Хвост кометы

«Переживать не стоит»

Бросить якорь на ядро

Наиболее впечатляющим исследованием обещает стать миссия Европейского космического агентства к комете Чурюмова— Герасименко, которую открыли в 1969 году сотрудник Киевского университета Клим Иванович Чурюмов и аспирантка Светлана Ивановна Герасименко, проводя наблюдения на обсерватории Астрофизического института имени В. Фесенкова в горах близ Алма-Аты. Этот совершенно новый этап в изучении комет начался в 2004 году запуском автоматической станции Rosetta. Предполагается также получить сведения о двух астероидах, вблизи которых пройдет траектория полета. До сих пор космические станции находились около комет довольно короткое время. Полученные ими сведения можно сравнить с одним кадром из жизни этого космического объекта. Для создания подробной картины, своего рода кинофильма с кометой в главной роли, необходимо пробыть вблизи нее длительный промежуток времени. Планируется, что станция Rosetta впервые станет искусственным спутником кометы и будет около двух лет перемещаться вместе с ней, фиксируя сведения о том, как по мере приближения к Солнцу нагревается поверхность кометного ядра, выбрасывая вещество, из которого возникнет и вырастет газово-пылевой хвост.

Пожалуй, даже в самых смелых мечтах открыватели кометы не могли представить, что через 35 лет к «их» объекту будет направлена космическая станция. Тем не менее такое случилось, и в марте 2004 года профессор Киевского университета Чурюмов и научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана Герасименко оказались в Южной Америке на космодроме Куру (Французская Гвиана) в качестве почетных гостей при запуске станции Rosetta.

Целых 10 лет потребуется космическому аппарату, чтобы выйти в точку встречи с кометой. За это время его траектория несколько раз изменится под влиянием гравитационного воздействия Земли и Марса. Сначала в марте 2005 года Rosetta пройдет вблизи Земли, затем в феврале 2007-го — около Марса, в ноябре того же года и в ноябре 2009-го — еще дважды недалеко от Земли. После каждого такого сближения путь станции будет становиться иным, отклоняясь именно в том заранее рассчитанном направлении, которое должно привести ее к встрече с кометой в мае 2014 года. Станция подойдет к ней вдалеке от Солнца — в холодной области, где у кометы еще нет хвоста. Затем произойдет самое необычное событие во всем полете: от станции отделится небольшой посадочный модуль Philae и впервые совершит посадку на кометное ядро. Этот модуль назван по имени острова Филэ на Первом пороге Нила, где в 1815 году был обнаружен красный гранитный обелиск с надписью на двух языках — греческом и древнеегипетском, который, как и Розеттский камень, помог в расшифровке знаковой письменности. Процесс посадки на комету будет походить, скорее, на стыковку космических аппаратов, а не на приземление. Скорость посадочного модуля уменьшится до 0,7 м/с (2,5 км/ч), что меньше скорости пешехода, а по космическим меркам она совсем ничтожная. Ведь сила тяжести на кометном ядре, диаметр которого равен 5 км, совсем небольшая, и аппарат может просто отскочить от поверхности назад в космос, если будет двигаться слишком быстро. После соприкосновения с кометой посадочный модуль должен прикрепиться «сухопутным якорем», напоминающим гарпун. В дальнейшем «якорь» удержит его на комете, когда тот начнет бурение ее поверхности миниатюрной буровой установкой. Полученный образец вещества будет проанализирован мини-лабораторией, находящейся внутри Philae. Видеокамера, установленная снаружи, покажет ландшафт кометного ядра и то, что происходит на нем при выбросах газовых струй из недр. Внутреннее строение ядра будет «просвечено» с помощью радио- и звуковых волн. Столь подробная информация поступит впервые и даст объяснение тому, как устроено и из чего состоит кометное ядро. Можно ли считать это необычное образование древнейшим веществом, «законсервированным» материалом времен формирования Солнечной системы, как это сейчас предполагается, или же кометы представляют собой что-то иное, до чего не дошла не только наука, но даже фантазия.

Кометы и Земля

Массы комет в космических масштабах ничтожны — примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов практически равна нулю. Поэтому «небесные гостьи» никак не влияют на планеты Солнечной системы. Например, в мае 1910 года Земля проходила сквозь хвост кометы Галлея, но никаких изменений в движении нашей планеты не произошло.

С другой стороны, столкновение крупной кометы с планетой может вызвать крупномасштабные последствия в атмосфере и магнитосфере планеты. Хорошим и довольно качественно исследованным примером такого столкновения было столкновение обломков кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года.

Вероятность столкновения Земли с ядрами комет по расчётам эстонского астронома Эрнста Эпика:

По мнению американского астрофизика Лизы Рэндалл, периодические массовые вымирания в биосфере Земли происходили в результате столкновений с кометами из облака Оорта.

Что произойдет, если комета столкнется с Землей. Заблуждения о кометах

24 октября 2013 mifvitamin 7 729 просм.

Заблуждения о кометах.

Самое большое тело в Солнечной системе — Солнце! Так? Нет, это заблуждение.

Если комета заденет Землю своим хвостом — всем нам будет плохо! Так? Нет, это заблуждение.

Хвост кометы всегда сзади нее. Так? Нет, это тоже заблуждение.

А теперь подробнее об этих заблуждениях.

Кометы и Солнце

Кометы поражают астрономов своими размерами. Так, комета 1843 года обладала хвостом, простиравшимся на 300 миллионов километров, а голова сравнительно небольшой кометы – 1908-III имела 300 тысяч километров в поперечнике, и в этой комете могли бы уместиться все планеты Солнечной системы вместе взятые. Поперечник головы кометы 1811-I равнялся миллиону километров, то есть эта комета по объему соперничала с Солнцем. Более того, комета 1729 года была больше Солнца. Именно кометы, а не Солнце, как принято считать, и являются самыми большими телами Солнечной системы.

Отметим, что, несмотря на столь колоссальные размеры, косматые светила обладают совершенно ничтожными массами. Подсчитано, что того количества воздуха, которое содержится в футбольном мяче, хватило бы для образования кометного хвоста объемом в 35 кубических километров.

Комета.

Справка.

Первое письменное упоминание о появлении кометы датируется 2296 годом до нашей эры. Древние греки видели в ярких и видимых невооружённым взглядом кометах голову с распущенными волосами. Древнегреческое «кометис» означало «волосатый», т.е. кометы – это «волосатые звезды».

Куда направлен хвост кометы?

Порой думают, что кометы тащат за собой хвост, как паровой локомотив дым в тихую погоду. Это не так. Еще в глубокой древности было замечено, что хвосты комет всегда поворачиваются в сторону, противоположную Солнцу. Римский философ Сенека писал: “Хвосты комет бегут перед солнечными лучами. А китайский летописец Мин Туань-Линь, живший в начале нашего тысячелетия, упоминает о комете, являвшейся в марте 837 года и сообщает о законе, установленном китайскими астрономами: “У кометы, которая находится к востоку от Солнца, хвост по отношению к ядру направлен к востоку, если же комета является на западе, то и хвост направлен к западу”.

Комета и ее хвост.

Хвост кометы всегда откинут в том же направлении, в котором падает тень от ее ядра. Следовательно, когда “волосатая звезда” огибает Солнце ее хвост летит рядом с ней, а когда комета удаляется от светила, то ее хвост отворачивается все круче и круче и он обгоняет голову, и комета летит хвостом вперед (получается нечто, похожее на луч света фары, освещающий страннице путь в межзвездном пространстве). И только в очень редких случаях (когда частицы, образующие хвост кометы, достаточно массивны), солнечное притяжение превышает давление солнечной радиации, и тогда хвост кометы (его называют в этом случае аномальным) направлен прямо к Солнцу.

Надо сказать, что кометы в Солнечной системе явление совсем нередкое. Астрономы отмечают, что в радиусе 1,5 светового года от Солнца пространство просто переполнено кометами. Только в одном облаке (сфере) Орта комет находится примерно 100 миллиардов. Но только немногие из них приближаются к Солнцу так, чтобы их можно было наблюдать с Земли.

Земля проходит через хвост кометы

И еще об одном заблуждении о кометах. Ошибочным является представление о том, что прохождение Земли через хвост кометы могло бы иметь какие-нибудь – плохие или хорошие – последствия для жизни на Земле, как считал, например, Конан Дойль в романе «Отравленное течение» или Г. Уэллс в книге «В дни кометы». В хвосте кометы царит гораздо более глубокий вакуум, чем этого можно было достичь в лаборатории. То количество вещества, которое он мог бы привнести в земную атмосферу, практически настолько мало, что было бы невозможно его измерить.

Комета Галлея.

Кометы и конец света

В 1910 году большая часть человечества со страхом ожидала приближения кометы Галлея. Не настанет ли конец света, когда наша планета пройдет сквозь ее хвост, длина которого 100 миллионов километров? Пивные были набиты до отказа, и их хозяева на всякий случай не наливали в долг: «Что, если должник будет не в состоянии заплатить?..»

21 мая 1910 года наша планета зацепила край хвоста кометы Галлея (по некоторым данным прошла сквозь него), но никто на Земле ничего не заметил. Более того, даже самые тщательные исследования состава воздуха не обнаружили в нем каких-либо примесей кометных веществ.

24.10.2013

Если Вам понравился данный материал, Вы можете поддержать Сайт Востоколюба финансово. Спасибо!

Астрофизические особенности кометы

Помимо своего достаточно частого появления комета Галлея обладает интереснейшими особенностями. Это единственное из хорошо изученных космических тел, которое в момент сближения с Землей двигается с нашей планетой на встречных курсах. Эти же параметры наблюдаются и по отношению к движению других планет нашей звездной системы. Отсюда и достаточно широкие возможности для наблюдения за кометой, которая совершает свой полет в противоположном направлении по сильно вытянутой эллиптической орбите. Эксцентриситет составляет 0,967 е и является одним из самых высоких в Солнечной системе. Только у Нереиды, спутника Нептуна, и у карликовой планеты Седны имеются орбиты с столь схожими параметрами.

Эллиптическая орбита кометы Галлея имеет следующие характеристики:

• длина большой полуоси орбиты составляет 2,667 млрд. км;
• в перигелии комета удаляется от Солнца на расстояние 87,6 млн. км;
• при прохождении кометы Галлея вблизи Солнца в афелии расстояние до нашей звезды составляет 5,24 млрд. км;
• период обращения кометы по Юлианскому календарю составляет в среднем 75 лет;
• скорость кометы Галлея при движении по орбите составляет 45 км/с.

Все приведенные данные о комете стали известны в результате наблюдений, сделанных в течение последних 100 лет, в период с 1910 года по 1986. Благодаря большой вытянутость орбиты, наша гостья пролетает мимо нас на огромной встречной скорости — 70 километров в секунду, что является абсолютным рекордом среди космических объектов нашей Солнечной системы. Комета Галлея 1986 года предоставила ученому сообществу массу подробной информации о своей структуре, о физических характеристиках. Все полученные данные добыты при непосредственном контакте автоматических зондов с небесным объектом. Велись исследования с помощью космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2», специально запущенных для близкого знакомства с космической гостьей.

По своим физическим параметрам комета оказалась не такой большой, как представлялась ранее. Размер космического тела неправильной формы составляет 15х8 км. Наибольшая длина равняется 15 км. при ширине 8 км. Масса кометы составляет 2,2х1024 кг. По своим размерам это небесное светило можно приравнять к астероидам средних размеров, блуждающих в пространстве нашей Солнечной системы. Плотность космической странницы составляет 600 кг/м3. Для сравнения плотность воды в жидком состоянии равняется 1000 кг/м3. Данные о плотности ядра кометы варьируются в зависимости от ее возраста. Последние данные являются результатом наблюдений, полученных во время последнего визита кометы в 1986 году. Не факт, что в 2061 году, когда ожидается очередной прилет небесного тела, плотность у нее будет такой же. Комета постоянно теряет в весе, разрушается и может в конце концов исчезнуть.

Как и все космические объекты, комета Галлея имеет свое альбедо 0,04, сравнимое с альбедо древесного угля. Другими словами, ядро кометы представляет собой достаточно темный космический объект, имеющий слабую отражающую способность поверхности. Солнечный свет практически не отражается от поверхности кометы. Она становится видимой только благодаря своему стремительному движению, которое сопровождается ярким и зрелищным эффектом.

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.По данным учёных, 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).

Что интересно, 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

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

Газовый и пылевой

С тех пор как в мире появилась фотография, стало понятно, что хвост кометы состоит из двух частей. Это ионизированный газ и комплекс пылевых частиц. Ионный всегда направлен к Солнцу. Связано это преимущественно с тем, что по факту хвостовая часть отталкивается от самого тела звёздным ветром.

В настоящее время известно, что в ионном хвосте присутствуют летучие вещества наподобие водной среды, аммиачного, метанового газа, а также двуокиси углерода. Их замораживание происходит неподалёку от поверхности кометы, а по мере приближения к Солнцу она прогревается и становится газом. В итоге пыль как бы течёт, а нагревание становится неравномерным.

Наличие у кометы нерациональной формы, как и её вращение, провоцирует прогревание некоторых частей, в то время как остальные элементы пребывают в тени. В ряде ситуаций это и приводит к появлению хвостов в количестве нескольких штук. Некоторые ионные хвосты могут иметь масштабные размеры. А некоторые из них и вовсе превышают расстояние между Землей и Солнцем в несколько раз. Но все хвостовые части являются размытыми, и если их сгустить, суммарное количество не смогло бы заполнить стандартный бассейн.

Теперь ответ на вопрос, почему хвост кометы направлен от Солнца, дан. Также стоит отметить, что чёткое разграничение между астероидом и кометой отсутствует. Это не та ситуация, в которой первые являются грязными снежками, а вторые выступают в качестве сухих скал. Нередко астероиды также могут быть оснащены хвостом из пыли или газа. Что касается происхождения данного названия, оно возникло от латинского слова и в переводе означает «волосатая звезда».

Таким образом, ответ на вопрос, почему хвост кометы направлен от Солнца, дан. Также рассмотрены основные причины образования у этих объектов так называемых «хвостов». Несмотря на относительную изученность, подобные космические тела вызывают среди учёных множество вопросов и продолжают исследоваться.

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 годов — это одна и та же комета, и предсказал её возвращение в 1759 году, данная комета стала называться кометой Галлея. Вторая и третья известные периодические кометы получили имена Энке и Биэлы в честь учёных, вычисливших их орбиты, несмотря на то, что первая комета наблюдалась ещё Мешеном, а вторая — Мессье в XVIII веке. 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 собственное 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 была независимо открыта спутником IRAS и любителями астрономии Гэнъити Араки (яп. 荒貴源一) и (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 ежегодно 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, была девятой кометой, открытой в 1969 году, и при открытии получила временное обозначение 1969i). После того, как комета проходила перигелий, её орбита надежно устанавливалась, и 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, первая комета, открытая в первой половине августа 1995 года, 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 при обнаружении были определены как астероиды, сохраняют буквенное обозначение — например, [источник не указан 537 дней].

В Солнечной системе имеется семь тел, 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), (118401) LINEAR (176P/LINEAR), (323137) 2003 BM₈₀ (282P/2003 BM₈₀) и (300163) 2006 VW₁₃₉ (288P/2006 VW₁₃₉).

Состав и структура кометы

Ядро кометы Галлея впервые было изучено с близкого расстояния автоматическими космическими зондами. Если ранее человек мог наблюдать за нашей гостьей только через телескоп, рассматривая ее на расстоянии 28 06 а. е., то теперь снимки получились с минимального расстояния, чуть более 8000 км.

На деле оказалось, что ядро у кометы имеет относительно небольшие размеры и по своему виду напоминает обычный картофельный клубень. Исследуя плотность ядра, становится ясно, что это космическое тело не является монолитом, а представляет собой груду обломков космического происхождения, тесно связанных силами гравитации в единую структуру. Гигантская каменная глыба не просто летит в космическом пространстве, кувыркаясь в разные стороны. У кометы имеется вращение, которое составляет, по разным данным, 4-7 суток. Причем вращение направлено в сторону движения кометы по орбите. Судя по снимкам, ядро имеет сложный рельеф, на котором присутствуют впадины и холмы. На поверхности кометы был даже обнаружен кратер космического происхождения. Даже несмотря на малый объем информации, полученный на снимках, можно предположить, что ядро кометы является большим фрагментом другого космического тела больших размеров, некогда существовавшего в облаке Оорта.

Впервые комета была сфотографирована в 1910 году. Тогда же были полученные данные спектрального анализа состава комы нашей гостьи. Как оказалось, в процессе полета по мере приближения к Солнцу, с нагреваемой поверхности небесного тела начинают испаряться летучие вещества, представленные замершими газами. К водяному пару добавляются пары азота, метана и оксида углерода. Интенсивность выделения и испарения приводит к тому, что размер комы кометы Галлея превосходит размеры самой кометы в тысячи раз — 100 тыс. км. против 11 км среднего размера. Вместе с испарениями летучих газов, высвобождаются частицы пыли и мелкие фрагменты ядра кометы. Атомы и молекулы летучих газов преломляют солнечный свет, образуя эффект флуоресценции. Пыль и крупные фрагменты рассеивают отраженный солнечный свет в космическом пространстве. В результате происходящих процессов, кома кометы Галлея является самым ярким элементом этого небесного тела, обеспечившим его хорошую видимость.

Следует различать три типа кометных хвостов:

• кометный хвост I типа (ионный);
• кометный хвост II типа;
• хвост III типа.

Под воздействием солнечного ветра и излучения происходит ионизация вещества, создающего кому. Заряженные ионы под давлением солнечного ветра вытягиваются в длинный хвост, длина которого превышает сотни млн. км. Малейшие колебания солнечного ветра или снижение интенсивности солнечного излучения приводит к частичному обрыву хвоста. Нередко подобные процессы могут привести к полному исчезновению хвоста космической странницы. Такое явление астрономы наблюдали с кометой Галлея в 1910 году. Ввиду огромной разницы в скорости движения заряженных частиц, составляющих хвост кометы, и орбитальной скорости небесного тела, направление развитие хвоста кометы располагается строго в обратную сторону от Солнца.

По своей интенсивности и частоте выброса пылевые хвосты кометы — явление кратковременное. Если ионный хвост кометы, флуоресцируя, дает фиолетовое свечение, то пылевые хвосты II и III типа имеют красноватый оттенок. Для нашей гостьи характерно наличие хвостов всех трех типов. С первыми двумя астрономы знакомы достаточно хорошо, тогда как хвост третьего типа был замечен лишь в 1835 году. В последний свой визит комета Галлея наградила астрономов возможностью наблюдать два хвоста: первого и второго типа.

Внешние ссылки [ править ]