Комета

Исследования неба

Знания ученых, конечно же, не стоят на месте. То, что мы знаем сейчас, не было известно нам каких-то 100 или даже 10 лет назад. Мы можем быть уверены, что неутомимое желание человека познавать просторы космоса и дальше будет толкать его на попытки понять строение небесных тел: метеоритов, комет, астероидов, планет, звезд и других более мощных объектов. Сейчас мы проникли в такие просторы космоса, что размышление над его необъятностью и непознаваемостью повергает в трепет. Многие согласны, что все это не могло появиться само по себе и без цели. У такой сложной конструкции должно быть намерение. Однако многие вопросы связанные со структурой космоса, так и остаются неотвеченными. Кажется, чем больше мы узнаем, тем больше появляется причин исследовать дальше. По сути, чем больше мы приобретаем информации, тем больше понимаем, что плохо знаем нашу Солнечную систему, нашу Галактику, Млечный путь и тем более Вселенную. Однако все это не останавливает астрономов, и они продолжают и дальше биться над загадками бытия. Каждая летящая поблизости комета представляет для них особый интерес.

Вид кометы из космоса

После начала космической эры ученые получили в свое распоряжение новые инструменты для исследования «хвостатых звезд». В 1970 году были сделаны их первые фотографии из космоса. А в 1982 году к комете был направлен аппарат International Sun-Earth Explorer 3.

Однако настоящий прорыв в научных изысканиях случился в 1986 году, когда к комете Галлея была отправлена целая армада космических кораблей:

  • «Вега-1» и «Вега-2» (СССР);
  • «Джотто» (Европейское космическое агентство);
  • «Сусей» и «Сакигакэ» (Япония).

Подготовка к встрече объекта началась за несколько лет до его прибытия. Возвращение кометы Галлея было замечено 16 октября 1982 года астрономами Паломарской обсерватории. Миссия советских аппаратов «Вега» состояла из двух частей. Задачей первого этапа было изучение поверхности Венеры и динамики ее атмосферы, а на втором – они должны были пролететь рядом с кометой, собирая о ней разнообразную научную информацию.


Центральную роль в космических исследованиях кометы Галлея 1986 года сыграли советские аппараты Вега-1 и Вега-2

4 марта 1986 года «Вега-1» приблизилась к цели своей миссии на расстояние в 14 млн км и начала отсылать на Землю первые изображения кометного ядра. Через два дня ей удалось приблизиться к объекту на дистанцию в 8879 км. Однако во время маневров аппарат был поврежден кометными частицами, из-за чего мощность его солнечных батарей резко снизилась. 9 марта «Вега-2» сумела «подобраться» к комете на расстояние в 8045 км. Оба аппарата смогли передать на Землю около 1500 изображений, включая 70 уникальных фотографий ядра. Благодаря этому впервые были четко определены размеры небесного тела, период, направление и ориентация оси его вращения, альбедо, установлено наличие на поверхности кольцевых кратеров.

Информация, собранная советскими аппаратами, была использована для коррекции движения европейского зонда «Джотто». Благодаря этому он смог подойти к объекту на рекордное расстояние 605 км. Правда, до этого из строя была выведена камера зонда, что несколько нарушило планы экспедиции. Еще ранее к комете приближались японские аппараты «Суйсэй» и «Сакигакэ».

Комета получает имя после того, как ее обнаружат три независимых наблюдателя

Кометы чаще называют в честь их первооткрывателей; до трех независимых со-первооткрывателей могут делить это право между собой. Эти первооткрыватели все чаще становятся не отдельными лицами, а специализированными программами обнаружения малых тел или спутниками, наблюдающими за Солнцем.

Многочисленные кометы были названы в честь проекта Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) Массачусетского технологического института в Бостоне и программы слежения за околоземными астероидами (NEAT), осуществляемой Лабораторией реактивного движения в Пасадене и Лоуэллской обсерваторией (LONEOS).

Темпы открытия комет за последние десятилетия выросли более чем вдвое: в среднем с дюжины в год в конце 1980-х годов до около 30 в год в первые годы этого столетия. Спутник солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO), наблюдающий за Солнцем, обнаружил 850 комет. Это число увеличивается в среднем на 80 в год, что делает историю SOHO самой плодовитой, хотя и непреднамеренной, находкой комет.

Как комету представляли раньше

В древности наши предки благоговели перед ней и выдумывали разные суеверия. Даже сейчас находятся те, кто связывает появление комет с чем-то призрачным и таинственным. Такие люди могут думать, что это странники из другого мира душ. Откуда взялся такой панический страх? Возможно, все дело в том, что появление этих небесных созданий когда-либо совпало с каким-либо недобрым происшествием.

Однако время шло, и менялось представление о том, что представляют собой малые и большие кометы. К примеру, такой ученый, как Аристотель, исследуя их природу, решил, что это светящийся газ. Через время другой философ по имени Сенека, который жил в Риме, выдвинул предположение, что кометы — это находящиеся на небе тела, перемещающиеся по своим орбитам. Однако по-настоящему продвинуться в их изучении получилось только после создания телескопа. Когда Ньютон открыл закон тяготения, дело пошло вверх.

Вид кометы из космоса

После начала космической эры ученые получили в свое распоряжение новые инструменты для исследования «хвостатых звезд». В 1970 году были сделаны их первые фотографии из космоса. А в 1982 году к комете был направлен аппарат International Sun-Earth Explorer 3.

Однако настоящий прорыв в научных изысканиях случился в 1986 году, когда к комете Галлея была отправлена целая армада космических кораблей:

  • «Вега-1» и «Вега-2» (СССР);
  • «Джотто» (Европейское космическое агентство);
  • «Сусей» и «Сакигакэ» (Япония).

Подготовка к встрече объекта началась за несколько лет до его прибытия. Возвращение кометы Галлея было замечено 16 октября 1982 года астрономами Паломарской обсерватории. Миссия советских аппаратов «Вега» состояла из двух частей. Задачей первого этапа было изучение поверхности Венеры и динамики ее атмосферы, а на втором – они должны были пролететь рядом с кометой, собирая о ней разнообразную научную информацию.

Центральную роль в космических исследованиях кометы Галлея 1986 года сыграли советские аппараты Вега-1 и Вега-2

4 марта 1986 года «Вега-1» приблизилась к цели своей миссии на расстояние в 14 млн км и начала отсылать на Землю первые изображения кометного ядра. Через два дня ей удалось приблизиться к объекту на дистанцию в 8879 км. Однако во время маневров аппарат был поврежден кометными частицами, из-за чего мощность его солнечных батарей резко снизилась. 9 марта «Вега-2» сумела «подобраться» к комете на расстояние в 8045 км. Оба аппарата смогли передать на Землю около 1500 изображений, включая 70 уникальных фотографий ядра. Благодаря этому впервые были четко определены размеры небесного тела, период, направление и ориентация оси его вращения, альбедо, установлено наличие на поверхности кольцевых кратеров.

Информация, собранная советскими аппаратами, была использована для коррекции движения европейского зонда «Джотто». Благодаря этому он смог подойти к объекту на рекордное расстояние 605 км. Правда, до этого из строя была выведена камера зонда, что несколько нарушило планы экспедиции. Еще ранее к комете приближались японские аппараты «Суйсэй» и «Сакигакэ».

Механизм формирования

При приближении кометы к Солнцу с поверхности её ядра начинают сублимироваться летучие вещества с малой температурой кипения, такие как вода, моноксид, оксид углерода, метан, азот и, возможно, другие замёрзшие газы. Этот процесс приводит к образованию комы, которая может в поперечнике достигать 100 000 км. Испарение этого грязного льда высвобождает пылевые частицы, которые относятся газом от ядра. Молекулы газов в коме поглощают солнечный свет и переизлучают его затем на разных длинах волн (это явление называется флуоресценцией), а пылевые частицы рассеивают солнечный свет в различных направлениях без изменения длины волны. Оба эти процесса приводят к тому, что кома становится видимой для стороннего наблюдателя.

Действие солнечного излучения на кому приводит к образованию хвоста кометы. Но и здесь пыль и газ ведут себя по-разному. Ультрафиолетовое излучение солнца ионизирует часть молекул газов, и давление солнечного ветра, представляющего собой поток испускаемых Солнцем заряженных частиц, толкает ионы, вытягивая кому в длинный хвост, который может иметь протяжённость более чем 100 миллионов километров. Изменения в потоке солнечного ветра могут приводить к наблюдаемым быстрым изменениям вида хвоста и даже полному или частичному обрыву. Ионы разгоняются солнечным ветром до скоростей в десятки и сотни километров в секунду, много больших, чем скорость орбитального движения кометы. Поэтому их движение направлено почти точно в направлении от Солнца, как и формируемый ими хвост I типа. Ионные хвосты имеют обусловленное флуоресценцией голубоватое свечение. На кометную пыль солнечный ветер почти не действует, её выталкивает из комы давление солнечного света. Пыль разгоняется светом гораздо слабее чем ионы солнечным ветром, поэтому её движение определяется начальной орбитальной скоростью движения и ускорением под действием давления света. Пыль отстаёт от ионного хвоста и формирует изогнутые в направлении орбиты хвосты II или III типа. Хвосты II типа формируются равномерным потоком пыли с поверхности. Хвосты III типа являются результатом кратковременного выброса большого облака пыли. Вследствие разброса ускорений, приобретаемых пылинками разного размера под действием силы давления света, начальное облако также растягивается в хвост, обычно изогнутый ещё сильнее, чем хвост II типа. Пылевые хвосты светятся рассеянным красноватым светом.

Почему у кометы есть хвост?

В центре кометы — ледяное ядро, диаметр которого может достигать
нескольких десятков километров. Как только комета приближается к Солнцу на расстояние,
примерно равное орбите Юпитера, ядро разогревается и начинает испаряться,
выбрасывая в окружающее пространство газообразное вещество с пылинками. Хвост может
растягиваться на десятки миллионов километров.

На самом деле у кометы всегда минимум два хвоста — свет отталкивает от кометы частицы пыли, в результаты образуется пылевой хвост,
одновременно солнечный ветер воздействует на газ, рождая красиво светящийся ионный
хвост. Обычно хвост кометы «смотрит» в противоположном Солнцу направлении.

Испаряются только легкоплавкие компоненты, железные и
силикатные пылинки остаются в ядре, что замедляет разрушение комет. Как только
небесное тело удалится от Солнца, ядро остынет и хвост исчезнет. Несмотря на
это, рано или поздно любая комета с периодической орбитой «погибнет», полностью
распавшись из-за воздействия Солнца.

Однако кометы никогда не исчезнут с неба над Землей — их
ряды постоянно пополняются из гипотетического облака Оорта. Гравитационное
воздействие массивных планет — Юпитера и Сатурна — вызывает перемещение ледяных
глыб из внешнего космоса, в итоге они «присваиваются» Солнечной системой и
начинают свое путешествие вокруг светила.

Массы комет в космических масштабах ничтожны

Предполагая плотность 1 г / см 3, типичную для водяного льда, тогда эта комета будет иметь общую массу 5 х 10 17 г = 5 х 10 14 кг. В масштабах Вселенной это ничтожная масса. Кроме того, кометы теряют массу с каждым проходом через внутреннюю Солнечную систему.

Пик «скорости потери массы» для кометы Галлея составил 30 тонн газа / секунду и 24 тонны льда / секунду. Это произошло на расстоянии 1 а.е. от Солнца. Некоторые кометы приближаются к Солнцу и, следовательно, быстрее теряют массу.

Поскольку кометы очень быстро движутся по внутренней Солнечной системе, они проводят всего несколько месяцев в той части Солнечной системы, где они достаточно теплые, чтобы выдержать существенную скорость потери массы.

Газовый и пылевой

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

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

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

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

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

Комету сняли на видеоКомету сняли на видео

Источники

  1. Цесевич В. П. § 51. Кометы и их наблюдения // Что и как наблюдать на небе. — 6-е изд. — М.: Наука, 1984. — С. 168—173. — 304 с.
  2. G. Ranzini — Atlante dell’ universo./ Пер. с итал. Г. Семёновой. — М.: Эксмо, 2009. — С. 88.
  3. Силкин Б.И. В мире множества лун. — М.: Наука, 1982. — С. 108—109. — 208 с. — 150 000 экз.
  4. Шамин С. М. История появления слова «комета» в русском языке // И. И. Срезневский и русское историческое языкознание: К 200-летию со дня рождения И. И. Срезневского: сборник статей Международной научной конференции, 26-28 сентября 2012 г. / отв. ред. И. М. Шеина, О. В. Никитин; Рязанский гос университет им. С. А. Есенина. Рязань, 2012. С. 366—372.
  5. Детская энциклопедия «Мир небесных тел. Числа и фигуры.» — Глав. ред. А. И. Маркушевич — М.: Педагогика, Москва, 1972. — С. 187.
  6. , с. 314.

Исследования с помощью космических аппаратов

Комета Посещение Примечания
Название Год открытия Космический аппарат Дата Расстояние сближения (км)
21P/Джакобини — Циннера 1900 «Международный исследователь комет» 1985 7800 Пролёт
Комета Галлея Появления известны с древних времён (не позже 240 г. до н. э.); перио­дич­ность появления обнаружена в 1705 г. «Вега-1» 1986 8889 Сближение
Комета Галлея «Вега-2» 1986 8030 Сближение
Комета Галлея «Суйсэй» 1986 151000 Сближение
Комета Галлея «Джотто» 1986 596 Сближение
26P/Григга — Скьеллерупа 1902 «Джотто» 1992 200 Сближение
19P/Борелли 1904 Deep Space 1 2001 ? Сближение
81P/Вильда 1978 «Стардаст» 2004 240 Сближение; возврат образцов на Землю
9P/Темпеля 1867 «Дип Импакт» 2005 Сближение; столкновение специального модуля (ударника) с ядром
103P/Хартли 1986 «Дип Импакт» 2010 700 Сближение
9P/Темпеля 1867 «Стардаст» 2011 181 Сближение
67P/Чурюмова — Герасименко 1969 «Розетта» 2014 Выход на орбиту в качестве квазиспутника; первая в истории мягкая посадка на комету (модуль «Филы»)

Планируемые исследования

Наиболее интересным исследованием обещает стать миссия «Розетта» Европейского космического агентства к комете Чурюмова — Герасименко, открытой в 1969 году Климом Чурюмовым и Светланой Герасименко. Автоматическая станция «Розетта» была запущена в 2004 году и достигла кометы в ноябре 2014 года, в период, когда она была далека от Солнца, и её активность была невысока. «Розетта» наблюдала развитие активности кометы на протяжении двух лет, сопровождая её в качестве квазиспутника на расстояниях 3—300 км от ядра. Впервые в истории исследования комет на ядро опустился посадочный модуль («Филы»), который, помимо прочих задач, должен был взять образцы грунта и исследовать их прямо на борту, а также передать на Землю фотографии газовых струй, вырывающихся из ядра кометы (научная программа модуля была в основном выполнена, однако именно эти задачи выполнить не удалось).

Несколько слов о классификации вулканов

Классификация вулканов разнообразная:

  • Если рассматривать форму, то выделяют щитовидные, конусные или купольные природные образования.
  • По другой классификации есть действующие, потухшие, спящие или дремлющие.

На российских просторах можно встретить любые разновидности. Известно, что данные образования, когда начинают извергаться, могут стать причиной смерти и разрушений. Из жерла вылетает раскаленная магма, углекислый газ и пепел. Страдает огромная территория. Но в тоже время благодаря выбросам углекислого газа формируется атмосфера вокруг планеты Земля. Вулканы, находящиеся под водой, формируют гидросферу. У некоторых ученых есть мнение, что вулканическая деятельность способствует появлению живых существ в космическом пространстве. Больше всего вулканов в Южной и Центральной Америке, Гавайях, Аляске, Исландии, Атлантике, на Камчатке и Курильских островах. На одних Курилах из 37 штук. На острове Итуруп сегодня действующими являются девять вулканов. Удивляться тут нечему, поскольку и сами острова образовались в результате землетрясения. Жителей на Курилах не так уж и много: около 18000.

Фрагменты кометы Шумейкера — Леви 9

Сообщения о кометах со всего мира помогают в их исследовании. Очень интересное и впечатляющее видение могли наблюдать астрономы в 1994 году. Более 20 осколков, оставшихся от кометы Шумейкера — Леви 9 с сумасшедшей скоростью (приблизительно 200 000 километров в час) столкнулись с Юпитером. Астероиды влетели в атмосферу планеты со вспышками и огромными взрывами. Раскаленный газ повлиял на образование очень больших огненных сфер. Температура, до которой разогрелись химические элементы, в несколько раз превысила температуру, которая фиксируется на поверхности Солнца. После чего в телескопы можно было увидеть очень высокий столб газа. Его высота достигла огромных размеров — 3200 километров.

Чем отличается метеорит от кометы

Также весьма похож на комету метеорит, но и между ними есть немало различий:

  • Размер: метеориты в разы меньше комет, если комета может иметь несколько километров в диаметре, то метеориты смогут похвастаться, лишь несколькими метрами.
  • Метеориты также как и большинство астероидов не имеют хвоста, этого украшения всех комет. В целом форма метеорита отличается от формы кометы.
  • Состав кометы и метеорита также разный, как мы писали выше комета состоит из льда, пыли, скальных пород и органических соединений, метеорит же создан из какого-либо твердого вещества (каменные породы, метал, руда).
  • И главное отличие в сущности метеорита, ведь по сути это объект, который представляет собой процесс падения небесного тела, комета же является полноправным «жителем открытого космоса», она в отличие от метеорита никуда не падает (хотя бывают и исключения), а просто летает себе в пределах Солнечной системы.

Механизм формирования

При приближении кометы к Солнцу с поверхности её ядра начинают сублимироваться летучие вещества с малой температурой кипения, такие как вода, моноксид, оксид углерода, метан, азот и, возможно, другие замёрзшие газы. Этот процесс приводит к образованию комы, которая может в поперечнике достигать 100 000 км. Испарение этого грязного льда высвобождает пылевые частицы, которые относятся газом от ядра. Молекулы газов в коме поглощают солнечный свет и переизлучают его затем на разных длинах волн (это явление называется флуоресценцией), а пылевые частицы рассеивают солнечный свет в различных направлениях без изменения длины волны. Оба эти процесса приводят к тому, что кома становится видимой для стороннего наблюдателя.

Действие солнечного излучения на кому приводит к образованию хвоста кометы. Но и здесь пыль и газ ведут себя по-разному. Ультрафиолетовое излучение солнца ионизирует часть молекул газов, и давление солнечного ветра, представляющего собой поток испускаемых Солнцем заряженных частиц, толкает ионы, вытягивая кому в длинный хвост, который может иметь протяжённость более чем 100 миллионов километров. Изменения в потоке солнечного ветра могут приводить к наблюдаемым быстрым изменениям вида хвоста и даже полному или частичному обрыву. Ионы разгоняются солнечным ветром до скоростей в десятки и сотни километров в секунду, много больших, чем скорость орбитального движения кометы. Поэтому их движение направлено почти точно в направлении от Солнца, как и формируемый ими хвост I типа. Ионные хвосты имеют обусловленное флуоресценцией голубоватое свечение. На кометную пыль солнечный ветер почти не действует, её выталкивает из комы давление солнечного света. Пыль разгоняется светом гораздо слабее чем ионы солнечным ветром, поэтому её движение определяется начальной орбитальной скоростью движения и ускорением под действием давления света. Пыль отстаёт от ионного хвоста и формирует изогнутые в направлении орбиты хвосты II или III типа. Хвосты II типа формируются равномерным потоком пыли с поверхности. Хвосты III типа являются результатом кратковременного выброса большого облака пыли. Вследствие разброса ускорений, приобретаемых пылинками разного размера под действием силы давления света, начальное облако также растягивается в хвост, обычно изогнутый ещё сильнее, чем хвост II типа. Пылевые хвосты светятся рассеянным красноватым светом.

Компьютерная программа “Space Engine”

К счастью, сегодня исследовать Вселенную могут не только астрономы, но и обычные люди, любознательность которых побуждает их к этому. Не так давно была выпущена программа для компьютеров “Space Engine”. Она поддерживается большинством современных компьютеров среднего класса. Ее можно совершенно бесплатно скачать и установить, воспользовавшись поиском в интернете. Благодаря этой программе информация о кометах для детей будет также весьма интересна. В ней представлена модель всей Вселенной, в том числе всех комет и небесных тел, которые сегодня известны современным ученым. Чтобы найти интересующий нас космический объект, например, комету, можно воспользоваться встроенным в систему ориентированным поиском. К примеру, вам нужна комета Чурюмова — Герасименко. Для того чтобы ее найти, необходимо ввести ее порядковый номер 67 Р. Если же вас интересует другой объект, например, комета Садулаева. Тогда вы можете попробовать ввести ее название латиницей или же ввести ее специальный номер. Благодаря этой программе вы сможете больше узнать про космические кометы.

Хвост может достигать миллионов километров

У комет есть два главных хвоста, пылевой хвост и плазменный хвост. Хвост пыли кажется беловато-желтым, потому что он составлен из крошечных частиц – размером с частицы дыма – которые отражают солнечный свет.

Длина пылевых хвостов обычно составляет от 1 до 10 миллионов километров (от 600 000 до 6 миллионов миль). Хвост плазмы часто синий, потому что он содержит ионы оксида углерода. Солнечный ультрафиолетовый свет разрушает молекулы газа, заставляя их светиться. Плазменные хвосты могут простираться на десятки миллионов километров в космос. Редко они достигают 150 миллионов километров (почти 100 миллионов миль). Третий хвост натрия наблюдался на комете Хейла-Боппа.

Кометные траектории

Почти каждая известная комета имеет отношение к Солнечной системе (за исключением 1I/2017 U1 «Оумуамуа» и 2I/2019 Q4 Borisov, которые являются гостями из далекого космоса). Подобно астероидам и планетам, кометы следуют законам тяготения, но при этом их траектории довольно специфичны. Следует напомнить, что планеты нашей системы вращаются вокруг местного светила в одну сторону («прямое» орбитальное движения). А вот кометы способны перемещаться как по прямому, так и по обратному орбитальному курсу, причем их орбиты очень вытянуты (эксцентричны) и ориентированы под разными углами относительно эклиптики.

Как раз специфика орбитального движения является отличительным признаком комет. Долгопериодические кометы, чей период путешествия по орбите превышает пару сотен земных лет, способны улетать в космическое пространство, тысячекратно более удаленное, нежели самые далекие местные планеты. Короткопериодические кометы с периодом ниже, чем 200 лет, достигают областей орбит наиболее удаленных от центра Солнечной системы планет, причем углы их орбит не очень далеки от плоскости эклиптики.

Состав и строение

Газовые компоненты в составе космического тела представлены атомами водорода, кислорода, углерода, серы, натрия, железа, кобальта и никеля. Кроме того, в нём присутствуют молекулы воды, двухатомного кислорода, трёхатомного углерода, угарного газа, формальдегида, циана, ацетонитрила, а также некоторые ионы. В строении кометы выделяют три основные части:

  1. Ядро — твёрдая массивная часть, состоящая из замороженных водородных, метановых и других газов с вкраплениями пыли. Его размеры обычно достигают нескольких километров (самое крупное из известных имело диаметр 40 км). В ядре сосредоточено до 90% всей массы небесного тела.
  2. Кома — окружающая ядро туманная оболочка, простирающаяся на один километр и более в пространстве.
  3. Хвост — практически прозрачный шлейф, направленный в противоположную от Солнца сторону. Его образование обусловлено испарением из ядра газов, увлекающих за собой пыль. Он выглядит светящимся, так как газ ионизируется, а пыль рассеивает солнечный свет. Шлейф может иметь различные формы, которые зависят от скорости движения. Хвост — неотъемлемая часть небесного тела, за которую оно и получило своё название (комета в переводе с греческого означает «длинноволосый», отсюда же и другое наименование — «хвостатая звезда»).
JPL | Как исследовать поверхность кометы или астероида?JPL | Как исследовать поверхность кометы или астероида?

Предвестница бед и катаклизмов

Каждое появление кометы Галлея вызывало нешуточный ажиотаж. Она неизменно удостаивалась ярких описаний в хрониках и исторических анналах. Наши предки просто не могли понять, откуда берется этот дерзкий нарушитель неизменного небесного порядка, поэтому не ждали от него ничего хорошего.

У разных культур появление комет вызывали сходные ассоциации. Ацтеки именовали их дымящимися звездами, китайцы – метлоподобными, множество других народов – хвостатыми или оперенными. Почти везде эти космические объекты считались вестниками неблагоприятных событий или результатом совершенных преступлений.

Также следует отметить, что природа их тел всегда занимала человечество. И здесь существовали две точки зрения. Ассирийцы и вавилоняне, скрупулёзно изучавшие созвездия неба, считали кометы огненными вихрями, возникающими в атмосфере. Древнегреческие мыслители признавали их настоящими небесными телами, правда, довольно странными и очень редкими. Великий Аристотель вообще отказал кометам в космическом статусе. Он утверждал, что это чисто атмосферный феномен, не имеющий к движению планет никакого отношения. Мол, они перемещаются, как им вздумается, а приличные небесные тела себя так не ведут. В этом случае непререкаемый авторитет Аристотеля сыграл злую шутку, на много столетий практически заблокировав изучение данного вопроса.


Знаменитый гобелен Байе. В верхнем правом углу изображена комета Галлея

Конечно, существовали и другие мнения. Например, Гиппократ Хиосский не только признавал космическое происхождение комет, но и выдвигал интересные теории о периодичности их движения, а также о природе возникновения знаменитого хвоста. С Гиппократом был согласен римский философ Сенека. Он предложил простой и эффективный способ изучения этих объектов: собирать данные наблюдений об их прошлых появлениях на небосводе. Через полторы тысячи лет именно по этому пути пошел Эдмунд Галлей.

Если говорить о наиболее ранних документированных свидетельствах, то первая запись о комете Галлея датируется III веком до нашей эры. Она была сделана в китайских хрониках Ши Цзи. Затем были упоминания в греческих, вавилонских и византийских текстах. «Хвостатая звезда» попала даже в древнерусские летописи: ее появление предшествовало битве при Калке и монгольскому нашествию. В 648 году она была тщательно описана и даже зарисована в «Нюрнбергских хрониках».

Прохождение кометы Галлея вдохновило художника Джотто написать картину «Звезда Вифлеема», посвященную победе Вильгельма Завоевателя. Также она выткана на знаменитом гобелене Байе, изображающем высадку норманнов в Англии. Следует понимать, что в то время не все ученые люди считали каждое возвращение кометы прилетом нового объекта. Уильям Шекспир в пьесе «Юлий Цезарь» написал, что эти небесные тела знаменуют смерть царей. Но в целом в Средневековье интерес к ним проявляли в основном астрологи.


Прообразом Вифлеемской звезды на знаменитой фреске Джотто стала комета Галлея

Научное изучение кометы Галлея началось уже в новое время. Ее исследованиями занимался итальянский астроном Паоло Тосканелли. В 1577 году знаменитый Тихо Браге окончательно опроверг «атмосферную» теорию комет, посчитав расстояние до одной из них. Оказалась, что орбита объекта находится в несколько раз дальше Луны.

В 1531 году Петер Алиан обратил внимание, что кометный хвост всегда направлен в сторону, в противоположную от Солнца, на основании чего он резонно предположил его связь с солнечным светом. Кеплер, который наблюдал комету Галлея в 1607 году, не верил в периодичность этих объектов и считал их движущимися по прямой

Большой вклад в изучение вопроса также внесли Джиролами Фракасторо, Петер Апиан, Джованни Борелли и Ян Гевелий. Однако настоящий прорыв совершил английский ученый Эдмунд Галлей.

Характеристика комет и их отличие друг от друга

Несмотря на то, что кометы — явление для космоса достаточно распространенное, видеть летящую комету повезло далеко не всем. Все дело в том, что по космическим меркам полет этого космического тела — явление часто. Если сравнивать период обращения подобного тела, ориентируясь на земное время – это довольно большой промежуток времени.

https://youtube.com/watch?v=CDujk1qWaDw

Образование кометы

Основное отличие комет от других космических объектов заключается в форме их орбит. Если планеты двигаются в правильном направлении, по круговым орбитам и лежат в одной плоскости, то комета несется в пространстве совершенно иначе. Эта яркая звезда, внезапно появившаяся на небосклоне, может двигаться в правильном или в обратном направлении, по эксцентрической (вытянутой) орбите. Такое движение влияет на скорость кометы, которая является самой высокой среди показателей всех известных планет и космических объектов нашей Солнечной системы, уступая только нашему главному светилу.

Траектория движения кометы

Не совпадает и плоскость орбиты кометы с эклиптической плоскостью нашей системы. Каждая небесная гостья имеет свою орбиту и соответственно свой период обращения. Именно этот факт и лежит в основе классификации комет по периоду обращения. Существует два вида комет:

  • короткопериодические с периодом обращения от двух, пяти лет до пары сотен лет;
  • долгопериодические кометы, совершающие оборот по орбите с периодом от двух, трех сотен лет до миллиона лет.

Столкновение кометы с Юпитером (Телескоп им. Хаббла)Столкновение кометы с Юпитером (Телескоп им. Хаббла)

К первым относятся небесные тела, которые достаточно быстро двигаются по своей орбите. Среди астрономов принято обозначать такие кометы префиксами Р/. В среднем период обращения короткопериодических комет составляет менее 200 лет. Это самый распространенный вид комет, встречаемый в нашем околоземном пространстве и пролетающий в поле зрения наших телескопов. Самая известная комета Галлея совершает свой бег вокруг Солнца за 76 лет. Другие кометы гораздо реже посещают нашу солнечную систему, и мы редко когда становимся свидетелями их появления. Их период обращения составляет сотни, тысячи и миллионы лет. Долгопериодические кометы обозначаются в астрономии префиксом С/.

Траектория движения долгопериодической кометы

Считается, что короткопериодические кометы стали заложницами силы притяжения крупных планет солнечной системы, сумевших вырвать этих небесных гостей из крепких объятий дальнего космоса в районе пояса Койпера. Долгопериодические кометы — это более крупные небесные тела, прилетающие к нам из дальних уголков облака Оорта. Именно эта область космоса является родиной всех комет, которые регулярно наведываются с визитом к своей звезде. Через миллионы лет с каждым последующим визитом в солнечную систему размеры долгопериодических комет уменьшаются. В результате такая комета может перейти в разряд короткопериодических, сократив срок своей космической жизни.

Падение кометы Шумейкера-Леви 9

Падение в июле 1994 году короткопериодической кометы Шумейкера-Леви 9 на Юпитер стало ярчайшим событием в истории астрономических наблюдений за околоземным пространством. Комета вблизи Юпитера раскололась на фрагменты. Самый крупный из них имел размеры более двух километров. Падение небесной гостьи на Юпитер продолжалось в течение недели, с 17 по 22 июля 1994 года.

Всего известно более 400 короткопериодических комет, которые регулярно посещают нас. Большое количество долгопериодических комет прилетает к нам из дальнего, открытого космоса, рождаясь в 20–100 тыс. а.е. от нашей звезды. Только в XX веке таких небесных тел зафиксировано более 200. Наблюдать такие удаленные космические объекты в телескоп было практически невозможно. Благодаря телескопу Хаббл появились снимки уголков космоса, на которых удалось обнаружить полет долгопериодической кометы. Этот далекий объект выглядит, как туманность, украшенная хвостом длиной в миллионы километров.

Снимок самой далекой кометы

Отличия комет от астероидов

Астероиды так же, как и кометы, относятся к малым небесным телам. Однако астероиды превосходят кометы по величине: по международной классификации к ним относятся тела, чей диаметр превышает 30 м. До 2006 года астероид даже именовался малой планетой. Косвенно тому послужил и тот факт, что у астероидов бывают спутники.

Астероиды и кометы имеют ряд и других отличий друг от друга.

Во-первых, астероид и комета отличаются по своему составу. Астероид состоит преимущественно из металлов и скалистых пород, а комета, как мы уже знаем, из замёрзших газов и пыли. Отсюда вытекает и второе различие – у астероида нет хвоста, так как с его поверхности нечему испаряться. В отличие от комет астероиды движутся по круговой орбите и стремятся объединиться в пояса.

И последнее — известных астероидов насчитывается несколько миллионов, тогда как комет — всего 3 572.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий