Комети сонячної системи назви. Комети сонячної системи. Астероїди та комети мають ряд та інших відмінностей один від одного

Комети поділяють на два основні класи в залежності від періоду їх обігу навколо Сонця.

Короткоперіодичним називають комети з періодами обігу менше 200 років, а довгоперіодичними - з періодами більше 200 років. Зовсім недавно можна було спостерігати яскраву довгоперіодичну (з періодом близько 4000 років) комету Хейла-Боппа, яка вперше з'явилася на околицях Сонця.

Більше того, комета на такому екстремальному шляху не обов'язково має виходити із міжзоряного простору. "Він міг би взаємодіяти з Юпітером або іншою планетою таким чином, щоб змінити свою орбіту", - каже Марія Уомак з Університету Південної Флоридиу Тампі.

Походження комети важко відокремити почасти через. Коли ви думаєте про фотографії комет, вони нечіткі краплі. Люди мають визначити, де, на їхню думку, є центр. Хтось, хто перебуває у телескопі, має зателефонувати, - каже Уомак. Це необхідне припущення робить вимірювання менш точними, тому астрономи хочуть багато спостережень, перш ніж вони переконаються, що комета дійсно знаходиться за межами нашої сонячної системи, Додає вона.

Назва комети складається з прізвищ вчених, які виявили її в липні 1995 р. Зараз вже виявлено близько 700 довгоперіодичних комет, з яких приблизно 30 мають маленькі перигелійні відстані і називаються кометами, що "драпають" Сонце. Приблизно шоста частина всіх відомих довгоперіодичних комет - "нові", тобто вони спостерігалися лише протягом одного зближення із Сонцем. Очевидно, що їхня розрахункова орбіта виходить незамкнутою (параболічною), тому їх ще називають параболічними. Нахили орбіт довгоперіодичних комет по відношенню до площини екліптики розподілені випадковим чином

Астероїди та комети мають ряд та інших відмінностей один від одного

На щастя, є багато можливостей, щоб заглянути. Комета має бути видно у потужних телескопах, принаймні, ще на кілька тижнів, дозволяючи любителям та професіоналам випробувати крижаного відвідувача та визначити його історію. В оновленому аналізі передбачається, що ця зірка буде набагато ближчою, ніж ми думали, протягом якої очікується, що вона створить небезпечні кометні зграї. На цій відстані від Землі потрібно 77 днів. Це явно далеко, але не у космологічному плані. І з його величезним гравітаційним впливом він обурюватиме багато великих скель, які нині сидять без діла у зовнішньому світі.

Голландський астрофізик Ян Оорт, проаналізувавши розподіл орбіт відомих на той час 19 довгоперіодичних комет, виявив, що великі півосі їх первинних орбіт групуються до області, віддаленої на відстані понад 200 000 а. Оорт припустив, що Сонячна система оточена гігантською хмарою кометних тіл або крижаних планетезималей (за його оцінкою, що налічує до 10 11 тіл), що знаходяться на відстанях від 2 10 4 до 2 10 5 а. Якщо в 1950 р. Оорт виходив з припущення, що ці тіла були "закинуті" на такі відстані в результаті вибуху гіпотетичної планети (яка раніше нібито існувала на місці сучасного головного поясу астероїдів), то вже в 1951 він перейшов до уявлень , що збігаються з висновками представників шмідтівської школи, які показали, що в процесі зростання планет-гігантів (насамперед Юпітера і Сатурна), при досягненні ними досить великої маси їх гравітаційні обурення стають настільки сильними, що починається масовий викид ними дрібніших первинних тіл ( планетезималей) з найближчих до їх орбіт кільцевих зон. Цей процес не тільки вплинув на пояс астероїдів та планети земної групи, але заразом міг створити на периферії Сонячної системи резервуар кометних тіл, з якого вони приходять зараз.

Що таке комета?

Ця зірка готова відправити душ комет у внутрішню Сонячну систему, що може спричинити серйозний удар із Землею. Візуальна вистава хмари Оорта, яка завалена льодом і камінням, що залишилися від утворення Сонячної системи. Для дослідження астрономи Філіп Берскі та Петро Дибньскі з Університету Адама Міцкевича у Польщі використали дані, зібрані космічною обсерваторією Гаї. Нові розрахунки показують, що мінімальна відстань зірки буде майже вп'ятеро ближчою, ніж попередні оцінки.

Відмінності комет від астероїдів

На цій відстані зірка здаватиметься найяскравішим і найшвидшим об'єктом у нічному небі. Вплив цієї зірки відчуватиметься на нашій Сонячній системі протягом тривалого часу. «Подія, найсильніше руйнівне зіткнення у майбутньому та історія сонячної системи», - роблять висновок автори у своєму дослідженні. Це, мабуть, погана новина для майбутніх цивілізацій на Землі, але наші нащадки, як ми сподіваємося, тепер розробили спосіб відхилення астероїдів та комет.


Короткоперіодичних комет зараз відомо понад 200. Як правило, їх орбіти розташовані дуже близько до площини екліптики. Усі короткоперіодичні комети є членами різних кометно-планетних сімейств

Найбільше таке сімейство належить Юпітеру - це комети (їх відомо близько 150), у яких афелійні відстані (від Сонця до точки найбільшого видалення) близькі до великої півосі орбіти Юпітера рівної 5,2 а. Періоди звернення навколо Сонця комет сімейства Юпітера укладені в межах 3,3 - 20 років (з них найбільше спостерігаються - Енке, Темпеля-2, Понса - Віннєке, Фая та ін). В інших великих планетсімейства комет суттєво менше: зараз відомо близько 20 комет сімейства (Тутля, Неуйміна-1, Ван Бісбрука, Гейла та ін. з періодами звернення навколо Сонця в 10-20 років), лише кілька комет сімейства Урана (Кроммеліна, Темпеля-Тутля та ін.) з періодами звернення 28-40 років) і близько 10 - сімейства Нептуна (Галлея, Ольберса, Понса-Брукса та ін з періодами звернення 58-120 років). Вважається, що всі ці короткоперіодичні комети спочатку були довгоперіодичними, але внаслідок тривалого гравітаційного впливу на них великих планетвони поступово перейшли на орбіти, пов'язані з відповідними планетами та стали членами їхніх кометних сімейств.

Якщо ви коли-небудь бачили комету в нічному небі або на зображенні, ви, ймовірно, ставили питання, яким може бути цей примарний об'єкт. Всі навчаються в школі, що комети – це шматки льоду, пилу та каміння, які наближаються до Сонця на їхніх орбітах. Сонячне опалення та дія сонячного вітру можуть різко змінити зовнішній вигляд комети, тому вони настільки цікаві, що спостерігають.

Вплив комет на життєдіяльність планети Земля

Проте вчені-планетники також цінують комети, тому що вони є захоплюючою частиною походження та еволюції нашої Сонячної системи. Вони відносяться до ранніх епох історії Сонця і планет і, таким чином, містять деякі з найстаріших матеріалів в сонячній системі.


Було показано, що переважання за чисельністю комет сімейства Юпітера є наслідком його значно більшого гравітаційного впливу на ці тіла в порівнянні з іншими планетами (в 10 разів, що перевищує вплив Сатурна і в 100 і більше разів - гравітаційний вплив будь-якої іншої планети). З усіх відомих короткоперіодичних комет найменший період звернення навколо Сонця у комети Енке, що входить до сімейства Юпітера, - 3,3 земних роки. Ця комета спостерігалася максимальну кількість разів при зближеннях із Сонцем: 57 разів протягом приблизно 190 років. Але все ж таки найбільш відомою в історії людства є комета Галлея, що входить до сімейства Нептуна. Є записи про її спостереження починаючи з 467 до н. е. За цей час вона проходила поблизу Сонця 32 рази з огляду на те, що період її звернення навколо Сонця дорівнює 76,08 рокам.

Який утворює зовнішню частину сонячної системи. Їхні орбіти дуже еліптичні, один кінець на Сонці, а інший кінець у точці, іноді далеко за орбітою Урана або Нептуна. Іноді орбіта комети прийматиме її безпосередньо на зіткненні з одним з інших тіл нашої Сонячної системи, включаючи Сонце.

Гравітаційне тяжіння різних планет і Сонця формує їх орбіти, роблячи такі зіткнення ймовірнішими, оскільки комета створює більше орбіт. Основна частина комети відома як ядро. Це суміш головним чином льоду, шматків каміння, пилу та інших заморожених газів. Зазвичай льодами є вода та заморожений вуглекислий газ. Ядро дуже складно розглянути, коли комета найближче до Сонця, тому що вона оточена хмарою льоду та частинок пилу, звана комою. У глибокому космосі «оголене» ядро ​​відображає лише невеликий відсоток Сонця, що робить його майже невидимим для детекторів.

У березні 1986 р. космічні апарати "ВЕГА-1 і ВЕГА-2" (СРСР) та апарат "Джотто" (Європейське космічне агентство), зблизилися з кометою Галлея. На той момент маса ядра комети була близькою до 6 1011 т. Тоді були отримані й інші надзвичайно цікаві результати. Було виявлено, що ядро ​​комети Галлея є крижаною брилою, що нагадує формою стоптаний черевик Розмір цього тіла вздовж великої осі дорівнював приблизно 14 км, а вздовж двох малих осей - приблизно по 7,5 км. Ядро комети обертається навколо малої осі, що проходить через каблук, з періодом рівним 53 год. Температура поверхні комети на її відстані 0,8 а.е. від Сонця була приблизно дорівнює 360 К або 87 ° за Цельсієм

Типові ядра комет варіюються від 100 до 50 кілометрів у поперечнику. Коли комети наближаються до Сонця, випромінювання починає випаровувати їх заморожені гази та лід, створюючи хмарне сяйво навколо об'єкта. Відомий офіційно як кома, ця хмара може простягатися на багато тисяч кілометрів у поперечнику. Коли ми спостерігаємо комети із Землі, кома часто є тим, що ми бачимо як «голова» комети.

Інша відмінна частина комети – це область хвоста. Радіаційний тиск Сонця відштовхує матеріал від комети, утворюючи два хвости, які завжди вказують на нашу зірку. Перший хвіст – хвіст пилу, а другий – хвіст плазми, що складається з газу, який випаровується з ядра та активується взаємодією із сонячним вітром. Пил із хвоста залишається позаду, як потік хлібних крихт, показуючи шлях, яким комета пройшла через сонячну систему. Газовий хвіст дуже важко побачити неозброєним оком, але його фотографія показує, що він світиться сяючим синім.


Фото ядра комети Галлея (апарат Джотто)

Поверхня ядра комети виявилася дуже темною і відображає лише 4% світла, що падає на нього. Для порівняння нагадаємо, що поверхня Місяця в середньому відбиває 7%, а поверхня Марса 16% падаючого світла. Швидше за все, крижане тіло комети покрите теплоізолюючим шаром з тугоплавких частинок (металів, сірки, кремнію, їх оксидів та інших сполук) про існування якого передбачав Віппл у своїй моделі. Там де крига тане, струмені водяної пари, вуглекислої та інших газів разом із пилом вириваються з-під кірки. Було підраховано, що в момент проходження перигелію комета за кожну секунду втрачає близько 45 т газоподібних сполук та 5-8 т пилу. За оцінками запасів летючої речовини, кометі Галлея має вистачити на сотню тисяч років. За цей час вона може здійснити ще близько 1300 обертів навколо Сонця, а потім, ймовірно, поповнить кількість вимерлих комет.

Короткі періоди та пояс Койпера

Він часто простягається на відстань, що дорівнює відстані від Сонця до Землі. Зазвичай є два типи комет. Першими є комети із короткими періодами. Вони обертаються навколо Сонця кожні 200 років чи менше. Багато комет цього типу виникли в поясі Койпера.

Довгострокові комети та хмара Оорта

Деяким кометам припадає понад 200 років на орбіту Сонця один раз, котрий іноді мільйони років. Ці комети походять із регіону за межами пояса Койпера, відомого як хмара Оорта. Деякі комети перетнуть орбіту, яку Земля бере навколо Сонця. Коли це відбувається, сліди пилу залишаються позаду. Коли Земля перетинає цей пиловий слід, крихітні частинки проникають у нашу атмосферу. Вони швидко починають світитися, коли вони нагріваються під час падіння на Землю і створюють смугу світла небом.

Це колишні ядра комет, які вже не виявляють жодних ознак кометної активності і за характеристиками, що спостерігаються, нічим не відрізняються від астероїдів. Зрештою, комети руйнуються, деякі з них породжують рій метеорних тіл- крижаних і пилових частинок, що обертаються колишньою орбітою, і звані метеорними потоками. Зокрема, вважається, що "матір'ю" найвідомішого потоку Персеїд є комета Свіфта-Туттля. Інший гучний 1999-го і 1998-го років - потік Леонід - породжений кометою Темпеля-Туттля.

Особливості будови комет

Оскільки хвости комети залишаються у певних місцях вздовж шляху Землі, метеорні потоки можна передбачити з великою точністю. Види органічних молекул, виявлені в цій кометі та інші, давно були запропоновані вченими як можливі будівельні блоки життя на Землі.

Протягом 70 років вчені знали, що аналіз зоряних спектрів свідчить про невідомі абсорбції у всьому міжзоряному просторі певних довжинах хвиль, званих дифузними міжзоряними смугами. Цей міжзоряний органічний матеріал зазвичай знаходиться у тих самих пропорціях. Однак дуже щільні хмари матерії, такі як пресолярні туманності є винятками. Згущена матерія поглинає менше випромінювання, ніж коли вона вільно плаває у космосі.

При проходженні Землі через кометні хвостине було помічено жодних, навіть незначних ефектів. Небезпеку для Землі можуть лише кометні ядра.




КОМЕТА
невелике небесне тіло, що рухається в міжпланетному просторі і рясно виділяє газ при зближенні із Сонцем. З кометами пов'язані різноманітні фізичні процеси, від сублімації (сухе випаровування) льоду до плазмових явищ. Комети – це залишки формування Сонячної системи, перехідний ступінь до міжзоряної речовини. Спостереження комет і навіть їхнє відкриття нерідко здійснюються аматорами астрономії. Іноді комети бувають настільки яскравими, що привертають увагу. У минулому поява яскравих кометвикликало у людей страх та служило джерелом натхнення для художників та карикатуристів.
Рух та просторовий розподіл.Усі чи майже всі комети є складовими частинами Сонячної системи. Вони, як і планети, підкоряються законам тяжіння, але рухаються дуже своєрідно. Всі планети звертаються навколо Сонця в одному напрямку (яке називають "прямим" на відміну від "зворотного") майже круговими орбітами, що лежать приблизно в одній площині (екліптики), а комети рухаються як у прямому, так і зворотному напрямкахпо сильно витягнутих (ексцентричних) орбітах, нахилених під різними кутами до екліптики. Саме характер руху одразу видає комету. Довгоперіодичні комети(з орбітальним періодом понад 200 років) прилітають із областей, розташованих у тисячі разів далі, ніж найвіддаленіші планети, причому їх орбіти бувають нахилені під всілякими кутами. Короткоперіодичні комети (період менше 200 років) приходять із району зовнішніх планет, рухаючись у прямому напрямку по орбітах, що лежать неподалік екліптики. Вдалині від Сонця комети зазвичай не мають "хвостів", але іноді мають ледве видиму "кому", що оточує "ядро"; разом їх називають "головою" комети. З наближенням до Сонця голова зростає і з'являється хвіст.
структура.У центрі коми розташовується ядро ​​- тверде тіло або конгломерат тіл діаметром кілька кілометрів. Практично вся маса комети зосереджена у її ядрі; ця маса в мільярди разів менша за земну. Згідно моделі Ф.Уіппла, ядро ​​комети складається із суміші різних льодів, в основному водяного льоду з домішкою замерзлих вуглекислоти, аміаку та пилу. Цю модель підтверджують як астрономічні спостереження, так і прямі виміри з космічних апаратівпоблизу ядер комет Галлея та Джакобіні - Циннера у 1985-1986. Коли комета наближається до Сонця її ядро ​​нагрівається, і сублімуються льоди, тобто. випаровуються без плавлення. Газ, що утворився, розлітається на всі боки від ядра, несучи з собою порошинки і створюючи кому. молекули води, що руйнуються під дією сонячного світла, утворюють навколо ядра комети величезну водневу корону. Крім сонячного тяжіння на розріджену речовину комети діють і сили, що відштовхують, завдяки яким утворюється хвіст. На нейтральні молекули, атоми та порошинки діє тиск сонячного світла, а на іонізовані молекули та атоми сильніше впливає тиск сонячного вітру. Поведінка частинок, що формують хвіст, стала значно зрозумілішою після прямого дослідження комет у 1985-1986. Плазмовий хвіст, що складається із заряджених частинок, має складну магнітну структуру з двома областями різної полярності. На зверненій до Сонця стороні коми формується лобова ударна хвиля, що виявляє високу плазмову активність.

Хоча у хвості та комі укладено менше однієї мільйонної частки маси комети, 99,9% світла виходить саме з цих газових утворень, і лише 0,1% – від ядра. Справа в тому, що ядро ​​дуже компактне і, до того ж, має низький коефіцієнт відображення (альбедо). Втрачені кометою частинки рухаються своїми орбітами і, потрапляючи в атмосфери планет, стають причиною виникнення метеорів ("зірок, що падають"). Більшість метеорів, які ми спостерігаємо, пов'язані саме з кометними частинками. Іноді руйнація комет має більш катастрофічний характер. Відкрита в 1826 р. комета Бієли в 1845 р. на очах у спостерігачів розділилася на дві частини. Коли в 1852 цю комету бачили востаннє, шматки її ядра пішли один від одного на мільйони кілометрів. Розподіл ядра зазвичай віщує повний розпад комети. У 1872 і 1885, коли комета Бієли, якби з нею нічого не трапилося, мала б перетинати орбіту Землі, спостерігалися надзвичайно рясні метеорні дощі.
Див. також
МЕТЕОР;
МЕТЕОРИТ. Іноді комети руйнуються при зближенні із планетами. 24 березня 1993 року на обсерваторії Маунт-Паломар у Каліфорнії астрономи К. та Ю.Шумейкери спільно з Д.Леві відкрили недалеко від Юпітера комету з уже зруйнованим ядром. Обчислення показали, що 9 липня 1992 року комета Шумейкеров - Леві-9 (це вже дев'ята відкрита ними комета) пройшла поблизу Юпітера на відстані половини радіусу планети від її поверхні і була розірвана його тяжінням більш ніж на 20 частин. До руйнування радіус її ядра становив прибл. 20 км.

Місія Розетти навчила нас, що ядра комет утворюють м'яку акрецію зерен, які поступово збільшуються за розміром. По-перше, дрібні частинки склеюються, утворюючи більші зерна. Вони, у свою чергу, об'єднуються, щоб сформувати ще більші шматки і т.д. Поки що у нас немає ядра комети на кілька кілометрів завширшки.

І там вони лишилися на 6 мільярдів років. Місія зразка-повернення дозволила б провести лабораторний аналіз кометного органічного матеріалу і, нарешті, виявити ідентичність таємничої міжзоряної речовини, що лежить в основі спостережуваних закономірностей у зоряних спектрах.

Таблиця 1.
ОСНОВНІ ГАЗОВІ СКЛАДНІ КОМЕТ


Розтягнувшись у ланцюжок, уламки комети відійшли від Юпітера по витягнутій орбіті, а потім у липні 1994 року знову наблизилися до нього і зіткнулися з хмарною поверхнею Юпітера.
Походження.Ядра комет - це залишки первинної речовини Сонячної системи, що складала протопланетний диск. Тому вивчення допомагає відновити картину формування планет, включаючи Землю. У принципі, деякі комети могли б приходити до нас із міжзоряного простору, але поки жодна така комета надійно не виявлена.
Газовий склад.У табл. 1 перераховані основні газові складові комет у порядку зменшення їхнього змісту. Рух газу у хвостах комет показує, що на нього сильно впливають негравітаційні сили. Світіння газу збуджується сонячним випромінюванням.
ОРБІТИ І КЛАСИФІКАЦІЯ
Щоб краще зрозуміти цей розділ, радимо познайомитись зі статтями:
НЕБЕЗНА МЕХАНІКА;
КОНІЧНІ ПЕРЕЧЕННЯ ;
ОРБІТА;
СОНЯЧНА СИСТЕМА .
Орбіта та швидкість.Рух ядра комети повністю визначається тяжінням Сонця. Форма орбіти комети, як і будь-якого іншого тіла у Сонячній системі, залежить від її швидкості та відстані до Сонця. Середня швидкість тіла обернено пропорційна квадратному кореню з його середньої відстані до Сонця (a). Якщо швидкість завжди перпендикулярна радіусу-вектору, спрямованому від Сонця до тіла, то кругова орбіта, а швидкість називають круговою швидкістю (vc) на відстані a. Швидкість відходу з гравітаційного поля Сонця по параболічній орбіті (vp) у разів більша за кругову швидкість на цій відстані. Якщо швидкість комети менша за vp, то вона рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті і ніколи не залишає Сонячну систему. Але якщо швидкість перевершує vp, то вона рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті і ніколи не залишає Сонячну систему. Але якщо швидкість перевершує vp, то комета один раз проходить повз Сонце і назавжди залишає його, рухаючись гіперболічною орбітою. На малюнку показані еліптичні орбіти двох комет, а також майже кругові орбіти планет та параболічна орбіта. На відстані, що відокремлює Землю від Сонця, кругова швидкість дорівнює 29,8 км/сек, а параболічна - 42,2 км/сек. Поблизу Землі швидкість комети Енке дорівнює 37,1 км/сек, а швидкість комети Галлея - 41,6 км/сек; саме тому комета Галлея йде значно далі від Сонця, ніж комета Енке.


Якби кометні органічні молекули справді вироблялися у міжзоряному просторі, і якби вони грали роль у появі життя на нашій планеті, як вважають учені сьогодні, можливо, вони також не заселили життя на багатьох інших планетах нашої галактики?

Рух та просторовий розподіл

Концепція артиста комет, що посіяла ранню Землю – чи, можливо, іншу планету – з органічним матеріалом. Але насправді є членами сонячної системи. Комети зазвичай називаються для їх першовідкривачів, хоча деякі комети називаються для вчених, які спочатку визнали, що їхні орбіти були періодичними. Вважає за краще максимум двох першовідкривачів бути в імені комети. У деяких випадках, коли комета втрачена, комета названа на честь первісного відкривача, а також спостерігача, який знайшов його знову.


Класифікація кометних орбіт.Орбіти у більшості еліптичних комет, тому вони належать Сонячній системі. Щоправда, у багатьох комет це дуже витягнуті еліпси, близькі до параболи; за ними комети йдуть від Сонця дуже далеко і надовго. Прийнято ділити еліптичні орбіти комет на два основні типи: короткоперіодичні та довгоперіодичні (майже параболічні). Прикордонним вважається орбітальний період 200 років.
РОЗПОДІЛ У ПРОСТОРІ І ПОХОДЖЕННЯ
Майже параболічні комети.До цього класу належать багато комет. Оскільки їх періоди звернення становлять мільйони років, протягом століття на околиці Сонця з'являється лише одна десятитисячна їхня частина. У 20 ст. спостерігалося прибл. 250 таких комет; отже, лише їхні мільйони. До того ж далеко не всі комети наближаються до Сонця настільки, щоб стати видимими: якщо перигелій (найближча до Сонця точка) орбіти комети лежить за орбітою Юпітера, то помітити практично неможливо. Враховуючи це, в 1950 році Ян Оорт припустив, що простір навколо Сонця на відстані 20-100 тис. а. (астрономічних одиниць: 1 а. е. = 150 млн. км, відстань від Землі до Сонця) заповнено ядрами комет, чисельність яких оцінюється в 1012, а повна маса - в 1-100 мас Землі. Зовнішня межа "кометного хмари" Оорта визначається тим, що на цій відстані від Сонця на рух комет істотно впливає тяжіння сусідніх зірок та інших масивних об'єктів (див. нижче). Зірки переміщаються щодо Сонця, їхнє обурливе впливом геть комети змінюється, і це призводить до еволюції кометних орбіт. Так, випадково комета може опинитися на орбіті, що проходить поблизу Сонця, але на наступному обороті її орбіта трохи зміниться, і комета пройде далеко від Сонця. Однак замість неї з хмари Оорта на околиці Сонця постійно потраплятимуть "нові" комети.
Короткоперіодичні комети.При проходженні комети поблизу Сонця її ядро ​​нагрівається, і льоди випаровуються, утворюючи газові коми та хвіст. Після кількох сотень чи тисяч таких прольотів у ядрі не залишається легкоплавких речовин, і вона перестає бути видимою. Для короткоперіодичних комет, що регулярно зближуються з Сонцем, це означає, що менш ніж за мільйон років їх популяція повинна стати невидимою. Але ми їх спостерігаємо, отже, постійно надходить поповнення зі "свіжих" комет. Поповнення короткоперіодичних комет відбувається внаслідок їхнього "захоплення" планетами, головним чином Юпітером. Раніше вважалося, що захоплюються комети з-поміж довгоперіодичних, що приходять з хмари Оорта, але тепер вважають, що їх джерелом служить кометний диск, званий "внутрішньою хмарою Оорта". У принципі уявлення про хмару Оорта не змінилося, проте розрахунки показали, що вплив Галактики і вплив масивних хмар міжзоряного газу повинні досить швидко його руйнувати. Необхідне джерело його поповнення. Таким джерелом тепер вважають внутрішню хмару Оорта, значно стійкішу до приливного впливу і містить на порядок більше комет, ніж передбачена Оортом зовнішня хмара. Після кожного зближення Сонячної системи з масивною міжзоряною хмарою комети із зовнішньої хмари Оорта розлітаються в міжзоряний простір, а їм на зміну приходять комети із внутрішньої хмари. Перехід комети з майже параболічної орбіти на короткоперіодичну відбувається у тому випадку, якщо вона наздоганяє планету ззаду. Зазвичай для захоплення комети нову орбіту потрібно кілька її проходів через планетну систему. Результуюча орбіта комети, як правило, має невеликий спосіб і великий ексцентриситет. Комета рухається по ній у прямому напрямку, і афелій її орбіти (найбільш віддалена від Сонця точка) лежить поблизу орбіти планети, що захопила її. Ці теоретичні міркування повністю підтверджуються статистикою кометних орбіт.
Негравітаційні сили.Газоподібні продукти сублімації чинять реактивний тиск на ядро ​​комети (подібне до віддачі рушниці при пострілі), яке призводить до еволюції орбіти. Найбільш активний відтік газу відбувається з нагрітої "післяполуденної" сторони ядра. Тому напрям сили тиску на ядро ​​не збігається з напрямом сонячних променів та сонячного тяжіння. Якщо осьове обертання ядра та її орбітальне звернення відбуваються у одному напрямі, то тиск газу загалом прискорює рух ядра, що призводить до збільшення орбіти. Якщо ж обертання та звернення відбуваються у протилежних напрямках, то рух комети гальмується, і орбіта скорочується. Якщо така комета спочатку була захоплена Юпітером, то через деякий час її орбіта виявляється в області внутрішніх планет. Ймовірно, саме це сталося з кометою Енке.
Комети, що зачіпають Сонце.Особливу групу короткоперіодичних комет складають комети, що "зачіпають" Сонце. Ймовірно, вони утворилися тисячоліття тому внаслідок приливного руйнування великого, не менше 100 км у діаметрі, ядра. Після першого катастрофічного зближення із Сонцем фрагменти ядра здійснили бл. 150 оборотів, продовжуючи розпадатися на частини. Дванадцять членів цього сімейства комет Крейця спостерігалися між 1843 та 1984. Можливо, їх походження пов'язане з великою кометою, яку бачив Арістотель у 371 до н.е.




Комета Галлея.Це найзнаменитіша з усіх комет. Вона спостерігалася 30 разів із 239 до н.е. Названа на честь Е. Галлея, який після появи комети у 1682 р. розрахував її орбіту і передбачив її повернення у 1758 р. Орбітальний період комети Галлея – 76 років; останній раз вона з'явилася в 1986 і наступного разу спостерігатиметься в 2061. У 1986 її вивчали з близької відстані 5 міжпланетних зондів - два японські ("Сакігаке" та "Суйсей"), два радянські ("Вега-1" і "Вега- 2") та один європейський ("Джотто"). Виявилося, що ядро ​​комети має картоплеподібну форму довжиною бл. 15 км та шириною бл. 8 км, а його поверхня "чорніше вугілля". Можливо, воно вкрите шаром органічних сполук, наприклад, полімеризованого формальдегіду. Кількість пилу поблизу ядра виявилася значно вищою за очікуване. також ГАЛЕЙ, ЕДМУНД.



Числа, що постають перед ім'ям комети, означають, що вона періодична; комети нумеруються у тому порядку, у якому вони підтверджені як періодичні. Людина одного разу прийде, хто пояснить, у яких регіонах рухаються комети, чому вони так розходяться з іншими зірками, як їх розмір і характер.

Оскільки він не міг виміряти будь-який паралакс, Браге дійшов висновку, що комета була дуже далеко, принаймні в чотири рази далі. Халлі також припустив, чи були комети членами Сонячної системи, чи ні. Хоча він міг лише розрахувати, він припустив, що орбіти були фактично ексцентричними та закритими, написавши.


Комета Енке.Ця тьмяна комета була першою включена до сімейства комет Юпітера. Її період 3,29 року – найкоротший серед комет. Орбіту вперше вирахував у 1819 німецький астроном І. Енке (1791-1865), що ототожнив її з кометами, що спостерігалися у 1786, 1795 та 1805. Комета Енке відповідальна за метеорний потікТауриди, що спостерігається щорічно у жовтні та листопаді.




Комета Джакобіні - Ціннера.Цю комету відкрив М. Джакобіні у 1900 і перевідкрив Е. Циннер у 1913. Її період 6,59 років. Саме з нею 11 вересня 1985 року вперше зблизився космічний зонд "International Cometary Explorer", який пройшов через хвіст комети на відстані 7800 км від ядра, завдяки чому були отримані дані про плазмовий компонент хвоста. З цією кометою пов'язаний метеорний потік Джакобініди (Драконіди).
ФІЗИКА КОМЕТ
Ядро.Усі прояви комети так чи інакше пов'язані з ядром. Уіппл припустив, що ядро ​​комети є суцільним тілом, яке складається в основному з водяного льоду з частинками пилу. Така модель "брудного сніжка" легко пояснює багаторазові прольоти комет поблизу Сонця: при кожному прольоті випаровується тонкий поверхневий шар (0,1-1% повної маси) і зберігається внутрішня частина ядра. Можливо, ядро ​​є конгломератом кількох "кометезімалей", кожна не більше кілометра в діаметрі. Така структура могла б пояснити розпад ядер на частини, як це спостерігалося у комети Бієли у 1845 році або у комети Веста у 1976 році.
Блиск.Спостерігається блиск освітленого Сонцем небесного тілаз незмінною поверхнею змінюється обернено пропорційно квадратам його відстаней від спостерігача і від Сонця. Однак сонячне світло розсіюється в основному газопиловою оболонкою комети, ефективна площа якої залежить від швидкості сублімації льоду, а та, у свою чергу, - від теплового потоку, що падає на ядро, що сам змінюється обернено пропорційно квадрату відстані до Сонця. Тому блиск комети повинен змінюватися пропорційно четвертого ступеня відстані до Сонця, що і підтверджують спостереження.
Розмір ядра.Розмір ядра комети можна оцінити зі спостережень у той час, коли воно далеке від Сонця і не оповите газопиловою оболонкою. У цьому випадку світло відображається лише твердою поверхнею ядра, і його видимий блиск залежить від площі перерізу та коефіцієнта відбиття (альбедо). У ядра комети Галлея альбедо виявилося дуже низьким – бл. 3%. Якщо це й інших ядер, то діаметри більшості їх лежать у діапазоні від 0,5 до 25 км.
Сублімація.Перехід речовини з твердого стану газоподібний важливий для фізики комет. Вимірювання яскравості та спектрів випромінювання комет показали, що плавлення основних льодів починається на відстані 2,5-3,0 а.е., як має бути, якщо лід в основному водяний. Це підтвердилося щодо комет Галлея і Джакобіні - Циннера. Гази, що спостерігаються першими при зближенні комети із Сонцем (CN, C2), ймовірно, розчинені у водяному льоді та утворюють газові гідрати (клатрати). Яким чином цей "складовий" лід сублімуватиметься, значною мірою залежить від термодинамічних властивостей водяного льоду. Сублімація пило-крижаної суміші відбувається у кілька етапів. Потоки газу та підхоплені ними дрібні та пухнасті порошинки залишають ядро, оскільки тяжіння біля його поверхні вкрай слабке. Але щільні або скріплені між собою важкі порошинки газовий потік не забирає, і формується пилова кора. Потім сонячні промені нагрівають пиловий шар, тепло проходить усередину, лід сублімується, і газові потоки прориваються, ламаючи пилову кору. Ці ефекти проявилися під час спостереження комети Галлея в 1986: сублімація і відтік газу відбувалися лише кількох областях ядра комети, освітлених Сонцем. Ймовірно, у цих областях оголився лід, тоді як решта поверхні була закрита корою. Газ і пил, що вирвалися на свободу, формують спостерігаються структури навколо ядра комети.
Кома.Пилинки і газ з нейтральних молекул (табл. 1) утворюють майже сферичну комети. Зазвичай кома тягнеться від 100 тис. до 1 млн км від ядра. Тиск світла може деформувати комусь, витягнувши її в антисонячному напрямку.
Воднева корона.Оскільки льоди ядра переважно водяні, те й кома переважно містить молекули H2O. Фотодисоціація руйнує H2O на H і OH, а потім OH - на O і H. Швидкі атоми водню відлітають далеко від ядра, перш ніж виявляються іонізованими, і утворюють корону, видимий розмір якої часто перевершує сонячний диск.
Хвіст та супутні явища. Хвіст комети може складатися з молекулярної плазми чи пилу. Деякі комети мають хвости обох типів. Пиловий хвіст зазвичай однорідний і тягнеться на мільйони та десятки мільйонів кілометрів. Він утворений порошинками, відкинутими тиском сонячного світла від ядра в антисонячному напрямку, і має жовтуватий колір, оскільки порошинки просто розсіюють сонячне світло. Структури пилового хвоста можуть пояснюватися нерівномірним виверженням пилу з ядра або руйнуванням порошин. Плазмовий хвіст у десятки і навіть сотні мільйонів кілометрів завдовжки – це видимий прояв складної взаємодії між кометою та сонячним вітром. Деякі молекули, що залишили ядро, іонізуються сонячним випромінюванням, утворюючи молекулярні іони (H2O+, OH+, CO+, CO2+) та електрони. Ця плазма перешкоджає руху сонячного вітру, пронизаного магнітним полем. Наштовхуючись на комету, силові лінії поля обертаються навколо неї, приймаючи форму шпильки для волосся та утворюючи дві області протилежної полярності. Молекулярні іони захоплюються в цю магнітну структуру і утворюють у центральній, найбільш щільній її частині видимий плазмовий хвіст, що має блакитний колір із-за спектральних смуг CO+. Роль сонячного вітру у формуванні плазмових хвостів встановили Л.Бірман та Х. Альвен у 1950-х роках. Їх розрахунки підтвердили вимірювання з космічних апаратів, що пролетіли через хвости комет Джакобіні - Циннера і Галлея в 1985 і 1986. У плазмовому хвості відбуваються інші явища взаємодії з сонячним вітром, що налітає на комету зі швидкістю ок. 400 км/с і утворює перед нею ударну хвилю, в якій ущільнюється речовина вітру і голови комети. Істотну роль грає процес "захоплення"; суть його в тому, що нейтральні молекули комети вільно проникають у потік сонячного вітру, але відразу після іонізації починають активно взаємодіяти з магнітним полем та прискорюються до значних енергій. Щоправда, іноді спостерігаються дуже енергійні молекулярні іони, незрозумілі з погляду зазначеного механізму. Процес захоплення збуджує також плазмові хвилі у гігантському обсязі простору навколо ядра. Спостереження цих явищ має основний інтерес для фізики плазми. Чудове видовище є "обривом хвоста". Як відомо, у нормальному стані плазмовий хвіст пов'язаний із головою комети магнітним полем. Однак нерідко хвіст відривається від голови та відстає, а на його місці утворюється новий. Це трапляється, коли комета проходить через кордон областей сонячного вітру із протилежно спрямованим магнітним полем. У цей момент магнітна структура хвоста перебудовується, що виглядає як урвище і формування нового хвоста. Складна топологія магнітного поля призводить до прискорення заряджених частинок; можливо, цим пояснюється поява згаданих вище швидких іонів.
Зіткнення у Сонячній системі.З кількості і орбітальних параметрів комет Е. Епік обчислив ймовірність зіткнення з ядрами комет різного розміру (табл. 2). У середньому 1 раз за 1,5 млрд років Земля має шанс зіткнутися з ядром діаметром 17 км, а це може повністю знищити життя на території, що дорівнює площі Північної Америки. За 4,5 млрд років історії Землі таке могло траплятися неодноразово. Набагато частіше відбуваються катастрофи меншого масштабу: у 1908 році над Сибіром, ймовірно, увійшло в атмосферу і вибухнуло ядро невеликий кометивикликавши вилягання лісу на великій території.