Нові цікаві наукові відомості про комети. У чому різниця між кометою та астероїдом
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 комети з періодом обороту навколо Сонця понад 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 сама відома кометав 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 планетабо іншого астероїду. 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.
Теплими літніми ночами приємно прогулюватися під зоряним небом, розглядати чудові констеляції на ньому, загадувати бажання побачивши падаючу зірку. Чи це пролетіла комета? А може, метеорит? Напевно, серед романтиків та закоханих більше знавців астрономії, ніж серед відвідувачів планетаріїв.
Загадковий космос
Питання, що постійно виникають при спогляданні, вимагають відповідей, а небесні загадки - розгадок та наукових пояснень. Ось, наприклад, чим відрізняється астероїд від метеориту? Не кожен школяр (і навіть дорослий) відразу зможе відповісти на це питання. Але почнемо по порядку.
Астероїди
Щоб зрозуміти, чим відрізняється астероїд від метеориту, необхідно визначитися з поняттям «астероїд». Це слово з давньогрецької мови перекладається як «подібний до зірки», оскільки ці небесні тіла при спостереженні в телескоп нагадують, швидше, зірки, ніж планети. Астероїди до 2006 часто називали малими планетами. І справді, рух астероїдів загалом не відрізняється від планетарного руху, адже він відбувається також навколо Сонця. Від звичайних планет астероїди відрізняються малими розмірами. Наприклад, найбільший астероїд Церера має в поперечнику лише 770 км.
Де ж знаходяться ці зіркоподібні космічні жителі? Більшість астероїдів рухаються давно вивченими орбітами в просторі між Юпітером і Марсом. Але деякі малі планети все ж таки перетинають орбіту Марса (як, наприклад, астероїд Ікар) та інших планет, а іноді навіть підходять до Сонця ближче, ніж Меркурій.
Метеорити
На відміну від астероїдів, метеорити - це мешканці космосу, яке посланці. Кожен із землян може побачити метеорит на власні очі і доторкнутися його своїми власними руками. У музеях та приватних колекціях зберігається велика кількість, але треба сказати, що виглядають метеорити досить непоказно. Здебільшого вони є сірими або буро-чорними шматками каменю та заліза.
Отже, вдалося розібратися, чим відрізняється астероїд від метеориту. Але що їх може об'єднувати? Вважається, що метеорити є осколками дрібних астероїдів. Камені, що носяться у просторі, стикаються один з одним, і уламки їх часом долітають до Землі.
Найвідомішим у Росії метеоритом є Тунгуський, який упав у глухій тайзі 30 червня 1908 року. У недавньому минулому, а саме у лютому 2013 року, привернув загальну увагу Челябінський метеорит, чиї численні уламки було знайдено в районі озера Чебаркуль у Челябінській області.
Завдяки метеоритам, своєрідним гостям з космосу, вчені, а разом з ними і всі жителі Землі, мають чудову нагоду дізнатися про склад небесних тілта отримати уявлення про походження всесвіту.
Метеори
Слова "метеор" і "метеорит" походять від одного грецького кореня, що означає в перекладі "небесний". Нам відомо, що таке метеорит, і чим він відрізняється від метеора, не важко зрозуміти.
Метеор – це не конкретний небесний об'єкт, а атмосферне явище, яке виглядає як воно виникає, коли в атмосфері Землі згоряють уламки комет та астероїдів.
Метеор - це і є зірка, що падає. Він може здатися спостерігачам, відлетіти назад у космічний простір чи згоріти у атмосфері Землі.
Розібратися, чим метеори відрізняються від астероїдів та метеоритів, також нескладно. Два останні небесні об'єкти є конкретно відчутними (нехай навіть теоретично у разі астероїда), а метеор - світінням, що виникає в результаті згоряння космічних уламків.
Комети
Не менш чудовим небесним тілом, яким може милуватися земний спостерігач, є комета. Чим відрізняються комети від астероїдів та метеоритів?
Слово «комета» також давньогрецького походження і буквально перекладається як «волосата», «космата». Комети прилітають із зовнішньої частини Сонячної системи, і, відповідно, мають інший склад, ніж астероїди, що сформувалися поряд із Сонцем.
Крім різниці у складі, є і більш очевидна відмінність у будові цих небесних тіл. Комета при наближенні до Сонця, на відміну від астероїда, демонструє туманну оболонку ком і хвіст, що складається з газу та пилу. Летучі речовини комети в міру нагрівання активно виділяються і випаровуються, перетворюючи її на прекрасний небесний об'єкт, що світиться.
Крім того, астероїди рухаються орбітами, і їх переміщення в космічному просторі нагадує плавний і розмірений рух звичайних планет. На відміну від астероїдів, комета екстремальніша у своїх переміщеннях. Її орбіта сильно витягнута. Комета то близько наближається до Сонця, то віддаляється від нього значної відстані.
Комета відрізняється від метеорита тим, що вона перебуває в русі. Метеорит - це результат зіткнення небесного тіла з земною поверхнею.
Світ небесний та світ земний
Потрібно сказати, що спостерігати за нічним небом подвійно приємніше, коли його неземні жителі тобі добре знайомі та зрозумілі. А яке задоволення розповідати своєму співрозмовнику про світ зірок та незвичайні події у космічному просторі!
І справа навіть не в питанні про те, чим відрізняється астероїд від метеорита, а в усвідомленні тісного зв'язку та глибокої взаємодії між світом земним та космічним, які необхідно налагоджувати так само активно, як і відносини між однією людиною та іншою.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РЕСПУБЛІКИ КАЗАХСТАНСХІДНО-КАЗАХСТАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМ. С.АМАНЖОЛОВА
Факультет екології та природничих наук
Кафедра екології та БЖ
РЕФЕРАТ
на тему:
Астероїди та комети
Виконай л:
студент ЕК-08-А
Вагнер О.О.
Перевір л:
доцент кафедри
екологи та і
безпеки
життєдіяльності
Майоров В.М.
м. Усть-Каменогорськ, 2010 р.
ПЛАН
1. Астероїди
2. Метеорити
3. Дрібні уламки
4. Комети
Вступ
У Сонячній системі крім великих планетта їх супутників рухається безліч
так званих малих тіл: астероїдів, комет та метеоритів. Малі тіла
Сонячна система має розміри від сотень мікрон до сотень кілометрів.
Астероїди. З погляду фізики астероїди або, як їх ще називають, малі
планети – це щільні та міцні тіла. За складом та властивостями їх можна умовно
розділити на три групи: кам'яні, залізокам'яні та залізні. Астероїд
є холодним тілом. Але він, як, наприклад, і Місяць, відбиває сонячний
світло, і тому ми можемо спостерігати його як зіркоподібний об'єкт. Звідси
і відбувається назва "астероїд", що в перекладі з грецької означає
зіркоподібний. Так як астероїди рухаються навколо Сонця, то їхнє положення по
по відношенню до зірок постійно і досить швидко змінюється. Тому
первісною ознакою спостерігачі та відкривають астероїди.
Комети, або "хвостаті зірки", відомі з давніх-давен. Комета – це
складне фізичне явище, яке коротко можна описати за допомогою кількох
понять. Ядро комети є сумішшю або, як кажуть, конгломерат
пилових частинок, водяного льоду та замерзлих газів. Відношення вмісту пилу до
газу у кометних ядрах становить приблизно 1:3. Розміри кометних ядер,
оцінки вчених, укладені в інтервалі від 1 до 100 км. Наразі дискутується
можливість існування як дрібніших, і більших ядер.
Відомі короткоперіодичні комети мають ядра розміром від 2 до 10 км.
Розмір же ядра найяскравішої комети Хейлі-Боппа, яка спостерігалася неозброєним
оком у 1996 році оцінюється в 40 км.
Метеороїд – це невелике тіло, що обертається навколо Сонця. Метеор – це
метеороїд, що влетів в атмосферу планети і розпалився до блиску. А якщо
його решта впала на поверхню планети, його називають метеоритом. Метеорит
вважають «упавшим», якщо є очевидці, які спостерігали його політ у атмосфері; в
в іншому випадку його називають «знайденим».
Розглянемо вище зазначені малі тіла Сонячної системи докладніше.
1. Астероїди
Ці космічні тіла відрізняються від планет насамперед своїми розмірами. Так,
найбільша з невеликих планет Церера має в діаметрі 995 км;
наступна за нею (за розміром): Палада-560 км, Хігея – 380 км, Психея – 240 км
і т.д. Для порівняння можна зазначити, що найменша з великих планет Меркурій
має діаметр 4878 км., тобто. в 5 разів перевищує - діаметр Церери, а маси
їх різняться у багато сотень разів.
Загальна кількість малих планет, доступних спостереженню сучасними телескопами,
визначається в 40 тис., але загальна їх маса в 1 тис. разів менша за масу Землі.
Рух малих планет навколо Сонця відбувається по еліптичних орбітах, але
більш витягнутим (середній ексцентриситет орбіт у них 0,51), ніж у великих
планет, а нахил орбітальних площин до еклептики у них більше, ніж у
великих планет (середній кут 9,54). Основна маса планет обертається навколо
Сонця між орбітами Марса та Юпітера, утворюючи так званий пояс
астероїдів. Але є й малі планети, орбіти яких розташовуються ближче до
Сонцю, ніж Меркурія орбіта. Найдальші ж знаходяться за Юпітером і навіть за
Сатурна.
Дослідники космосу висловлюють різні міркування про причину великої
концентрації астероїдів у порівняно вузькому просторі міжпланетного середовища
між орбітами Марса та Юпітера. Однією з найпоширеніших гіпотез
походження тіл пояса астероїдів є уявлення про руйнування
міфічної планети Фаетон. Сама собою ідея про існування планети
підтримується багатьма вченими і навіть начебто підкріплена математичними
розрахунками. Однак незрозумілою залишається причина руйнування планети.
Висловлюються різні припущення. Одні дослідники вважають, що
руйнація Фаетона відбулася внаслідок його зіткнення з якимось великим
тілом. На думку інших, причинами розпаду планети були вибухові процеси в
її надрах. В даний час проблема походження тіл астероїдного поясу
входить складовим елементом у велику програму досліджень космосу на
міжнародному та національних рівнях.
Серед малих планет виділяється своєрідна група тіл, орбіти яких
перетинаються з орбітою Землі, а отже, є потенційна
можливість їхнього зіткнення з нею. Планети цієї групи почали називати Apollo
object або просто Apollo (Wetherill, 1979). Вперше про існування Apollo
стало відомо з 30-х років цього століття. У 1932 р. було виявлено
астероїд. Його назвали
Apollo 1932 р. HA. Але він не порушив особливого інтересу, хоча його назва стала
загальним всім астероїдів, що перетинають земну орбіту.
У 1937 р. космічне тіло з діаметром приблизно 1 км пройшло 800
тис. км від Землі та у дворазовій відстані від Місяця. Згодом його назвали
Гермес. На сьогоднішній день виявлено 31 таке тіло, і кожне з них отримало
власну назву. Розміри їх діаметрів коливаються від 1 до 8 км, а
нахил орбітальних площин до екліптики перебувати не більше від 1 до 68.
П'ять з них обертаються на орбітах між Землею та Марсом, а решта 26 -
між Марсом та Юпітером (Wetherill, 1979). Вважають, що з 40 тис. малих
планет астероїдного пояса з діаметром більше 1 км може виявитися дещо
сотів Apollo. Тому зіткнення таких небесних тіл із Землею цілком імовірно,
але через тривалі інтервали часу.
Можна вважати, що раз на сторіччя одне з таких космічних тіл може пройти
поблизу Землі на відстані менше, ніж від нас до Місяця, а раз за 250 тис. років
може статися його зіткнення з нашою планетою. Удар такого тіла виділяє
енергію рівну 10 тис. водневих бомб кожна потужністю 10 Мт. При цьому
має утворитися кратер діаметром близько 20 км. Але такі випадки рідкісні і за
людську історію невідомі. Гермес відноситься до астероїдів ІІІ класу, а
адже багато таких тіл і більшого розміру – ІІ та І класів. Удар при
зіткненні їх із Землею, природно, буде ще значнішим.
Коли у 1781 р. було відкрито Уран його середня геліоцентрична відстань
виявилося відповідним правилу Тіціуса - Боде, то з 1789 р. почалися
пошуки планети, яка, згідно з цим правилом, повинна була перебувати між
орбітами Марса та Юпітера, на середній відстані а = 2,8 а. від сонця. Але
кілька німецьких астрономів на чолі з К. Цахом вирішили організувати
колективні пошуки Вони розділили весь пошук зодіакальних сузір'їв на 24
ділянки та розподілили між собою для ретельних досліджень. Але не встигли
астроном Дж. Піації (1746-1826) виявив у телескоп зіркоподібний об'єкт
сьомий зоряної величини, що повільно переміщався сузір'ям Тельця.
Обчислена К. Гаусом (1777-1855) орбіта об'єкта виявилася планетою,
відповідної правилу Тициуса-Боде: велика піввісь а = 2,77 а. і
ексцентриситет е=0,080. Знов відкриту планету Піації назвав Церерою.
поблизу Церери ще одну планету (8m), названу Палладою (а=2,77 а.е.,
а.е.), а 29 березня 1807 - 4, Веста (а = 2,36 а.е.). Всі знову відкриті планети
мали зіркоподібний вигляд, без дисків, що свідчить про їх невеликі
геометричні розміри. Тому ці небесні тіла назвали малими планетами
або, на пропозицію В. Гершеля, астероїдами (від грецьк. «астр» - зірковий і
«Еїдос»-вид).
До 1891 візуальними методами було виявлено близько 320 астероїдів. В кінці
1891 німецький астроном М. Вольф (1863-1932) запропонував фотографічний
метод пошуків: при 2-3-годинній експозиції зображення зірок на фотопластинці
виходили точкові, а слід астероїда, що рухається - у вигляді невеликий
рисочки. Фотографічні методи призвели до різкого збільшення відкриттів
астероїдів. Особливо інтенсивні дослідження малих планет проводяться зараз
в Інституті теоретичної астрономії (у Петербурзі) та в Кримській
астрофізичної обсерваторії Академії наук Росії
Астероїдам, орбіти яких надійно визначені, надають ім'я та порядковий
номер. Таких астероїдів зараз відомо понад 3500, але у Сонячній системі
значно більше.
Із зазначеного числа відомих астероїдівастрономи Кримської астрофізичної
обсерваторії відкрили близько 550, увічнивши в їх назвах імена відомих
людей.
Переважна більшість (до 98%) відомих астероїдів рухається між
орбітами Марса та Юпітера, на середніх відстанях від Сонця від 2,06 до 4,30
а.е. (Періоди звернення від 2,96 до 8,92 року). Однак зустрічаються астероїди
з унікальними орбітами, і їм присвоюються чоловічі імена, як правило,
грецької міфології.
Перші три з цих малих планет рухаються поза поясом астероїдів, причому в
перигелії Ікар підходить до Сонця вдвічі ближче Меркурія, а Гермес і Адоніс -
ближче до Венери. Вони можуть зближуватися із Землейною відстані від 6 млн. до 23 млн.
км, а Гермес у 1937 р. пройшов поблизу Землі навіть з відривом 580 тис. км,
орбіту Сатурна. Але Гідальго не є винятком. За Останніми роками
відкрито близько 10 астероїдів, перигелії яких розташовані поблизу орбіт.
планет земної групи, а афелії - поблизу орбіт Юпітера. Такі орбіти
характерні комет сімейства Юпітера і вказують на можливе загальне
походження астероїдів та комет.
У 1977 р. виявлено унікальний астероїд, який звертається навколо Сонця.
орбіті з великою піввіссю а = 13,70 а. та ексцентриситетом е=0,38, так що в
перигелії (q=8,49 а.е.) він заходить усередину орбіти Сатурна, а афелії (Q=18,91
а.е.) наближається до орбіти Урана. Він названий Хірон. Очевидно, існують
та інші подібні далекі астероїди, пошуки яких продовжуються.
Блиск більшості відомих астероїдів під час протистояння від 7 m
до 16 m , але є і слабкіші об'єкти. Найяскравішим (до 6 m
) є Веста.
Поперечники астероїдів обчислюються за їх блиском і відбивною здатністю в
візуальних та інфрачервоних променях. Виявилося, що великих астероїдів не так вже й
багато. Найбільші - це Церера (діаметр 1000 км), Паллада (610 км),
Веста (540 км) та Гігія (450 км). Тільки у 14 астероїдів діаметри понад 250
км, а й у інших менше, до 0,7 км. У тіл таких малих розмірів не
може бути сфероїдальної форми, і всі астероїди (крім, можливо, найбільш
великих) являють собою безформні брили.
Маси астероїдів дуже різні: найбільшої, близької до 1,5 .
10 21 кг (тобто в 4 тис. разів менше маси землі), має Церера.
Сумарна маса всіх астероїдів вбирається у 0,001 маси Землі. Звичайно, все
ці небесні тіла позбавлені атмосфери. У багатьох астероїдів за регулярним
зміни їх блиску виявлено осьове обертання.
Зокрема, період обертання Церери дорівнює 9,1 год, а Палади – 7,9 год.
Найшвидше обертається Ікар, за 2 год 16 м.
Вивчення відбивної здатності багатьох астероїдів дозволило об'єднати їх
у три основні групи: темні, світлі та металеві. Поверхня темних
астероїдів відображає лише до 5% падаючого на неї сонячного світла і
складається з речовин, подібними до чорних базальтових і вуглистих пород. Ці
астероїди часто називають кутистими. Світлі астероїди відбивають від 10% до 25%
сонячного світла, що ріднить їхню поверхню з кремнієвими сполуками - це
кам'яні астероїди. Металеві астероїди (їх абсолютна меншість) теж
світлі, але за своїми відбивними властивостями їх поверхня схожа на
залізонікелеві сплави. Такий підрозділ астероїдів підтверджується і
хімічним складом метеоритів, що випадають на Землю. Незначна кількість
вивчених астероїдів не належить до жодної з трьох основних груп.
Показово, що у спектрах кутистих астероїдів виявлено смугу
поглинання води (l = 3мкм). Зокрема, поверхня астероїда Церери складається
з мінералів, схожих на земні глини та містять близько 10% води.
При невеликих розмірах і масах астероїдів тиск у надрах невеликий: навіть
у найбільших астероїдів воно не перевищує 7 10 5
8 10 5 ГПа (700 - 800 атм) і не може викликати розігріву їх твердих
холодних надр. Лише поверхня астероїдів дуже слабко нагрівається далеким від
них Сонцем, а й ця незначна енергія випромінюється в міжпланетне
простір. Обчислена за законами фізики температура поверхні
переважна більшість астероїдів виявилася близькою до 150 - 170 К
(-120 ... -100 ° С).
І тільки в небагатьох астероїдів, які проходять поблизу Сонця, поверхня в
такі періоди сильно нагрівається. Так, температура поверхні Ікара
підвищується майже до 1000 К (+730 ° С), а при віддаленні від Сонця знову різко
знижується.
Орбіти інших астероїдів схильні до значних обурень від
гравітаційного впливу великих планет, головним чином Юпітера. Особливо
сильні обурення зазнають невеликих астероїдів, що призводить до
зіткненням цих тіл та їх подрібненню на шпильки найрізноманітніших розмірів
Б від сотень метрів у поперечнику до порошин.
В даний час фізична природа астероїдів вивчається, тому що
нею можна простежити еволюцію (розвиток) речовини, з якої сформувалася
Сонячна система.
2. Метеорити
У навколоземному космічному просторі рухаються різні метеороїди
(космічні уламки великих астероїдів та комет). Їх швидкості лежать у
діапазон від 11 до 72 км/с. Часто буває так, що шляхи їхнього руху
перетинаються з орбітою Землі і вони залітають у її атмосферу.
Метеорити - кам'яні або залізні тіла, що падають на Землю з міжпланетного
простору. Падіння метеоритів на Землю супроводжується звуковим, світловим та
механічним явищем. По небу проноситься яскрава вогненна куля звана
болідом, що супроводжується хвостом і іскрами, що розлітаються. Після того як
болід зникає, через кілька секунд лунають схожі на вибухи удари,
звані ударними хвилями, які іноді викликають значний струс
ґрунту та будівель.
Явлення вторгнення космічних тіл в атмосферу мають три основні стадії:
1. Політ у розрідженій атмосфері (до висот близько 80 км), де взаємодія
молекул повітря має карпускулярний характер. Частинки повітря стикаються з
тілом, що прилипають до нього або відбиваються і передають йому частину своєї енергії. Тіло
нагрівається від безперервного бомбардування молекулами повітря, але не відчуває
помітного опору, та її швидкість залишається майже незмінною. На цій
стадії, однак, зовнішня частина космічного тіла нагрівається до тисячі градусів
і вище. Тут характерним параметром завдання є відношення вільного довжини
пробігу до розміру тіла L, яке називається числом Кнудсена Kn. У
аеродинаміці прийнято враховувати молекулярний підхід до опору повітря при
K n >0.1.
2. Політ в атмосфері в режимі безперервного обтікання тіла потоком повітря
є коли повітря вважається суцільним середовищем та атомно-молекулярний характер
його складу явно не враховується. На цій стадії перед тілом виникає
головна ударна хвиля, за якою різко підвищується тиск та температура.
Саме тіло нагрівається за рахунок конвективної теплопередачі, а також за рахунок
радіаційного нагріву. Температура може досягати кілька десятків тисяч
градусів, а тиск до сотень атмосфер. При різкому гальмуванні з'являються
значні навантаження. Виникають деформації тіл, оплавлення та випаровування їх
поверхонь, винесення маси повітряним потоком, що набігає (абляція).
3. При наближенні до Землі щільність повітря зростає,
опір тіла збільшується, і воно або практично зупиняється на
будь-якій висоті, або продовжує шлях до прямого зіткнення із Землею. При
цьому часто великі тіла поділяються на кілька частин, кожна з яких
падає окремо Землю. При сильному гальмуванні космічної маси над Землею
ударні хвилі, що супроводжують його, продовжують свій рух до поверхні
Землі відбиваються від неї і виробляють обурення нижніх шарів атмосфери, а
так само земної поверхні.
Процес падіння кожного метеороїду індивідуальний. Немає можливості в короткому
оповіданні описати всі можливі особливості цього процесу.
"Знайдених" метеоритів значно більше, ніж "упалих". Часто їх знаходять
туристів або селян, які працюють у полі. Оскільки метеорити мають темний
колір і легко помітні на снігу, чудовим місцемдля їх пошуку служать
крижані поля Антарктики, де вже знайдено тисячі метеоритів. Вперше метеорит
в Антарктиці виявила у 1969 група японських геологів, які вивчали льодовики.
Вони знайшли 9 фрагментів, що лежали поруч, але відносяться до чотирьох різних типів.
метеоритів. Виявилося, що метеорити, що впали на лід у різних місцях,
збираються там, де льодовикові, що рухаються зі швидкістю кілька метрів на рік
поля зупиняються, упираючись у гірські хребти. Вітер руйнує та висушує
верхні шари льоду (відбувається його сухе сублімація - абляція), і метеорити
концентруються на поверхні льодовика. Такі льоди мають блакитний колір і
легко помітні з повітря, чим і користуються вчені щодо місць,
перспективних для збирання метеоритів.
Важливе падіння метеорита відбулося 1969 року в Чіуауа (Мексика). Перший з
безліч великих осколків був знайдений поблизу будинку в селі Пуебліто де
Альєнде, і, за традицією, всі знайдені фрагменти цього метеорита були
об'єднані під ім'ям Альєнде. Падіння метеорита Альєнде збіглося з початком
місячної програми «Аполлон» і дало вченим можливість відпрацювати методи
аналізу позаземних зразків В останні роки встановлено, що деякі
метеорити, що містять білі уламки, впроваджені в темнішу материнську
породу є місячними фрагментами.
Метеорит Альєнде належить до хондритів – важливої підгрупи кам'яних.
метеоритів. Їх називають так, тому що вони містять хондри (від грец.
chondros, зернятко) - найдавніші сферичні частинки, що сконденсувалися в
протопланетної туманності і потім увійшли до складу пізніших порід.
Подібні метеорити дозволяють оцінювати вік Сонячної системи та її
вихідний склад. Багаті кальцієм та алюмінієм включення метеориту Альєнде,
першими, що сконденсувалися через свою високу температуру кипіння, мають
виміряний за радіоактивним розпадом вік 4,559 ± 0,004 млрд. років. Це
Найточніша оцінка віку Сонячної системи. До того ж усі метеорити
несуть у собі «історичні записи», викликані тривалим впливом на них
галактичних космічних променів, сонячного випромінювання та сонячного вітру.
Вивчивши пошкодження, завдані космічними променями, можна сказати, як довго
Метеорит перебував на орбіті до того, як потрапив під захист земної атмосфери.
Прямий зв'язок між метеоритами та Сонцем випливає з того факту, що
елементний склад найстаріших метеоритів – хондритів – точно повторює
склад сонячної фотосфери Єдині елементи, зміст яких
відрізняється, - це леткі, такі, як водень і гелій, рясно випаровуються
з метеоритів у ході їх остигання, а також літій, який частково «згорів» на
Сонце в ядерних реакціях. Поняття « сонячний склад» та «хондритний склад»
використовують як рівнозначні при описі згаданого вище «рецепту сонячного
речовини». Кам'яні метеорити, склад яких відрізняється від сонячного,
називають ахондрити.
3. Дрібні уламки.
Навколосонячний простір заповнений дрібними частинками, джерелами яких
служать ядра комет, що руйнуються, і зіткнення тіл, в основному, в поясі
астероїдів. Найдрібніші частки поступово наближаються до Сонця в результаті.
ефекту Пойнтінга – Робертсона (він полягає в тому, що тиск сонячного
світла на частину, що рухається, направлено не точно по лінії Сонце - частка, а в
внаслідок аберації світла відхилено назад і тому гальмує рух
частки). Падіння дрібних частинок на Сонці компенсується їх постійним
відтворенням, так що в площині екліптики завжди існує скупчення
пилу, що розсіює сонячні промені. У темніші ночі воно помітно у вигляді
зодіакального світла, що тягнеться широкою смугою вздовж екліптики на заході після
заходу Сонця і Сході перед його сходом. Поблизу Сонця зодіакальне світло
переходить у хибну корону ( F-корона, від false - хибний), яка видна
лише за повного затемнення. Зі зростанням кутової відстані від Сонця яскравість
зодіакального світла швидко падає, але в антисонячній точці екліптики вона знову
посилюється, утворюючи протисвіт; це викликано тим, що дрібні пилові частки
Інтенсивно відбивають світло назад.
Іноді метеороїди потрапляють у атмосферу Землі. Швидкість їхнього руху
така велика (в середньому 40 км/с), що майже всі вони, крім найдрібніших і найменших
великих, згоряють на висоті близько 110 км, залишаючи довгі хвости, що світяться.
метеори, або падіння зірок. Багато метеороїдів пов'язані з орбітами окремих
комет, тому метеори спостерігаються частіше, коли Земля у певний час
спостерігається безліч метеорів, оскільки Земля перетинає потік Персеїди,
пов'язаний з частинками, втраченими кометою 1862 р. III. Інший потік - Оріоніди
Частинки розміром менше 30 мкм можуть загальмуватися в атмосфері та впасти на
землю, не згорівши; такі мікрометеорити збирають для лабораторного аналізу.
Якщо частинки розміром в кілька сантиметрів і більше складаються з досить
щільної речовини, то вони також не згоряють цілком і випадають на поверхню
Землі як метеоритів. Більше 90% їх кам'яні; відрізнити їх від земних
порід може лише фахівець. 10% метеоритів, що залишилися, залізні (у
насправді вони складаються зі сплаву заліза та нікелю).
Метеорити вважаються осколками астероїдів. Залізні метеорити були колись у
склад ядер цих тіл, зруйнованих суударениями. Можливо, деякі пухкі та
багаті на леткі речовини метеорити походять від комет, але це
малоймовірно; швидше за все, великі частинки комет згоряють у атмосфері, а
зберігаються лише дрібні. Враховуючи, як важко досягти Землі кометам та
астероїдам, ясно, наскільки корисним є вивчення метеоритів, самостійно
«прибули» на нашу планету з глибин Сонячної системи.
4. Комети
Комети є найефективнішими небесними тілами у Сонячній системі.
Комети – це своєрідні космічні айсберги, що складаються із заморожених
газів, складного хімічного складу, водяного льоду та тугоплавкого
мінеральної речовини у вигляді пилу та більших фрагментів.
Хоча комети подібно до астероїдів рухаються навколо Сонця по конічних кривих,
зовні вони разюче відрізняються від астероїдів. Якщо астероїди світять
відбитим сонячним світлом і в поле зору телескопа нагадують повільно
рухомі слабкі зірочки, то комети інтенсивно розсіюють сонячне світло
деяких найбільш характерних для комет ділянках спектру, і тому багато
комети видно неозброєним оком, хоча діаметри їх ядер рідко перевищують 1 -
5 км.
Комети цікавлять багатьох вчених: астрономів, фізиків, хіміків, біологів,
газодинаміків, істориків та ін. І це природно. Адже комети підказали
вченим, що у міжпланетному просторі дме сонячний вітер; можливо комети
є "винуватцями" виникнення життя на Землі, тому що могли занести в
Атмосферу Землі складні органічні сполуки. Крім того, комети, по-
мабуть, несуть у собі цінну інформацію про початкові стадії протопланетного
хмари, з яких утворилися також Сонце і планети.
При першому знайомстві з яскравою кометою може здатися, що хвіст – сама
головна частина комети. Але якщо в етимології слова "комета" хвіст з'явився
головною причиною для подібного найменування, то з фізичного погляду
хвіст є вторинною освітою, що розвинулася з досить крихітного
ядра, найголовніша частина комети як фізичного об'єкта. Ядра комет -
першопричина решти комплексу кометних явищ, які досі
все ще не доступні телескопічним спостереженням, оскільки вони вуаліруются
навколишньої матерії, що світиться, безперервно витікає з ядер. Застосовуючи
великі збільшення, можна зазирнути в більш глибокі шари світиться навколо
ядра газо-пилової оболонки, але й те, що залишається, буде за своїми розмірами
все ще значно перевищувати справжні розміри ядра. Центральне згущення,
видиме у дифузній атмосфері комети візуально і на фотографіях, називається
фотометричним ядром. Вважається, що в центрі його знаходиться власне ядро
комети, тобто. розташовується центр мас комети.
Туманна атмосфера, що оточує фотометричне ядро і поступово сходить на
ні, зливаючись із фоном неба, називається комою. Кома разом із ядром складають
голову комети. Вдалині від Сонця голова виглядає симетричною, але з
наближенням до Сонця вона поступово стає овальною, потім голова
подовжується ще сильніше, і в протилежному від Сонця стороні з неї
розвивається хвіст.
Отже, ядро – найголовніша частина комети. Однак, досі немає одностайного
думки, що воно є насправді. Ще за часів Бесселя та
Лапласа існувало уявлення про ядро комети як про тверде тіло,
що складається з речовин, що легко випаровуються типу льоду або снігу, швидко
переходять у газову фазу під впливом сонячного тепла. Ця крижана
класична модель кометного ядра була суттєво доповнена та розроблена в
Останнім часом. Найбільшим зізнанням серед дослідників комет користується
розроблена Уіплом модель ядра - конгломерату з тугоплавких кам'янистих
частинок та замороженої летючої компоненти (СН4, СО2, Н2О та ін.). У такому ядрі
крижані шари із заморожених газів чергуються з пиловими шарами. По мірі
прогрівання сонячним теплом гази типу "сухого льоду", що випаровується
прориваються назовні, захоплюючи у себе хмари пилу. Це дозволяє, наприклад,
пояснити утворення газових та пилових хвостів у комет, а також здатність
невеликих ядер комет до активного газовиділення.
Голови комет під час руху комет по орбіті набувають різноманітних форм.
Вдалині від СОНЦЯ голови комет круглі, що пояснюється слабким впливом
сонячних випромінювань на частинки голови, та її обриси визначаються ізотропним
розширенням кометного газу міжпланетний простір. Це безхвости
комети, що на вигляд нагадують кульові зоряні скупчення. Наближаючись
до Сонця, голова комети набуває форми параболи або ланцюгової лінії.
Параболічна форма голови пояснюється "фонтанним" механізмом. Освіта
голів у формі ланцюгової лінії пов'язано з плазмовою природою кометної атмосфери та
впливом на неї сонячного вітру та з переносним ним магнітним полем.
Іноді голова комети настільки мала, що хвіст комети здається таким, що виходить
безпосередньо з ядра. Крім зміни обрисів у головах комет то
з'являються, то зникають різні структурні утворення: галси, оболонки,
промені, виливання з ядра тощо.
Великі комети з хвостами, що далеко простягалися по небу, спостерігалися з
найдавніших часів. Колись передбачалося, що комети належать до
атмосферних явищ Цю помилку спростував Браге, який виявив, що
комета 1577 займала однакове положення серед зірок при спостереженнях з
різних пунктів, і, отже, віддалений від нас далі, ніж Місяць.
Рух комет по небу пояснив уперше Галлей (1705р.), який знайшов, що
їх орбіти близькі до параболів. Він визначив орбіти 24 яскравих комет, причому
виявилося, що комети 1531 та 1682 р.р. мають дуже схожі орбіти. Звідси
Галлей зробив висновок, що ця та сама комета, яка рухається навколо
Сонця за дуже витягнутим еліпсом з періодом близько 76 років. Галлей
передбачив, що в 1758 вона повинна з'явитися знову і в грудні 1758
вона справді була виявлена. Сам Галлей не дожив досі і не
міг побачити, як блискуче підтвердилося його пророцтво. Ця комета (одна з
найяскравіших) було названо кометою Галлея.
Комети позначаються на прізвища осіб, які їх відкрили. Крім того, знову відкритою
кометі надається попереднє позначення за роком відкриття з
додаванням літери, що вказує послідовність проходження комети через
перигелій цього року.
Лише невелика частина комет, що спостерігаються щорічно, належить до
періодичних, тобто. відомих за своїми колишніми появами. Більша частина
комет рухається дуже витягнутими еліпсами, майже параболами. Періоди
звернення їх точно не відомі, але є підстави вважати, що вони досягають
багато мільйонів років. Такі комети віддаляються від Сонця на відстані,
можна порівняти з міжзоряними. Площини їх майже параболічних орбіт не
концентруються до площини екліптики та розподілені у просторі випадковим
чином. Прямий напрямок руху зустрічається так само часто, як і
зворотне.
Періодичні комети рухаються менш витягнутими еліптичними орбітами і
мають зовсім інші властивості. З 40 комет, що спостерігалися більш ніж 1
разів, 35 мають орбіти, нахилені менше, ніж 45^ до площині екліптики.
Тільки комета Галлея має орбіту з нахилом, великим 90^ і,
отже, рухається в зворотному напрямку. Серед короткоперіодичних
(тобто мають періоди 3 - 10 років) комет виділяється "родина Юпітера"
велика групакомет, афелії яких віддалені від Сонця на таке ж
відстань, як орбіта Юпітера. Передбачається, що "родина Юпітера"
утворилося внаслідок захоплення планетою комет, які рухалися раніше
Найбільш витягнутим орбітам. Залежно від взаємного розташування Юпітера та
Комети ексцентриситет кометної орбіти може, як зростати, так і
зменшуватись. У першому випадку відбувається збільшення періоду чи навіть перехід
на гіперболічну орбіту та втрату комети Сонячною системою, у другому -
зменшення періоду.
Орбіти періодичних комет схильні до дуже помітних змін. Іноді
комета проходить поблизу Землі кілька разів, а потім тяжінням планет-
гігантів відкидається більш віддалену орбіту і стає ненаблюдаемой.
В інших випадках, навпаки, комета, яка раніше ніколи не спостерігалася,
стає видимою через те, що вона пройшла поблизу Юпітера чи Сатурна і
різко змінила орбіту. Крім подібних різких змін, відомих лише для
обмеженої кількості об'єктів, орбіти всіх комет відчувають поступові
зміни.
Зміни орбіт не є єдиною можливою причиноюзникнення
комет. Достовірно встановлено, що комети швидко руйнуються. Яскравість
короткоперіодичних комет слабшає з часом, а в деяких випадках
процес руйнування спостерігався майже безпосередньо. Класичним прикладом
є комета Біелі. Вона була відкрита у 1772 році і спостерігалася у 1813,
1826 та 1832. р.р. У 1845 році розміри комети виявилися збільшеними, а в
січні 1846р. спостерігачі з подивом виявили дві дуже близькі комети
замість однієї. Були обчислені відносні рухи обох комет, і виявилося,
що комета Біелі розділилася на дві ще близько року тому, але спочатку
компоненти проектувалися один на інший, і поділ був помічений не
відразу. Комета Біелі спостерігалася ще один раз, причому один компонент багато
слабше за інше, і більше її знайти не вдалося. Натомість неодноразово спостерігався
метеорний потік, орбіта якого збігалася з орбітою комети Біелі.
При вирішенні питання про походження комет не можна уникнути знання
хімічного складуречовини, з якої складено кометне ядро. Здавалося б,
що може бути простішим? Потрібно сфотографувати більше спектрів комет,
розшифрувати їх – і хімічний склад кометних ядер нам одразу ж стане
відомим. Однак, справа не така проста, як здається на перший погляд.
Спектр фотометричного ядра може бути просто відбитим сонячним або
емісійним молекулярним спектром Відображений сонячний спектр є
безперервним і нічого не повідомляє про хімічний склад тієї галузі, від якої
він відбився - ядра або пилової атмосфери, що оточує ядро. Емісійний
газовий спектр несе інформацію про хімічний склад газової атмосфери,
навколишнього ядро, і теж нічого не говорить нам про хімічний склад
поверхневого шару ядра, так як випромінюють у видимій області молекули,
такі як С2, СN, СH, МH, ВІН та ін., є вторинними, дочірніми молекулами
- "уламками" більш складних молекул або молекулярних комплексів, з яких
складається кометне ядро. Ці складні батьківські молекули випаровуються в
навколоядерний простір, що швидко піддаються руйнівній дії
сонячного вітру і фотонів або розпадаються або дисоціюються на більш
прості молекули, емісійні спектри яких і вдається спостерігати від комет.
Самі батьківські молекули дають безперервний спектр.
Першим спостерігав та описав спектр голови комети італієць Донаті. На фоні
слабкого безперервного спектру комети 1864 він побачив три широкі світяться
смуги: блакитного, зеленого та жовтого кольору. Як виявився цей збіг
належало молекулам вуглецю С2, що вдосталь опинився в кометній
атмосфері. Ці емісійні смуги молекул С2 отримали назву смуг Свана,
на ім'я вченого, який займався дослідженням спектра вуглецю. Перша
щілинна спектрограма голови Великий Комети 1881 була отримана англійцем
Хеггінсом, який виявив у спектрі випромінювання хімічно активного радикалу
ціана СN.
Вдалині від Сонця, на відстані 11 а.е., комета, що наближається, виглядає
невеликою туманною цяткою, часом з ознаками освіти, що починається
хвоста. Спектр, отриманий від комети, що знаходиться на такій відстані, та
до відстані 3-4 а.е., є безперервним, т.к. на таких великих
відстанях емісійний спектр не збуджується через слабкий фотон і
корпускулярного сонячного проміння.
Цей спектр утворюється внаслідок відбиття сонячного світла від пилових.
частинок або внаслідок його розсіювання на багатоатомних молекулах або
молекулярні комплекси. На відстані близько 3 а. від Сонця, тобто. коли
кометне ядро перетинає пояс астероїдів, у спектрі з'являється перша
емісійна смуга молекули ціана, яка спостерігається майже у всій голові
комети. На відстані 2 а. збуджуються вже випромінювання тритомних молекул
С3 та NН3, які спостерігаються у більш обмеженій ділянці голови комети
поблизу ядра, ніж усі випромінювання СN, що посилюються. На відстані 1,8 а.
з'являються випромінювання вуглецю - смуги Свана, які відразу стають
помітними по всій голові комети: і поблизу ядра, і біля меж видимої голови.
Механізм світіння кометних молекул було розшифровано ще 1911г.
К.Шварцшильдом та Е.Кроном, які, вивчаючи емісійні спектри комети Галлея
(1910), дійшли висновку, що молекули кометних атмосфер резонансно
перевипромінюють сонячне світло. Це світіння аналогічно резонансному світінню
парів натрію у відомих дослідах Ауда, який перший помітив, що при
осічення світлом, що має частоту жовтого дублету натрію, пари натрію самі
починають світитися тієї ж частоті характерним жовтим світлом. Це -
механізм резонансної флуоресценції, що є найчастішим випадком більш загального
механізму люмінесценції. Всі знають світіння люмінесцентних ламп.
вітринами магазинів, у лампах денного світла тощо. Аналогічний механізм
змушує світитися та гази в кометах.
Для пояснення свічення зеленої та червоної кисневих ліній (аналогічні
лінії спостерігаються і в спектрах полярних сяйв) залучалися різні
механізми: електронний удар, дисоціативна рекомбінація та фотодиссаціація.
Електронний удар, однак, не в змозі пояснити більш високу
інтенсивність зеленої лінії деяких кометах проти червоної.
Тому більше переваги надається механізму фотодисоціації, на користь
якого говорить розподіл яскравості у голові комети. Тим не менш, цей
питання ще остаточно не вирішено і пошуки істинного механізму світіння атомів
у кометах продовжуються. Досі залишається невирішеним питання про батьківські,
первинних молекул, з яких складається кометне ядро, а це питання дуже
важливий, оскільки саме хімізм ядер визначає надзвичайно високу активність
комет, здатних з дуже малих за розмірами ядер розвивати гігантські
атмосфери і хвости, що перевершують за своїми розмірами всі відомі тіла
Сонячна система.
Література
1. В.А. Браштейн "Планети та їх спостереження" Москва "Наука" 1979 рік.
2. С. Доул "Планети для людей" Москва "Наука" 1974 рік.
3. К.І. Чурюмов "Комети та його спостереження" Москва "Наука" 1980 рік.
4. Є.Л. Крінов "Залізний дощ" Москва "Наука" 1981 рік.
5. К.А. Куликов, Н.С. Сидоренков "Планета Земля" Москва "Наука"
6. Б.А. Воронцов - Вельямінов "Нариси про Всесвіт" Москва "Наука"
7. Н.П. Єрпилєєв "Енциклопедичний словник юного астронома" Москва
"Педагогіка" 1986 рік.
8. Е.П.Левітан "Астрономія" Москва "Освіта" 1994 рік
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.
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».
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.
За останні роки 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
- 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».
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.
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 .
- 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 метеорні тіла, що впали на Землю або інше небесне тіло, називають метеоритами.
Найпотужніші метеорні тіла, що мають більшу швидкість, випадають на поверхню Землі з утворенням кратера.
Залежно від хімічного складу метеорити 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.
З давніх-давен люди прагнули розкрити таємниці, які таїть у собі небо. З того часу, як був створений перший телескоп, вчені стали крок за кроком збирати крихти знань, які приховані в безмежних просторах космосу. Настав час дізнатися, звідки взялися вісники з космосу – комети та метеорити.
Що таке комета?
Якщо дослідити значення слова «комета», ми приходимо до його давньогрецького еквіваленту. Буквально воно означає «з довгим волоссям». Таким чином, назва була дана з огляду на будову цього Комета має «голову» і довгий «хвіст» - свого роду «волосся». Голова комети складається з ядра та навколоядерних речовин. До складу пухкого ядра може входити вода, а також гази, такі як метан, аміак та вуглекислий газ. Таку саму будову має комета Чурюмова – Герасименко, відкрита 23 жовтня 1969 року.
Як комету представляли раніше
У давнину наші предки благоговіли перед нею і вигадували різні забобони. Навіть зараз перебувають ті, хто пов'язує появу комет із чимось примарним та таємничим. Такі люди можуть думати, що це мандрівники з іншого світу душ. Звідки взявся такий Можливо, вся річ у тому, що поява цих небесних створінь колись збіглася з якоюсь недоброю подією.
Однак час минав, і змінювалося уявлення про те, що являють собою малі та великі комети. Наприклад, такий учений, як Аристотель, досліджуючи їхню природу, вирішив, що це газ, що світиться. Через час інший філософ на ім'я Сенека, який жив у Римі, висунув припущення, що комети - це тіла, що перебувають на небі, що переміщаються по своїх орбітах. Проте по-справжньому просунутися у тому вивченні вдалося лише після створення телескопа. Коли Ньютон відкрив закон тяжіння, справа пішла вгору.
Нинішні уявлення про комети
Сьогодні вчені вже встановили, що комети складаються з твердого ядра (від 1 до 20 км завтовшки). Із чого складається ядро комети? З суміші замерзлої води та космічного пилу. У 1986 році було зроблено знімки однієї з комет. Стало ясно, що її вогненний хвіст — це викид потоку газу та пилу, який ми можемо спостерігати із земної поверхні. Чому відбувається цей «вогняний» викид? Якщо астероїд підлітає дуже близько до Сонця, його поверхня розжарюється, що призводить до викиду пилу і газу. Сонячна енергія чинить тиск на твердий матеріал, з якого складається комета. Внаслідок цього утворюється вогненний хвіст із пилу. Ці уламки та пил входять до складу того сліду, який ми бачимо на небі, коли спостерігаємо рух комет.
Від чого залежить форма кометного хвоста
Повідомлення про комети, подане нижче, допоможе краще зрозуміти, що таке комети і як вони влаштовані. Вони бувають різні - з хвостами різних форм. Вся справа у природному складі частинок, з яких складається той чи інший хвіст. Зовсім малі частинки швидко відлітають від Сонця, а ті, що більше, навпаки, прагнуть зірки. В чому причина? Виявляється, перші рухаються, що підштовхуються сонячною енергією, геть, а на другі діє гравітаційна сила Сонця. Внаслідок дії цих фізичних законів ми отримуємо комети, хвости яких вигнуті по-різному. Ті хвости, які переважно складаються з газів, будуть прямувати від зірки, а корпускулярні (що складаються переважно з пилу), навпаки, прагнути Сонця. Що можна сказати про щільність кометного хвоста? Зазвичай хмари можуть вимірюватися мільйонами кілометрів, в деяких випадках сотнями мільйонів. Це означає, що на відміну від тіла комети, її хвіст складається більшою мірою з розряджених частинок не маючи практично ніякої щільності. Коли астероїд наближається до Сонця, хвіст комети може роздвоїтись і придбати складну структуру.
Швидкість руху частинок у кометному хвості
Виміряти швидкість руху в хвості комети не так легко, тому що ми не можемо побачити окремі частинки. Однак трапляються випадки, коли швидкість руху речовини у хвості можна визначити. Деколи там можуть конденсуватися газові хмари. За рухом можна обчислити приблизну швидкість. Так ось, сили, що рухають комету, настільки великі, що швидкість може у 100 разів перевершувати тяжіння Сонця.
Скільки важить комета
Вся маса комет більшою мірою залежить від ваги голови комети, а точніше її ядра. Імовірно, маленька комета може важити лише кілька тонн. Тоді як, за прогнозами, великі астероїди можуть сягати 1 000 000 000 000 тонн.
Що таке метеори
Іноді якась із комет проходить через орбіту Землі, залишаючи за собою слід із уламків. Коли наша планета проходить на місці, де була комета, ці уламки і космічний пил, що залишився від неї, з величезною швидкістю входять в атмосферу. Ця швидкість сягає більш ніж 70 кілометрів на секунду. Коли уламки комети згоряють в атмосфері, ми бачимо гарний слід. Це і називають метеорами (чи метеоритами).
Вік комет
Нові астероїди великих розмірів можуть прожити в космосі трильйони років. Однак комети, як і будь-які, не можуть існувати вічно. Чим частіше вони зближуються із Сонцем, тим більше втрачають тверду та газоподібну речовини, що входять до їх складу. «Молоді» комети можуть дуже сильно скидати у вазі до тих пір, поки на їх поверхні не утвориться своєрідна захисна кірка, яка запобігає подальшому випаровуванню та вигорянню. Тим не менш, «молода» комета старіє, а ядро старіє і втрачає свою вагу та розміри. Таким чином поверхнева кірка набуває безліч зморшок, тріщин та розломів. Газові потоки, згоряючи, штовхають тіло комети вперед і вперед, надаючи швидкості цій мандрівниці.
Комета Галлея
Інша комета, за структурою така сама, як і комета Чурюмова – Герасименко, це астероїд, відкритий Едмундом Галлеєм. Він зрозумів, що у комет є довгі еліптичні орбіти, якими вони рухаються з великим інтервалом часу. Він зіставив між собою комети, які спостерігалися із землі у 1531, 1607 та 1682 роках. Виявилося, що це була та сама комета, яка рухалася своєю траєкторією через проміжок часу, рівний приблизно 75 років. Зрештою, її назвали на честь самого вченого.
Комети у Сонячній системі
Ми знаходимося у Сонячній системі. Недалеко від нас було знайдено щонайменше 1000 комет. Їх поділяють на дві родини, а вони, у свою чергу, поділені на класи. Щоб класифікувати комети, вчені беруть до уваги їх особливості: час, за який вони здатні пройти весь шлях своєю орбітою, а також період звернення. Якщо взяти для прикладу комету Галлея, згадану раніше, то вона проходить повний оберт навколо сонця за менше ніж за 200 років. Вона відноситься до періодичних комет. Однак є ті, які долають весь шлях за менші проміжки часу — так звані короткоперіодичні комети. Ми можемо не сумніватися у тому, що в нашій Сонячній системі існує велика кількістьперіодичних комет, орбіти яких проходять довкола нашої зірки. Такі небесні тіла можуть віддалятися від центру нашої системи настільки далеко, що залишають позаду Уран, Нептун та Плутон. Іноді вони можуть дуже близько наближатися до планет, через що змінюють їх орбіти. Як приклад можна навести комету Енке.
Інформація про комети: довгоперіодичні
Траєкторія руху довгоперіодичних кометдуже відрізняється від короткоперіодичних. Вони оминають Сонце з усіх боків. Наприклад, Хеякутаке та Хейла-Боппа. Останні виглядали дуже видовищно, коли востаннє наближалися до нашої планети. Вчені підрахували, що наступного разу із Землі їх можна буде побачити лише за тисячі років. Дуже багато комет з довгим періодом руху можна виявити на краю нашої Сонячної системи. Ще в середині 20 століття голландський астроном висунув припущення про існування скупчення комет. Згодом було доведено існування кометної хмари, яка відома сьогодні як «Хмара Оорта» і була названа на честь вченого, що її відкрила. Яка кількість комет знаходиться за деякими припущеннями, не менше трильйона. Період руху деяких таких комет може дорівнювати кільком світловим рокам. У такому разі весь свій шлях комета подолає за 10 000 000 років!
Фрагменти комети Шумейкера - Леві 9
Повідомлення про комети з усього світу допомагають у їх дослідженні. Дуже цікаве та вражаюче бачення могли спостерігати астрономи у 1994 році. Понад 20 уламків, що залишилися від комети Шумейкера — Леві 9, з божевільною швидкістю (приблизно 200 000 кілометрів на годину) зіткнулися з Юпітером. Астероїди влетіли в атмосферу планети зі спалахами та величезними вибухами. Розпечений газ вплинув на утворення дуже великих вогненних сфер. Температура, до якої розігрілися хімічні елементи, кілька разів перевищила температуру, яка фіксується на поверхні Сонця. Після чого телескопи можна було побачити дуже високий стовп газу. Його висота досягла величезних розмірів – 3200 кілометрів.
Комета Біели - подвійна комета
Як ми вже дізналися, є безліч доказів того, що комети з часом руйнуються. Через це вони втрачають свою яскравість та красу. Можна розглянути лише один приклад такого випадку — комети Біели. Перший раз її виявили у 1772 році. Однак згодом її не раз помічали знову в 1815 році, після - в 1826 і в 1832. Коли її спостерігали в 1845, виявилося, що комета виглядає набагато більшою, ніж раніше. Через півроку з'ясувалося, що це була не одна, а цілих дві комети, які йшли поряд один з одним. Що сталося? Астрономи встановили, що рік тому астероїд Біели розколовся надвоє. Востаннє вчені зареєстрували появу цієї чудо-комети. Одна частина її була значно яскравішою за іншу. Більше її ніколи не бачили. Однак через час неодноразово впадав у вічі метеоритний потік, орбіта якого точно збігалася з орбітою комети Біели. Цей випадок довів, що комети здатні руйнуватися з часом.
Що відбувається під час зіткнення
Для нашої планети зустріч із цими небесними тілами не віщує нічого доброго. Великий уламок комети або метеорит розміром близько 100 метрів вибухнув високо в атмосфері в червні 1908 року. Внаслідок цієї катастрофи загинуло чимало північних оленіві було повалено дві тисячі кілометрів тайги. Що сталося б, якби така брила розірвалася над великим містом, таким як Нью-Йорк чи Москва? Це коштувало б життя мільйонам людей. А що б сталося, якби до Землі потрапила комета, діаметр якої кілька кілометрів? Як говорилося вище, у середині липня 1994 року була «обстріляна» уламками комети Шумейкера — Леві 9. Мільйони вчених спостерігали за тим, що відбувається. Чим би закінчилося для нашої планети таке зіткнення?
Комети та Земля - уявлення вчених
Інформація про комети, відома вченим, сіє у їхніх серцях страх. Астрономи та аналітики з жахом малюють у своїх умах страшні картини – зіткнення з кометою. Коли астероїд влетить в атмосферу, це викликає незворотні процеси руйнування всередині космічного тіла. Воно з оглушливим звуком вибухне, і на Землі можна буде спостерігати стовп із метеоритних уламків — пилу та каміння. Небо охопить вогненно-червону заграву. На Землі не залишиться жодної рослинності, оскільки через вибух та уламки будуть знищені всі ліси, поля та луки. Через те, що атмосфера стане непроникною для сонячних променів, різко стане холодно, а рослини не зможуть виконувати роль фотосинтезу. Таким чином порушаться цикли харчування морських мешканців. Перебуваючи довгий час без їжі, багато хто з них загинуть. Усі перелічені події вплинуть і природні цикли. Повсюдні кислотні дощі згубно позначаться на озоновому шарі, тож дихати на нашій планеті стане неможливим. Що буде якщо комета впадев один із океанів? Тоді це може призвести до згубних екологічних лих: утворення торнадо та цунамі. Відмінність буде лише в тому, що ці катаклізми будуть значно більшими, ніж ті, що ми могли відчути на собі за кілька тисяч років історії людства. Величезні хвилі в сотні чи тисячі метрів зметуть усі на своєму шляху. Від селищ та міст нічого не залишиться.
"Переживати не варто"
Інші вчені, навпаки, кажуть, що немає потреби переживати про подібні катаклізми. За їхніми твердженнями, якщо Земля і наблизиться близько до небесному астероїду, то це призведе лише до освітлення неба та метеоритного дощу. Чи варто перейматися майбутнім нашої планети? Чи є ймовірність того, що нас колись зустріне комета, що летить?
Падіння комети. Чи варто боятися
Чи можна довіряти всьому, що представляють вчені? Не варто забувати, що вся інформація про комети, записана вище, — лише теоретичні припущення, які неможливо перевірити. Звичайно, подібні фантазії можуть сіяти паніку в серцях людей, проте ймовірність того, що на Землі колись станеться щось подібне, дуже мала. Вчені, які досліджують нашу Сонячну систему, захоплюються тим, наскільки все продумано у її пристрої. Метеоритам та кометам важко дістатися нашої планети, оскільки вона захищена гігантським щитом. Планета Юпітер, зважаючи на її розміри, має величезну гравітацію. Тому нерідко захищає нашу Землю від астероїдів і залишків комет, що пролітають повз. Те, де розташована наша планета, наводить багатьох на думку, що весь пристрій був заздалегідь продуманий і сконструйований. А якщо це так, а ви не ревний атеїст, тоді можете спати спокійно, адже Творець, безперечно, збереже Землю для тієї мети, для якої її створив.
Назви найвідоміших
Повідомлення про комети від різних учених з усього світу складають величезну базу інформації про космічних тілах. Серед особливо відомих можна назвати кілька. Наприклад, комета Чурюмова – Герасименко. Крім того, у цій статті ми могли познайомитися з кометою Фумейкера — Леві 9 та кометами Енке та Галлея. Крім них, відома не лише дослідникам неба, а й любителям комета Садулаєва. У цій статті ми постаралися надати найбільш повну та перевірену інформацію про комети, їх будову та контакт з іншими небесними тілами. Однак, як неможливо осягнути всі простори космосу, так не вдасться описати або перерахувати всі відомі на даний момент комети. коротка інформаціяпро комети Сонячної системи представлено на ілюстрації нижче.
Дослідження неба
Знання вчених, звичайно, не стоять на місці. Те, що ми знаємо зараз, не було відомо нам якихось 100 чи навіть 10 років тому. Ми можемо бути впевнені, що невтомне бажання людини пізнавати простори космосу і далі штовхатиме її на спроби зрозуміти будову небесних тіл: метеоритів, комет, астероїдів, планет, зірок та інших потужніших об'єктів. Зараз ми проникли в такі простори космосу, що роздуми над його неосяжністю і непізнаваністю тремтять. Багато хто згоден, що це не могло з'явитися саме собою і без мети. Така складна конструкція має мати намір. Однак багато питань, пов'язаних зі структурою космосу, так і залишаються невідповідними. Здається, що більше ми дізнаємося, то більше з'являється причин досліджувати далі. По суті, що більше ми отримуємо інформації, то більше розуміємо, що погано знаємо нашу Сонячну систему, нашу Галактику, і тим більше Всесвіт. Однак усе це не зупиняє астрономів, і вони продовжують і далі боротися з загадками буття. Кожна комета, що летить поблизу, представляє для них особливий інтерес.
Комп'ютерна програма "Space Engine"
На щастя, сьогодні досліджувати Всесвіт можуть не лише астрономи, а й звичайні люди, допитливість яких спонукає їх до цього. Нещодавно була випущена програма для комп'ютерів "Space Engine". Вона підтримується більшістю сучасних комп'ютерів середнього класу. Її можна безкоштовно скачати і встановити, скориставшись пошуком в інтернеті. Завдяки цій програмі інформація про комети для дітей буде також дуже цікавою. У ній представлена модель всього Всесвіту, у тому числі всіх комет та небесних тіл, які сьогодні відомі сучасним вченим. Щоб знайти цікавий для нас наприклад, комету, можна скористатися вбудованим у систему орієнтованим пошуком. Наприклад, вам потрібна комета Чурюмова – Герасименко. Для того щоб її знайти, необхідно ввести її порядковий номер 67 Р. Якщо вас цікавить інший об'єкт, наприклад, комета Садулаєва. Тоді ви можете спробувати ввести її назву латиницею або ввести її спеціальний номер. Завдяки цій програмі ви зможете дізнатися більше про космічні комети.