводить до різкій змініїї орбіти.
Основні прояви комети Галлея
Перший офіційний запис цієї комети був у 240 році до нашої ери. У 837 році комета Галлея зробила свій найближчий підхід до Землі, або 4,8 мільйона кілометрів. Власне, комети є «брудними крижаними породами». Лід цих каменів утворений в основному з летючого матеріалу, а «бруд» складається в основному з пилу та каміння.
Комети є об'єктами Сонячної системи. На відміну від планет, орбіти яких майже кругові, комети мають дуже еліптичні орбіти, що збільшує їхню відстань від Сонця. Чим віддаленіша місія комети, тим довше комета рухатиметься, щоб зробити повний поворот сонця.
Поперечник голови комети зазвичай становить десятки і сотні тисяч кілометрів, але, наприклад, у комети 1680 і у яскравої комети 1811 він перевищував мільйон кілометрів, тобто був майже дорівнює діаметру Сонця. Вздовж хвоста комети яскравість зменшується поступово, і тому довжина видимої частини хвоста - до місця, де він зливається з фоном неба, - залежить від чорноти неба, від телескопа та інших причин. Зазвичай довжина видимої частини хвоста становить мільйони та десятки мільйонів кілометрів. Але в яскравої комети 1680 р., що мала гігантську голову, хвіст був видно протягом 300 млн. км, тобто його довжина була вдвічі більша за відстань від Землі до Сонця.
Що таке перукар та хвіст? Коли цей «брудний крижаний камінь» наближається до Сонця, температура його поверхні збільшується. Зазвичай комети проводять більшу частину своїх «життя» на настільки великих відстанях від Сонця, що їхня температура набагато нижча за це. Коли досить близько до Сонця, починається процес випаровування частини комет. Гази і гранули, випущені з ядра, завдяки цьому утворюють навколо них хмару. Ми називаємо цю хмару волосся кометами. Частина матеріалу в цій хмарі буде підірвана «сонячним вітром» у протилежному напрямку Сонця, утворюючи хвіст комети.
Спостереження яскравих комет дозволили астрономам накопичити цінні дані про кометних хвостах, що стали основою вивчення їхньої природи.
Як показали спектроскопічні спостереження, світіння оболонок голови та хвоста комети створюється головним чином газовими молекулами та пилом. Голова та хвіст комети абсолютно прозорі. Коли комета виявляється між Землею та якоюсь зіркою, світло зірки доходить до нас без помітного послаблення. Отже, гази та пил у кометах надзвичайно розріджені.
З погляду Сонячної системи Земля близька до Сонця. Коли комета наближається до нашої планети, тому що вона також наблизилася до Сонця, вона наближається до волосся та хвоста. Те, що ми бачимо в комету, у внутрішніх областях Сонячної системи, - це її волосся та хвіст.
Комети короткого періоду мають орбіти у площинах, близьких до площини орбіт планет; Комети з довгими періодами мають орбіти в площинах із найрізноманітнішими орієнтаціями. Це було б більш ніж трильйон об'єктів, різних розмірів. Коли їх було порушено, ці об'єкти почнуть «падати» у внутрішні області Сонячної системи, перетворившись на довгострокові комети.
Відповідно до класифікації, запропонованої у 70-х рр. ХІХ ст. російським астрономом Ф. А. Бредіхіним, всі кометні хвости поділяються на три типи: хвости I типу спрямовані прямо від Сонця; хвости II типу вигнуті та відхиляються назад по відношенню до орбітального руху комети; хвости ІІІ типу майже прямі, але помітно відхиляються назад. При деяких взаємних положеннях Сонця, комети та Землі хвости ІІ і ІІІ типів здаються земному спостерігачеві спрямованими до Сонця, тобто утворюють так звані аномальні хвости.
Ця «хмара» називається «хмарою Оорта». Це прийнята нині модель виникнення короткочасних комет. Ця «шайба» кометних ядер сьогодні називається «поясом Койпера». За оцінками, пояс Койпера становить близько 000 об'єктів діаметром понад 300 км; 000 з більш як 100 км; 000 з більш як 30 км; і т.д.
Дві комети «перетинають» внутрішні області Сонячної системи, у відмінних умовах для спостереження із широти Мінас-Жерайса. Їх можна побачити навіть неозброєним оком за умови, що потрібне місце, наприклад, забруднення, характерне для великих міст. З такого міста, як Белу-Орізонті, можна отримати чудовий вид на ці комети за допомогою невеликого телескопа або навіть бінокля.
Сучасні дослідження дозволили встановити, що хвости I типу - плазмові, мають струменеву структуру і складаються з іонізованих молекул, які з великим прискоренням йдуть геть від ядра внаслідок електромагнітної взаємодії із сонячним вітром. Хвости II типу утворені пиловими частинками різної величини, що безперервно виділяються з ядра. Хвости III типу з'являються в тому випадку, коли з ядра одночасно виділяється ціла хмара порошин. Пилинки різної величини набувають різного прискорення під дією світлового тиску, і тому така хмара розтягується в смугу - хвіст комети. Зрідка спостерігається прямий хвіст натрієвий, спрямований приблизно вздовж плазмового хвоста (хвоста I типу). Нейтральні молекули, присутні в голові комети, набувають під дією світлового тиску приблизно такі ж прискорення, як і пилові частинки, і тому повинні рухатися у напрямку хвоста типу II. Однак час їхнього життя до іонізації та дисоціації сонячним випромінюванням лише кілька годин, і вони не встигають просунутися далеко в хвіст ІІ типу. Іноді їх вдається помітити у невеликій кількості у початковому відрізку хвоста.
Як і астероїди, їх підозрюють у тому, що вони є залишками утворення планет Сонячної системи 4, 6 мільярди років тому. Але коли астероїди зазвичай складаються з каменю і металу, комети більше схожі на брудні сніжки. Вони складаються із заморожених газів, таких як вуглекислий газ, метан та аміак, а також водяного льоду, до якого включені частинки пилу та гірські породи.
Комети відбуваються в основному з двох областей сонячної системи: пояса Койпера, який є диском з крижаних тіл, який трохи виходить за орбіту Нептуна і хмари Оорта, більш віддалену сферичну колекцію об'єктів, що позначає межу Сонячної системи.
Близько 1950 вдалося встановити, що ядра комет - це порівняно невеликі крижані тіла, що складаються з замерзлих газів, перемішаних з деякою кількістю нелетких кам'янистих речовин. Поперечники ядер бувають зазвичай від кількох сотень метрів до кількох кілометрів, і тому ядра не видно.
Коли комета підходить ближче до Сонця і випаровування посилюється, то стає видно туманні оболонки голови комети, а іноді і розріджений потік газів, що відганяється геть від ядра відразною дією Сонця. Разом із газом ядро залишають і порошинки з нелетких кам'янистих речовин. Такі потоки газу та пилу утворюють один або кілька хвостів комети.
Короткоперіодні комети, які обертаються навколо Сонця протягом 200 років або менше, зазвичай є об'єктами пояса Койпера, тоді як довгострокові комети, які займають сотні або тисячі років на орбіті сонця, зазвичай походять з хмари Оорта.
Вони є небесними тіламиСонячна система, що рухається навколо Сонця з параболічними орбітами, гіперболічними або еліптичними з великим ексцентриситетом. Існує багато теорій про його походження, один з яких розміщує гніздо комет на великій відстані 20 трильйонів кілометрів від Сонця, але навіть на цій відстані вони обертаються навколо них.
Не тільки порошинки, але також і більші частинки залишають ядро, що захоплюються потоком газів, що випаровуються. Кометні ядра настільки малі, що сила тяжкості з їхньої поверхні у десятки тисяч разів менше, ніж Землі.
Світіння газів у кометах - це перевипромінювання сонячного світла, причому перевипромінюються лише промені певних довжин хвиль, притаманних даної молекули.
Це кільце льоду і скель в декількох десятках мільярдів заморожених мас льоду, варіації сили тяжіння змушують ці тіла звільнятися від пояса і просуватися до Сонця, який прикладає силу і приваблює комету, комета може мати кілька пунктів призначення через тяжіння сонця, вона може врізатися в нашу зірку, втекти назавжди в сонячну систему або в середині дороги, якщо вона зіткнеться з планетою.
Коли він переміщається в сонячні системи, комета є лише невеликою масою льоду, але коли вона починає страждати від сонячних вітрів, частки льоду комети слабшають і утворюють хвіст, який може перебувати за тисячі кілометрів. земля. Найбільш поширеними хімічними елементами в кометах є водень, кисень, вуглець та натрій, які завжди заморожені.
Як показує вивчення спектрів, майже всі комети випромінювання голови породжується нейтральними молекулами, які з 2 чи 3 атомів.
Комета Галлея.
У 70-х роках було встановлено присутність у кометах атомарного кисню, водню та вуглецю. У 1974 р. вперше вдалося виявити радіовипромінювання кометних молекул.
Але якщо він потрапить на Землю, з'явиться вогненна куля, за якою піде величезний вітер, де він не стане кратером, оскільки його тендітне ядро руйнуватиметься, коли воно пройде через атмосферу, де він відчуває сильне тертя. В крайньому випадку сонячної системи є велика сферична хмара з 1 млн. ядер, іноді через силу Сонця, ці об'єкти залишають хмари і йдуть до зірки, описуючи еліптичні орбіти, які можуть варіюватися від декількох років або навіть до тисяч років, кінцевою метою багатьох є шок з Сонцем.
Блукаючі на дуже високих швидкостях, проти сонячного вітру, штовхаються фрагменти льоду та пилу, а спека – це просто сонце, яке змушує гази відриватися від зірки, що нагадує суху кригу, яку ми бачимо тут на землі, створюючи хвіст. Існує кілька способів класифікації комет.
Комети є членами Сонячної системи. Вони рухаються навколо Сонця по витягнутих еліптичних орбіт різних розмірів, як завгодно орієнтованим у просторі. Відомо близько 100 періодичних та короткоперіодичних комет, які через кілька років або десятків років наближаються до Сонця, витрачаючи при цьому щоразу деяку частину свого ядра.
В основному комети можна розділити на дві основні групи: комети короткого або короткого періоду та комети довгого періоду. Коміти малих періодів або періодичні комети – комети з орбітальним періодом менше 200 років і відносяться до внутрішньої сонячної системи, ймовірно, з пояса Койпера.
Довгострокові - комети з періодами близько мільйонів років або понад 200 років. Коли ще далі від Сонця, довгі комети можуть бути рівновіддалені найближчим зіркам, тобто їхнє походження буде поза Сонячною системою, ймовірно, в Хмарі Оорта. Згідно з останніми даними, періодичні комети зазвичай діляться на дрібноперіодичні комети та довгоперіодичні комети. Зі 155 невеликих кометних комет спостерігалося 93 комети з двома або більше перигеліями проходів. Таким чином, деяким вченим-кометам було вигідно змінити визначення короткоперіодичних комет, скоротивши їх період до 20 років.
Існування періодичних комет було встановлено наприкінці XVII ст. англійським астрономом Еге. Галлеєм, який обчислив орбіти комет, що спостерігалися в 1531, 1607 і 1682 рр., і виявив їхню дивовижну подібність.
Надалі підтвердилося, що це були різні наближення до Сонця однієї і тієї ж комети, яка отримала назву комети Галлея. Вона повертається до Сонця з періодом близько 76 років.
Ці два нових класи розділені невеликим проміжком часу. Всі дрібні або короткі періоди комети, відповідно до нової класифікації, обертаються навколо Сонця так само, як планети у прямому русі. У цій новій класифікації комети проміжного періоду потім мають середню відстань перигелія і більший ухил в екліптиці, п'ять із яких мають ретроградний напрямок навколо Сонця.
Одинадцять із 20 комет проміжного періоду спостерігалися протягом одного проходу. Комети з довгоперіодичним орбітами з'являлися б випадковим чином у всіх напрямках неба, а приблизно половина з них мала ретроградний рух. З 655 довгострокових комет, що містяться в Каталозі, 192 мають еліптичні орбіти, а 122 мають орбіти, які дуже трохи гіперболічні.
Більшість комет мають орбіти, в тисячі разів більші за діаметр планетної системи. Вони наближаються до Сонця через проміжки часу мільйони років. Тому, на відміну короткоперіодичних комет, передбачити їх поява неможливо. У таких комет, що вони дуже далеко від Сонця, орбіти змінюються під впливом тяжіння найближчих зірок. У той самий час в усіх комет під час руху в області, зайнятої планетами, орбіти змінюються під впливом планетних тяжінь. Зміни бувають особливо великі при тісних зближеннях комет із планетами-гігантами. Зрідка мають відбуватися зіткнення комети з планетами. Частина кратерів на Землі та Місяці, Меркурії та Марсі утворилася внаслідок ударів ядер комет.
Нарешті, 341 комета зазначена як має параболічні орбіти, але це досить вводить в оману, оскільки або неможливо було виявити однозначні розбіжності від параболи в дузі, якою спостерігалися комети, або, простіше кажучи, остаточні розрахунки ніколи не були зроблені. Двадцять дві вихідні орбіти залишаються трохи гіперболічними поза орбіти Нептуна, але 19 не показують істотно різних орбітальних сигналів від параболи. Причина в тому, що хоча маса хмари Оорта залишається невизначеною, вона повинна бути додана до маси внутрішньої сонячної системи для обчислення орбіт.
Більшість комет відкривається нині за фотографіями. Бувають випадки, коли їх відкривають під час спостереження піднебіння неозброєним оком. Але неозброєним оком добре видно тільки тоді, коли підходять порівняно близько до Сонця. Комету називають на прізвище людини, яка її відкрила, рідше - на прізвище астронома, яка багато її вивчала.
Приблизно 90 комет ідентифіковані як нові на довгих орбітах. Якщо така ж частка існує на погано розрахованих параболічних орбітах, загальна сума має бути близька до 170 нових комет у каталозі, підготовленому Марсденом, але 80 з них не були ідентифіковані.
Групи комет та інших незвичайних кометних об'єктів. Деякі комети подорожують дивовижно схожими орбітами, тільки час проходження перигелія помітно відрізняється. Вважається, що члени такої групи комет є фрагментами більшої комети, яка силою припливу випаровувалася раніше на сонці або в деяких випадках диференціалом дії негравітаційних сил у крихкому ядрі. Історично, багато кометів впали.
Чергове наближення комети Галлея до Сонця у квітні 1986 р. Але вже наприкінці 1983 р. вдалося її виявити за допомогою чутливої апаратури. На той час вона була ще на великій відстані від Сонця. Крім різнобічних спостережень комети Галлея з різних обсерваторій на зустріч із нею було надіслано п'ять космічних апаратів, які мають пролетіти поблизу комети та передати на Землю відомості про її структуру та склад.
Два з цих космічних апаратів розроблено у Радянському Союзі за проектом «Венера – комета Галлея». За цим проектом космічні апарати спочатку були спрямовані до Венери, під дією її тяжіння змінили свою орбіту і полетіли в бік комети Галлея, що наближається до Сонця.
Комети - малі тіла Сонячної системи. Це брили льоду та пилу. Більшість часу вони подорожують на далеких околицях Сонячної системи, де ми не можемо їх бачити. Видимими вони стають, коли наближаються до Сонця. Їхня речовина починає випаровуватися, і вони яскраво світяться.
Які космічні апарати досліджували комети?
Для дослідження комети Галлея у 1986 р. було відправлено 5 апаратів. Один із них – «Джотто» – був відправлений Європейським космічним агентством; він передав на Землю фотографії голови та ядра комети, зроблені з близької відстані. Ще 2 апарати "Вега-1" і "Вега-2" - були відправлені СРСР і 2 - Японією.
Які комети найвідоміші?
Ймовірно, найзнаменитіша комета – комета Галлея. Вона названа на честь англійського астронома Едмунда Галлея (1656–1742). Він спостерігав її в 1682 р. і зрозумів, що це та сама комета, яка з'явилася в 1531 і 1607 рр. Він припустив, що вона повертається кожні 76 років і має з'явитися в 1758 р. Його припущення збулося, і з того часу цю комету називають кометою Галлея. Судячи із згадок у стародавніх рукописах, цю комету регулярно спостерігали принаймні з 240 р. до н.е. Останній развона з'являлася в 198 р. і знову повернеться в 2061 р. У 1986 р. вона ледве помітна неозброєним оком. Значно яскравішими були дві останні комети Хікутаке у 1996 р. т Хейла – Боппа у 1997 р.
Чому у комет з'являються хвости?
Коли комети знаходяться далеко від Сонця, вони є замороженим твердим тілом, і ми не можемо їх бачити. При наближенні до Сонця вони починають розігріватися. Деяка кількість льоду з поверхні випаровується і перетворюється на газ, який разом з кометним пилом утворює хмару. У сонячних променях хмара світиться і комета стає видимою. Коли комета виявляється ще ближче до Сонця, пил та газ виділяються інтенсивніше. Сонячний вітер (потім заряджених частинок) чинить тиск на хмару і змушує її витягуватися від голови комети, утворюючи хвіст. Часто у комет утворюються 2 хвоста: газовий та пиловий. Коли комета віддаляється від Сонця, вона знову охолоджується, її голова та хвіст скорочуються та блякнуть.
Яких розмірів кометне ядро?
Коли комета витягується, її розміри можуть сягати сотень тисяч кілометрів. Це розміри хмари газу і пилу, що роздмухується, утворює голову і витягнутий хвіст комети. Тверда частина комети, її ядро, помітно менше – лише кілька кілометрів у поперечнику.
Чи може комета зіштовхнутися з планетою?
У своєму русі Сонячною системою комета може підійти близько до будь-якої планети і змінити орбіту під дією її тяжіння. Якщо комета підійде ще ближче, вона може і зіткнутися з планетою. У 1994 р. уламки комета Шумейкера - Леві зіткнулися з Юпітером. При кожному влученні уламка в атмосферу планети спалахував і викидалися величезні хмари газу.