Комети астероїди цікаві факти. Від чого залежить форма кометного хвоста. Комети та Земля - уявлення вчених
До малих тіл Сонячної системи відносять астероїди, метеорні тіла, комети, тіла пояса Койпера. Астероїди мають розміри менше тисячі кілометрів. Більше дрібні тіла, Чим астероїди, називаються «метеороїдами» або метеороїдними тілами, вони можуть мати розміри порядку декількох метрів і навіть менше.
Астероїд– це невелике планетоподібне тіло Сонячної системи, розміром від кількох метрів до тисячі кілометрів, астероїди часто називають малими планетами(Але не карликовими планетами!) Більшість орбіт астероїдів сконцентровано в головному поясі астероїдів між орбітами Марса та Юпітера.
Астрономія: Сонячна система та рух її планет та дані Сонця
Найменші спостерігаються, що вимірюють менше кількох десятків метрів, рідко перетинають земну атмосферу; тертя з повітрям випаровує їх, перш ніж вони досягнуть поверхні. Астероїди понад 100 м є реальну небезпеку.
Астрономія: Сонячна система та її планети
Розміри цієї системи вказані в термінах середньої відстані від Землі до Сонця, що називається астрономічною одиницею.Розраховані в тисячах астероїди мають різні розміри, від Церери, діаметром до 000 км, до мікроскопічних зерен. Деякі падають на Землю і з'являються у нічному небі, як промені світла; вони називаються метеорами. Врятовані фрагменти називаються метеоритами. Дослідження у лабораторіях метеоритів показали багато інформації про примітивні умови нашої Сонячної системи.
Історія відкриття астероїдів.
1 січня 1801 року італійський астроном Джузеппе Піацці випадково відкрив зірку, відмінювання якої помітно змінювалося протягом доби спостережень, цей об'єкт розташований між Марсом і Юпітером. Цей об'єкт був названий Церерою на честь давньоримської богині родючості. Так астрономи відкрили новий тип об'єктів у Сонячній системі, пізніше названий астероїдами. Спостерігаючи за рухом Церери, німецький лікар Генріх Вільгельм Ольберс в 1802 відкрив новий астероїд, який назвали Паллада на честь давньогрецької богині Афіни Паллади. В 1804 була відкрита Юнона, в 1807 - Веста. Фрідріх Вільгельм Гершель запропонував назвати маленькі планети астероїдами. Астероїд по-грецьки означає «зіркоподібний».
Поверхні Меркурія, Марса та різні супутники планет показують ефекти сильного впливу астероїдів на початку історії Сонячної системи. На Землі ці знаки стерлися, крім деяких кратерів недавнього впливу. Частина міжпланетного пилу може також надходити з комет, що складаються в основному з пилу та крижаних газів діаметром від 5 до 10 км. Багато комет обертаються навколо Сонця на таких великих відстанях, що їх можна відволікти зірками на орбіти, які переносять їх у внутрішню Сонячну систему.
Коли комети наближаються до Сонця, вони виділяють свій пил та гази, утворюючи ефектне волосся та клей. Під впливом потужного гравітаційного поля Юпітера комети іноді займають набагато менші орбіти. Сама відома кометаГаллея, яка повертається до внутрішньої Сонячної системи кожні 75 років.
У 1804 році Ольберс висловив знамениту гіпотезу про розрив гіпотетичної планети Фаетон між Марсом і Юпітером і утворення астероїдів - її уламків. З 2006 року перший знайдений астероїд Церера віднесено до карликових планет. Астероїди поблизу Землі та їхня небезпека для планети
Небезпечні космічні об'єкти, такі як астероїди, орбіти яких перетинають орбіту Землі, є серйозну загрозуіснування людської цивілізації при зіткненні Землі з астероїдом. Число астероїдів, що перетинають орбіту Землі, і мають діаметр більше 1 км, приблизно 500.
Його остання поява була в «З впливом», величезна кінетична енергія уламків перетворилася на вогонь через гігантські вибухи, утворюючи більші вогняні кулі, ніж Земля. Поверхні крижаних супутників зовнішніх планет позначені ударами ядер комет. Фактично, астероїд Хірон, який обертається між Сатурном та Ураном, може бути величезною неактивною кометою. Аналогічно деякі з астероїдів, які перетинають орбіту Землі, можуть бути скелястими залишками вимерлих комет.
Сонце оточене трьома кільцями міжпланетного пилу. Один із них, між Юпітером і Марсом, давно відомий як походження зодіакального світла. Якби ви могли дивитися на Сонячну систему над північним полюсом Землі, начебто планети рухалися навколо Сонця в протилежному напрямку за годинниковою стрілкою. Всі планети, крім Венери та Урану, повертають свою вісь у тому самому напрямку. Вся система досить рівна - лише орбіти Меркурія та Плутона нахилені. Плутон настільки еліптичний, що є моменти, які ближчі до Сонця, ніж Нептун.
За Останніми роками великі астероїдипролітали неодноразово, викликаючи страх і тривогу. У 1936 році астероїд Адоніс пролетів у 2 млн.км від Землі, у 1937 р. Астероїд Гермес пролетів на відстані 800 тис.км від Землі. У 1996 р. Астероїд Таутатіс пролетів з відривом 450 тис.км від Землі
Значна частина астероїдів основного поясу рухаються стійким, стабільним орбітам, які мало змінилися за останні 4,5 млрд років, тому зіткнень із такими астероїдами практично малоймовірні.
Супутникові системи слідують тому ж поведінці, що й основні планети, але є багато винятків. Юпітер, Сатурн і Нептун мають один або кілька супутників, які рухаються по ретроградних орбітах, і багато орбіт супутників дуже еліптичні. Комети показують розподіл орбіт навколо Сонця більш менш сферичне.
Ці та інші приклади демонструють тонкий баланс сил, властивих гравітаційній системі, що складається з багатьох тіл. Серед ранніх спроб пояснити походження цієї системи є туманна гіпотеза німецького філософа Іммануїла Канта та французького астронома та математика. Відповідно до цієї теорії газова хмара фрагментована в кільця, конденсовані в планети.
Але орбіти астероїдів можуть змінитися при наближенні до планет-гігантів, зіткненні з іншими астероїдами і кометами, тому орбіти астероїдів можуть змінюватися.
Американським астрономом Р. Бінзелом була розроблена якісна шкала оцінки небезпеки зіткнення із Землею астероїдів і комет, подібна до шкали Ріхтера, що використовується для градації небезпеки землетрусів. У 1999 р. шкала було затверджено Міжнародним Астрономічним Союзом. (Показ таблиці на слайді презентації). За різними оцінками велика ймовірність падіння Землю астероїда діаметром близько 1 км разів на 100 тис. років. Але найбільша ймовірність зустрічі Землі з дрібнішими небесними об'єктами.
Сумніви у стабільності цих кілець спонукали деяких учених розглянути деякі сценарії катастроф, такі як сильне зіткнення між Сонцем та іншою зіркою. Ці зіткнення дуже рідкісні, а гарячі гази, що дезорганізовані припливами, будуть розсіюватися замість конденсації з утворенням планет.
Сучасні теорії пов'язують утворення Сонячної системи з утворенням Сонця, яке відбулося 700 мільйонів років тому. Фрагментація та гравітаційний колапс міжзоряної хмари газу та пилу, можливо, викликані вибухами сусідньої наднової, можуть призвести до утворення первинної сонячної туманності. Тоді Сонце утворилося б у центральній, щільнішій області. Температура у Сонця настільки висока, що навіть відносно щільні силікати мають труднощі з освітою там.
Відкрито кілька подвійних астероїдів.
1993 року американський космічний апарат"Галілео", що прямував до Юпітера, перетинав головний пояс астероїдів. Виявилося, що астероїд Іда має маленький супутник, що його назвали Дактиль.
Астероїд Еросзвертається навколо Сонця з періодом 1,8 земних років. Його розміри – 40 x 14 x 14 км. 2000 р. автоматичний космічний апарат NEAR-Шумейкер зробив багато фотографій астероїда. Дослідження астероїда показали, що Ерос – монолітне тверде тіло, що його хімічний склад приблизно однорідний і що він утворився у «молоді роки» Сонячної системи. 2001 року апарат сів на поверхню астероїда.
Це явище може пояснити присутність поблизу Сонця планети, такої як Меркурій, у якої невелика силікатна оболонка і щільне залізне ядро більше звичайного. На великих відстанях від центру сонячної туманності гази конденсуються у тверді частинки, подібні до тих, які зустрічаються сьогодні на зовнішній стороні Юпітера.
Докази можливого попереднього вибуху наднової зірки постають як сліди аномальних ізотопів у малих включеннях деяких метеоритів. Ця асоціація формування планет з утворенням зірок передбачає, що мільярди інших зірок у нашій галактиці можуть мати планети. Величезна кількість множинних і двійкових зірок, а також великих супутникових систем навколо Юпітера і Сатурна свідчать про тенденцію до розпаду газових хмар шляхом фрагментації в системи з кількома тілами.
Астероїд 216 Клеопатраскладається в основному з металів типу нікелю та заліза, як показали радарні дослідження.
Астероїд 951 Гаспрамає розміри 19x12x11 км і звертається майже круговою орбітою всередині головного поясу астероїдів. Складається Гаспра із суміші скельних порідта металовмісних мінералів.
Астероїди за орбітою Юпітера.
Він знаходиться у центрі Системи. Складається в основному з водню і гелію, його величезна маса дозволила йому свого часу ініціювати ядерні реакції, які дають власні характеристики зірки. Процес, який відбувається всередині сонячного ядра, дуже простий для пояснення, але надзвичайно складний в той самий час.
Коли міжзоряна матерія почала руйнуватися, атоми водню відскочили один від одного, так що температура поступово збільшувалася, і в той же час через її величезне гравітаційне тяжіння все стиснулося все більше і більше, поки був досить щільним і гарячим, так що атоми одного разу зіткнулися, більше не відскакували один від одного, тому що природна сила відштовхування була нижчою за силу гравітаційного тяжіння, тому вони об'єдналися, щоб сформувати атом, що належить наступному елементу періодичної таблиці.
За орбітою Юпітера наприкінці ХХ століття відкрили й інші астероїди. Другий пояс астероїдів називають поясом Койпера.
Пояс Койпера - дископодібна область за орбітою Нептуна, на відстані від 30 а. до 100 а. від Сонця, населена астероїдами та ядрами комет.
Припускають, що об'єкти пояса Койпера є лід з невеликими домішками органічних речовин, тобто близькі за складом до кометної речовини. Маса всіх об'єктів пояса Койпера перевищує масу всіх астероїдів головного поясу астероїдів. Але припускають, що маса об'єктів хмари Орта перевищує масу об'єктів пояса Койпера.
У разі водню, що є найпоширенішим у сонячній сфері, його злиття призвело до перетворення на гелій, його наступної в періодичній таблиці і, отже, важливої емісії тепла та світла. Слід зазначити, що Сонце, оскільки його маса недостатньо значна, неспроможна трансформувати елементи, що перебувають вище заліза. Для того, щоб Сонце розпочало свої внутрішні ядерні процеси, знадобилося близько одного мільярда років.
У середні віки стара геоцентрична модель використовувалася для прогнозування становища зірок та планет у небі, включаючи Сонце та Місяць. Однак було ясно, що передбачення не були добрими за кілька днів. Спроби побудувати моделі, засновані на складних комбінаціях кругових рухів, дещо покращили ситуацію, але були далекі від задовільних. Тим не менш, геоцентрична модель залишалася правилом головним чином тому, що вона була прийнята з філософських міркувань з католицької церкви.
Комети- Найчисленніші, найдовші і найдивовижніші небесні тіла Сонячної системи. Слово «комета» у перекладі з грецької означає «волосата», «довговолоса». При зближенні з Сонцем комета набуває ефектного вигляду, нагріваючись під дією сонячного тепла так, що газ і пил відлітають із поверхні, утворюючи яскравий хвіст.
Ніколас Коперник запропонував модель Всесвіту, яка на якийсь час була плоскою і плоскою єрессю: Земля і планети обертаються навколо Сонця по кругових орбітах. Ця модель змогла з більшою точністю передбачити зміни в небесній сфері і математично набагато простіше, що було дуже привабливо для навігації. Коперник не міг надати наглядових доказів обґрунтованості своєї теорії, так що для Церкви це був простий інструмент розрахунку. Або з цієї причини, або з очевидних економічних переваг наявності більш простих і точних таблиць, щоправда, Коперник не опинився на багатті, оскільки першим запропонував геліоцентричну модель: Джордано Бруно.
За оцінками вчених, на далеких околицях Сонячної системи, у так званій хмарі Оорта – гігантському сферичному скупченні кометної речовини – зосереджено близько 10 12 –10 13 комет, що обертаються навколо Сонця. У міру наближення комети до Сонця лід ядра комети починає випаровуватися, потоки газу і пилу починають викидатися в космос.
Галілей Галілей, італієць, чия пристрасть до фізики суперничала лише завдяки його любові до гарного смаку, знала про нещодавній винахід телескопа, швидко зробила одне і направила його до неба. Серед багатьох речей, які він бачив, він виявив, що планету Юпітер доглядали чотирма маленькими зірками, які він назвав зірками Медічі на честь герцога, який фінансував його економічно. Звичайне спостереження переконувало його, що чотири зірки були місяцями, що обертаються навколо Юпітера, як Місяць навколо Землі.
Його відкриття зазнало жорстокої критики з боку Церкви, але смертельний удар по геліоцентричній теорії було дано: не все у Всесвіті оберталося навколо Землі. Це було питання часу, коли геліоцентризм змінився із зручної теорії на теорію, прийняту як правильну.
- Будова комети
Кожна комета має кілька різних складових частин:
- Ядро: відносно тверде та стабільне, що складається в основному з льоду та газу з невеликими добавками пилу та інших твердих речовин.
- Голова (кома): газова оболонка, що світиться, що виникає під дією електромагнітного і корпускулярного випромінювання Сонця. Щільна хмара водяної пари, вуглекислої та інших нейтральних газів, що сублімують з ядра.
- Пиловий хвіст: складається з дуже дрібних частинок пилу, що відносять від ядра потоком газу. Ця частина комети найкраще видно неозброєним оком.
- Плазмовий (іонний) хвіст: складається з плазми (іонізованих газів), інтенсивно взаємодіє із сонячним вітром.
Будова комет, особливості хвостів комет краще ілюструвати на моделях «Комети» та «Комети: будова».
Незважаючи на всі, хоч і простіші, передбачення залишалися помилковими. Очевидно, що з моделлю щось негаразд. І не можна сказати, що спостереження були помилково зроблені. Тихо Браге був, подібно до Галілея, любителем астрономії, гарною їжею і кращим вином. На щастя, у нього була звичка спостерігати в ідеальному стані тверезості і була дуже гарна сама по собі, навіть без телескопа, яка б не з'являлася лише через кілька років.
Після смерті Тихо, одного з його учнів, він з невеликими зусиллями впорався із сімейними спостереженнями, щоб вивчити їх. У Кеплера тоді був найкращий набір спостережень Марса того часу, який він використовував для виведення своїх знаменитих трьох описових законів із орбітального руху червоної планети.
Метеорні тіла
Чіткого розмежування між метеороїдами (метеорними тілами) та астероїдами немає. Зазвичай метеороїдами називають тіла розмірами менше сотні метрів, а астероїдами - більші. Сукупність метеороїдів, що утворюються навколо Сонця, утворює метеорна речовина у міжпланетному просторі. Деяка частка метеорних тіл є залишком тієї речовини, з якої колись утворилася сонячна система, деяка – залишки постійного руйнування комет, уламки астероїдів
На малюнку вище показано характеристики еліпса. Мінімальна точка відстані називається перигелієм, а максимальна відстань називається афеліон. Відстань від центру до центру еліпса вказує ступінь поділу сферичної форми, яке значення термінах великої півосі називається «ексцентриситетом» еліпса. На малюнку видно, що відстань до перигелію.
Земля, наприклад, на два з половиною мільйони миль ближче до Сонця в перигелії, ніж у афелії. Ви можете розрахувати його? Другий закон: як відстані змінні, а й швидкість планет з їхньої орбітах. Оскільки кутовий момент повинен бути збережений, планета повинна рухатися швидше, коли вона знаходиться поблизу Сонця, ніж коли вона знаходиться в афелії.
Метеорне тілоабо метеороїд- Тверде міжпланетне тіло, яке при вльоті в атмосферу планети викликає явище метеораі іноді завершується падінням на поверхню планети метеорита.
Що зазвичай буває, коли метеорне тіло сягає поверхні Землі? Зазвичай нічого, оскільки через незначні розміри метеорні тіла згоряють у атмосфері Землі. Великі скупченняметеорних тіл називається метеорним роєм. Під час зближення метеорного рою із Землею спостерігаються метеорні потоки .
Третій закон: також відомий як Гармонічний закон, був результатом зусиль Кеплера, щоб знайти якусь закономірність у механіці Всесвіту. У цьому випадку він виявив, що орбітальний період планети пов'язаний з її середньою відстанню до Сонця, отже.
Який, мабуть, не дуже зручно запам'ятати. Так що для будь-якої планети, третій. Закон просто стає. Приклад: середня відстань від Нептуна до Сонця становить 515 мільйонів кілометрів. За оцінками, у нашій галактиці близько тисячі зірок, схожих на Сонце.
Зірки виробляють енергію майже завжди шляхом ядерного синтезу. Наприклад, у найближчій зірці Сонце водневі ядра поєднуються, утворюючи гелій і виділяючи енергію, споживаючи близько 700 мільйонів тонн водню на секунду. Це злиття відбувається всередині зірки, і енергія повільно рухається до її поверхні, доки вона буде випущена як світло.
- Метеори та боліди
Явище згоряння метеорного тіла в атмосфері планети називається метеором. Метеор – це короткочасний спалах, слід від згоряння проходить за кілька секунд.
За добу в атмосфері Землі згоряє близько 100 000 000 метеорних тіл.
Якщо сліди метеорів продовжити назад, то вони перетнуться в одній точці, яка називається радіантом метеорного потоку.
Багато метеорних потоків є періодичними, повторюються рік у рік і названі за сузір'ями, в яких лежать їх радіанти. Так, метеорний потік, що спостерігається щорічно приблизно з 20 липня по 20 серпня, названий Перcеїдами, оскільки його радіант лежить у сузір'ї Персея. Від сузір'їв Ліри та Лева отримали відповідно свою назву метеорні потоки Ліриди (середина квітня) та Леоніди (середина листопада).
Винятково рідко метеорні тіла бувають порівняно більших розмірів, у цьому випадку кажуть, що спостерігають болід. Дуже яскраві боліди видно і вдень.
- Метеорити
Якщо метеорне тіло досить велике і не змогло повністю згоріти в атмосфері під час падіння, воно випадає на поверхню планети. Такі впали на Землю чи інше небесне тілометеорні тіла називають метеоритами.
Найпотужніші метеорні тіла, що мають більшу швидкість, випадають на поверхню Землі з утворенням кратера.
Залежно від хімічного складуметеорити поділяються на кам'яні (85 %), залізні (10%) та залізо-кам'яні метеорити (5%).
Кам'яні метеоритискладаються із силікатів із включеннями нікелістого заліза. Тому небесні камені, як правило, важчі за земні. Основними мінералогічними складовими метеоритної речовини є залізо-магнезіальні силікати та нікелісте залізо. Більше 90% кам'яних метеоритів містить округлі зерна – хондри. . Такі метеорити називають хондритами.
Залізні метеоритимайже повністю складаються з нікелістого заліза. Вони мають дивовижну структуру, що складається з чотирьох систем паралельних камаситових пластин з низьким вмістом нікелю і з прошарками, що складаються з тениту.
Залізо-кам'яні метеоритискладаються наполовину із силікатів, наполовину із металу. Вони мають унікальну структуру, яка не зустрічається ніде, крім метеоритів. Ці метеорити є або металеву, або силікатну губку.
Один із найбільших залізних метеоритів, Сихоте-Алінський, що впав на територію СРСР у 1947 р., був знайдений у вигляді розсипу безлічі осколків.
Холодні об'єкти, що складаються з твердих порід (в тому числі металів) та льоду, є частиною Сонячної системи. Ці об'єкти – астероїди, комети, метеороїди.
Комета
Комети складаються із суміші льоду, замерзлого газу та пилу. Вони подорожують навколо Сонця дуже витягнутими орбітами. Коли комета наближається до Сонця, лід та інші леткі речовини на її поверхні швидко випаровуються, утворюється потік газу та пилу. Сонячний вітер і тиск світла "здувають" гази, що утворюються, з іншими речовинами в бік "від Сонця" Так формується хвіст комети, що світиться. Хвіст комети може сягати 10 млн км.
Довгоперіодичні кометиз періодом обороту навколо Сонця більше 200 років прилітають з областей, розташованих далі за зовнішні планети системи, в хмарі Оорта, яка, ймовірно, існує на відстані майже світлового року від Сонця, приблизно в чверті шляху до найближчої до нас зірки Проксима Центавра (відстань до неї становить 4,3 світлових роки, або 40 трлн км.. Вважається, що в хмарі Оорта близько трильйона комет. Короткоперіодичні комети (період менше 200 років) приходять з району зовнішніх планет - це об'єкти з пояса Койпера, що знаходяться за орбітою Нептуна. Комета Галлея робить повний оберт навколо Сонця кожні 76 років, і це найвідоміша комета в історії.
Астероїд
Більшість астероїдів Сонячної системи зосереджено у поясі між орбітами Марса та Юпітера. Астероїди - це, ймовірно, частина протопланетної речовини - планетезималі, що сформувався на межі гарячої та холодної зон протопланетного диска і зберігся до наших днів. Відомі вуглецеві, металеві, силікатні і т. д. астероїди.
Астероїд може зірватися з орбіти під впливом гравітаційного поля великих планетчи іншого астероїда. Такий бродячий астероїд може зіткнутися з планетою або супутником і впасти на поверхню у вигляді метеориту. Іноді це призводить до руйнувань. Деякі вчені вважають, що близько 65 млн років тому в Землю врізався метеорит, що призвело до вимирання динозаврів.
На Землю з космосу потрапляє космічний пил, метеороїди - тіла більші за пил, але менші за астероїд, і власне астероїди, які не згорають, а врізаються в Землю у вигляді метеоритів. Деякі з метеоритів настільки великі, що залишають кратери. Самим відомим місцемпадіння метеорита на Землі вважається ударний кратер Беррінджера в Арізоні, США. Це результат падіння залізного метеориту масою близько 300 тис. тонн, що зіштовхнувся із Землею зі швидкістю 45-60 тис. км/год близько 50 000 років тому.