Що таке комета? Будова комет. Дослідження за допомогою космічних апаратів
Ядро та кома з пилу та газу є основними частинами у складі комети і представляють її голову. Хвіст цього небесного об'єкта являє собою смугу, що світиться, яка з'являється на малій відстані до Сонця під впливом світлового впливу і сонячного вітру. Він частіше спрямований у протилежний бік від Сонця.
Форма та довжина хвостів різна. Є комети, у яких вони можуть бути протягнуті через все небо, а буває так, що відокремлений від голови хвіст.
Через них досить добре видно зірки, у віду того, що у них відсутні різкі обриси і складаються з розрідженої речовини - газу або пилу, а може бути і з того, і з іншого. Хвіст комети видно лише тому, що газ, з якого він складається, світиться завдяки іонізації ультрафіолетовими променями, а сонячне світло розсіюється завдяки пилу. Пилочки хвоста цього астрономічного тіла за складом схожі з астероїдним матеріалом
. Наприкінці 19 століття знаменитий російський астроном Федір Бредіхін розробляв свою теорію про хвости і форми комет, а також створив їхню класифікацію.
Бредіхін виділив кілька типів хвостів комет:
- прямі та вузькі, протилежно спрямовані Сонцю;
- широкі і злегка викривлені, що ухиляються від Сонця;
- короткі, сильно ухиляються від Сонця.
Відмінність у вигляді хвостів комет має просте пояснення. Неоднаковий склад частинок, з яких складаються кудлаті зірки, по-різному реагують на випромінювання сонячнця, тому і їх хвости мають різний вигляд.
Вилітаючи з ядра швидкість руху частинки складається зі швидкості, отриманої від дії сонця, та швидкості, з якої рухається астрономічний об'єкт. Вектор, руху швидкості комети, щодо її орбіті, з-за цього частки, що вилітають з її ядра під впливом сонячних променів, розташовуються по кривій, яка називається синдинамою, що визначає положення хвоста в даний момент часу. При різких окремих викидах утворюються синхронні відрізки на синдинамі, що знаходяться під кутом до неї. Хвіст цієї зірки відхилятиметься від напрямку Сонця залежно від маси частинок та дії Сонця.
Комети поблизу.
Завдяки апаратам, які побували поблизу комет, можна чітко уявити їхній хімічний та фізичний склад. Ці апарати отримали і передали на Землю багато відомостей про її оболонку та ядро. Як з'ясували вчені завдяки детальному вивченню комети Галлея в 1986 році, ядро цього космічного тіла складається з льоду, а пилові частки утворюють оболонку. Коли вона наближається до Сонця, деякі з частинок оболонки під тиском сонячних променів та вітру переходять у її хвіст.
Комета Галлея має 14 кілометрів завдовжки, близько 7,5 кілометрів у поперечному розмірі.
Ядро цієї зірки неправильної форми, воно обертається навколо осі перпендикулярної площині, де знаходиться орбіта комети Галлея, а період обертання становить 53 години. 
Комети та Земля.
Комети мають дуже невелику масу, і щільність речовини їх хвостів також дуже низька. Саме у зв'язку з цим, перебуваючи в межах Сонячної системи, вони не впливають на планети. Як відомо, що 1910 року, у травні, Земля пройшла крізь хвіст комети Галлея, проте цей факт ніяк не вплинув на подальший рух Землі.
Проте вчені вважають, що якщо відбудеться зіткнення з великою кометою, то можуть відбутися серйозні зміни в атмосфері та магнітосфері нашої планети.
Захоплюючі небесні об'єкти, які лякали та захоплювалися зірками протягом усієї історії. Там багато ми не знаємо про цих крижаних відвідувачів, але розбивка того, що вчені підтвердили або сильно підозрюють про різні типи цих так званих «брудних сніжків».
Комета - крижана куля із замороженого газу, каменю та пилу, що обертається навколо Сонця по еліптичній траєкторії. Коли ближче до Сонця на орбіті ядро комети виділяє гази, які утворюють кому і хвіст, тому коли комета знаходиться далеко від Сонця, у неї не буде хвоста. Уламки, залишені після комети хвіст – це те, що викликає метеоритний дощ.
Комети — космічні сніжки, що складаються із заморожених газів, скель та пилу та розміром приблизно з невелике місто. Коли орбіта комети приносить її близько до Сонця, вона нагрівається і викидає пил і газ, унаслідок чого вона стає яскравішою, ніж більшість планет. Пил та газ утворюють хвіст, який тягнеться від Сонця на мільйони кілометрів.
Вважається, що комети утворилися 6 мільярдів років тому, коли сонячна система була молода і одразу після утворення планет. Оскільки комети настільки старі, вчені вважають, що можуть знайти рішення головоломок про природу та еволюцію нашої Сонячної системи.
На цій ілюстрації показані комети, що мчать до зірки Ця Корви. Одна комета зображена, розбиваючись у скелястому тілі, кидаючи в космос пил, багатий льодом і вуглецем, і розбиває воду та органіку на поверхню планети. Які різні типи комет? Класифікація комет – це безперервний процес. Комети можна відрізнити за своїми орбітами, які дуже різняться. Довгострокові комети знаходяться на доріжках, які вивозяться повз планет Сонячної системи до їхнього повернення. Вчені підозрюють, що довготривалі комети виникли в Хмарі Оорта, розташованому на краю нашої сонячної системи, тоді як короткоперіодні комети вирвалися з пояса Койпера, будинку Плутона.
10 фактів, які необхідно знати про комети
Якби Сонце було б таким же великим як вхідні двері, Земля була б розміром з монетку, карликова планета Плутон виявиться розміром із шпилькову голівку, а найбільша комета Пояса Койпера (яка має близько 100 км у поперечнику, що становить приблизно одну двадцяту Плутона) буде розміром з порошинку.
Об'єкти можуть вирватись із цих областей, коли відбуваються гравітаційні зміни. Комета Галлея - відомий приклад короткоперіодичної комети з орбітою лише 75 чи 76 років. Говорячи про комету Галлея, вважається, що дві підгрупи короткоперіодичних комет, комети Галлея та Юпітер-типи. Це говорить про те, що довгоперіодичні комети можуть стати короткоперіодичними кометами залежно від того, як планетарна гравітація формує їхні орбіти. Коміти з однією появою вважаються кометами, які не прив'язані до сонця і можуть виходити із Сонячної системи.
Короткоперіодичні комети (комети, які здійснюють повний оберт навколо Сонця менш ніж за 200 років) проживають у крижаному регіоні, відомому як Пояс Койпера, розташованому за орбітою Нептуна. Довгі комет (комети з довгими, непередбачуваними орбітами) беруть початок у далеких куточках Хмари Оорта, яка розташована на відстані до 100 тисяч а.
Сунразінг-комети часто є злощасні комети, які страждають від проблеми Ікара. Мертві комети, такі як недавні та неправильно названі, є кометами, чиї гази згоріли. Екзокоміти – це комети, які існують за межами нашої сонячної системи.
Скільки комет є? Коротка відповідь – ціла купа. У той час, як комета може бути рідкісним видовищем у небі, вони цілком добре представлені в космосі. Уявіть собі, що ці крижані об'єкти могли сказати, оскільки вони вірять його в космос. Як тільки комета входить до центральної сонячної системи, поверхня цього «брудного сніжка» нагрівається. В результаті заморожена речовина випаровується безпосередньо до газу. Отже, навколо ядра розвивається так зване ядро. Разом ядро кома утворюють кометну головку.
Дні на кометі змінюються. Наприклад, день на кометі Галлея коливається від 2,2 до 7,4 земної доби (час, необхідний для того, щоб комети здійснила повний оберт навколо своєї осі). Комета Галлея робить повний оберт навколо Сонця (рік на кометі) за 76 земних років.
Комети – космічні сніжки, що складаються із заморожених газів, скель та пилу.
Деякі комети наближаються до сонця, і вони деякий час поринають у сонячну корону. Її периметр становить менше 1,5 мільйона кілометрів. Часто вони поділяються на кілька частин, які потім літають паралельно майже на одній смузі. Це відповідає приблизно одній тисячній щільності, яка існує сьогодні в найкращому можливому високому вакуумі. Тому немає небезпеки, якщо земля вторгнеться у хвіст чи навіть кома комети.
Дослідження за допомогою космічних апаратів
Просто малоймовірне зіткнення з кометним ядром матиме такі ж несприятливі наслідки, як зіткнення астероїдів. Крім того, кожній кометі надається інше ім'я, яке показує дату виявлення. Таким чином, встановлюється номер року, а потім велика латинська літера, кожна з яких складає півмісяця. Як тільки у вас є додаткова інформація про кометні доріжки, які важко обчислити, перед цим позначенням додається одна з наступних п'яти букв.
Комета розігрівається в міру наближення до Сонця і створює атмосферу чи кому. Ком може мати сотні тисяч кілометрів у діаметрі.
Комети не мають супутників.
Комети не мають кілець.
Понад 20 місій було спрямовано вивчення комет.
Комети не можуть підтримувати життя, але, можливо, принесли воду та органічні сполуки – будівельні блоки життя – через зіткнення із Землею та іншими об'єктами в нашій Сонячній системі.
Як видовищно, як може здатися комета, яким би романтичним і красивим це не здавалося в ці зіркові літні ночі, комета насправді є величезним брудним сніжком, брудом і попілом. Так само, що їх зазвичай називають «брудними сніжками», і вони по суті складаються з 4 основних елементів: пилу, льоду, вмісту вуглецю, такого як смола, і переважно масивного гігантського скелястого центру.
Самі по собі вони є залишками, що виникають внаслідок процесів утворення зірок і планет, які виникли мільярди років тому, і це справді захоплює. Перед стиском навколо нього незлічені комети, які зі своїми характерними яскравими хвостами, проходять через нашу сонячну систему, народжуються, як величезні шматки скелі та плаваючого льоду, у тому, що зазвичай називають хмарою Оорта.
Комета Галлея вперше згадується в Байє від 1066 року, в якій розповідається про повалення короля Гарольда Вільгельмом Завойовником у битві при Гастінгсі.
Комети: Брудні сніжки Сонячної системи
У наших подорожах через Сонячну систему, нам можемо пощастити зіткнутися з гігантськими кулями льоду. Це комети Сонячної системи. Деякі астрономи називають комети "брудними сніжками" або "крижаними кулями бруду", тому що вони складаються в основному з льоду, пилу та уламків скель. Лід може складатися як із крижаної води так і із заморожених газів. Астрономи вважають, що комети можуть складатися з первісного матеріалу, що ліг в основу формування Сонячна система.
Хмара Оорта та характеристики комет
Хмара Оорта - велична хмара комет та астероїдів, що лежить на межах сонячної системи, приблизно за 1 світловий рік від Сонця. Хоча існування цієї хмари гіпотетичне, воно міститиме мільярди комет і астероїдів, що плавають майже до чверті світлого року від зірки Проксима Центавра.
Коли велике тіло проходить досить близько до цієї хмари і має відповідні гравітаційні сили, величезні шматки льоду і скель обриваються з хмари і прямують до Сонця. У міру наближення до них вони починають танення, залишаючи за собою танення льоду за ним, далеко від джерела тепла, в газоподібному сліді, що підштовхується сонячним вітром.
Хоча більшість дрібних об'єктів у нашій Сонячній системі є дуже недавні відкриття, комети були добре відомі з давніх часів. Китайці мають записи комет, які датуються 260 р. до н.е. Це тому, що комети є єдиними з малих тіл у Сонячній системі, які можна побачити неозброєним оком. Комети, які проходять орбітою навколо Сонця, є досить захоплююче видовище.
Сили тяжкості нашої, кожної планети та кожної зірки – причина, через яку вони перебувають у постійному русі. У сонячній системі сила тяжіння Сонця є найбільшою силою, яка впливає на її рухи, чим ближче вона до неї, тим більше вона має швидкість і чим довше хвіст або слід, який він залишає на своєму шляху, як більша кількість льоду випаровується.
Є два різні типи хвоста комети: ті, які виготовлені з пилу, і ті, які виготовлені з іонних газів. Порошковий хвіст зазвичай жовтий, що містить дрібні тверді частки. Коли сонячне світло впливає на ці дрібні частинки, м'яко відштовхуючи їх від комети, цей хвіст пилу утворюється. Нарешті, оскільки тиск сонячного світла відносно слабкий відповідно до відстані, в якій воно знаходиться, частинки пилу утворюють вигнутий і дифузний хвіст.
Хвіст комети
Комети насправді невидимі доти, доки вони не починають наближатися до Сонця. У цей момент вони починають нагріватися і починається дивовижне перетворення. Пил і гази, що замерзли в кометі, починають розширюватися і вириваються із вибуховою швидкістю.
Тверду частину комети називають ядром комети, в той час як хмара пилу та газу навколо нього відомо як кома комети. Сонячні вітри підхоплюють матеріал у комі, залишаючи хвістза кометою, протяжністю кілька мільйонів миль. У міру освітленням Сонця цей матеріал починає світитися. Зрештою формується знаменитий хвіст комети. Комети та їх хвости часто часто можна побачити із Землі та неозброєним поглядом.
З іншого боку, хвіст іонних газів, зазвичай синій, утворюється, коли ультрафіолетове сонячне світло розриває один або кілька електронів від атомів газу в кометі в процесі, відомому як іонізація. Сонячний вітер несе і відштовхує ці іони від комети, залишаючи синюватий кольоровий хвіст.
Як комети та як вони вивчаються?
Дуже цікаво, чи не так? Що ще ви знаєте про комети? Ви колись бачили його? З моделі купи гравію можуть бути зроблені такі міркування. Розмежовуючи характеристики своєї моделі, Віппл починає аналіз температур плавлення та кипіння молекул, відповідальних за утворення коми. Коли ядро наближається до перигелію, збільшення сонячного опромінення, у свою чергу, збільшує поверхневу температуру поверхні, яка піддається впливу Сонця. Таким чином, вона викликає випаровування льоду та його дисперсію в навколишньому просторі.
Деякі комети можуть мати до трьох окремих хвостів. Один з них складатиметься в основному з водню, і є невидимим для ока. Інший хвіст пилу світиться яскраво-білий, а третій хвіст плазми зазвичай прийматиме блакитне свічення. Коли Земля проходить через ці стежки пилу, залишені кометами, пил надходить у повітря і створює метеорні потоки.
Крім того, метеорний матеріал з розмірами нижче за певну межу витісняється через низьке гравітаційне тяжіння ядра, що призводить до утворення пилового хвоста. Можна також перевірити, що будь-яка більша або більша щільність частинок може зникнути через тепловий удар, але вони, як правило, залишаться на поверхні. Таким чином, утворюється ізолюючий шар, відповідальний за зменшення втрати газового потоку на послідовних щаблях комети.
Однак слід мати на увазі, що якщо метеорний матеріал був великим заповнювачем і слабо цементований, теплопровідність була б дуже низькою через малу контактну поверхню між частинками. Це означатиме зменшення коефіцієнта теплопередачі вдесятеро порівняно з коефіцієнтом теплопровідності твердого тіла, що робить цю форму передачі тепла неефективною. Найбільш ефективним механізмом передачі сонячного тепла з поверхні ядра в його начинку, мабуть, є випромінювання при низькій температурі.
Деякі комети летять орбітою, що проходить навколо Сонця. Вони відомі як періодичні комети. Періодична комета втрачає значну частину свого матеріалу щоразу, коли проходить поруч із Сонцем. Зрештою, після того, як весь цей матеріал губиться, вони перестануть стають активними і блукають Сонячною системою, як темна кам'яна куля з пилом. Комета Галлея, ймовірно, найвідоміший приклад періодичної комети. Комета змінює свій зовнішній вигляд кожні 76 років.
Таким чином, внутрішня частина ядра комети завжди буде надзвичайно холодною не тільки через описану низьку теплопровідність, але також через те, що доступне тепло бере участь у випаровуванні. Це дуже ефективний механізм охолодження у вакуумі. На додаток до виробництва та підтримки коми під час проходження через перигелій ми побачимо три інші важливі факти, для яких попередня модель була неадекватною.
Надзвичайно висока теплота має сублімувати весь поглинений газ та більшу частину його метеорного матеріалу. З іншого боку, приливні сили легко руйнували б невеликі тіла, що становлять ядро. Структура гравійного кургану не може поглинати нові матеріали, щоб замінити ті, які були виключені на попередньому етапі з огляду на дуже низьку доступність міжпланетного простору. Тому комета мала з'явитися кілька разів до призначення з необхідним вмістом летких речовин. Негравітаційний рух комет. Модель, яка вважалася дійсною до того, як Віппл не пояснює, як деякі комети передбачають їхнє повернення до перигелію та іншим, навпаки, вони затримують його. Тим часом Галлея затримується близько 4 днів.
- Наявність комет зазвичай називають сунразорами.
- Вони дуже близькі до Сонця, але не повністю розпадаються.
- Наявність періодичних комет.
Історія комет
Раптова поява цих загадкових об'єктів у давнину часто розглядали як погане знамення та попередження стихійних лих у майбутньому. Зараз ми знаємо, що більшість комет знаходяться в щільній хмарі, розташованій на краю нашої Сонячної системи. Астрономи називають його Хмара Оорта. Вони вважають, що гравітація від випадкового проходження зірок або інших об'єктів може збити деякі з комет з Хмари Оорта та відправити їх у подорож у внутрішню частину Сонячної системи.
Комети: Брудні сніжки Сонячної системи
Компактне тіло з розмірами кометного ядра успішно проходить, коли воно проходить через околицю Сонця без випаровування, оскільки воно споживає тільки тонкий зовнішній шар. Можливо, що можуть відбутися переломи ядра, як у Ікеа-Секі, але не повна дисперсія. Якщо ядро складається в основному з льоду, немає необхідності замінювати сублімований матеріал, який призводить до виникнення коми на орбіті. Оцінена маса кометного ядра може, власне, враховувати численні етапи періодичних комет. Причину негравітаційного руху комет можна ототожнити із силою реакції з викидом газу з ядра. У моделі купи гравію розрахунок не враховував, що газ, що виділяється, міг мати достатню інтенсивність. З іншого боку, у моделі Уіппла теплова швидкість викиду молекул ядра, як наслідок сублімації льоду, може бути виправданням ракетного ефекту. У Галлєї зонд Джотто виявив справжні струмені газу та пилу, що виходять через тріщини в поверхневій корі ядра, на протилежному боці від Сонця. Просування або уповільнення повернення до перигелію комети можна пояснити шляхом звернення до цього ракетного ефекту та наявності обертання в ядрі. Коротше кажучи, комета по суті складається з ядра агломерату льоду та пилу, внутрішня структура якого невідома нам і обертається навколо Сонця.
Комети можуть зіткнувся і з Землею. У червні 1908 року щось вибухнуло високо в атмосфері над селищем Тунгускі в Сибіру. Вибух мав силу 1000 бомб, скинутих на Хіросіму та зрівняв дерева із землею на сотні миль. Відсутність будь-яких фрагментів метеорита навела вчених на думку, що це, можливо, була невелика комета, яка вибухнула під час удару з атмосферою.
Комети, можливо, також відповідали за зникнення динозаврів, і багато астрономів вважають, що давні впливи комет принесло більшу частину води на нашу планету. Хоча існує ймовірність, що Земля знову може бути збита великою кометою в майбутньому, шанси на те, що ця подія відбудеться протягом нашого життя більше, ніж один мільйон.
На даний момент комети просто продовжують бути об'єктами здивування в нічному небі.