Какие бывают кометы


Что такое комета?

Комета — это небольшой астрономический объект, похожий на астероид, но состоящий в основном из льда (двуокиси углерода, метана и воды), пыли и примесей различных пород и минералов. Кометы, как правило, движутся по сильно эксцентричным эллиптическим орбитам, с афелием, находящемся за пределами орбиты Плутона. При достаточно близком расположении к Солнцу кометам свойственна видимая кома (тонкая, нечеткая, временная атмосфера) и хвост.

Содержание:

  • Кометные траектории
  • Строение комет
  • Названия и классификация по траекториям
  • Почти параболические
  • Короткопериодические
  • «Задевающие» Солнце
  • Наиболее известные кометы
  • Вероятность столкновения кометы с Землей

Данные объекты представляют собой остаточное вещество периода рождения Солнечной системы. Астрономам-любителям вполне по силам наблюдать их и даже самостоятельно обнаруживать.

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.

Строение комет

В центральной части кометной комы находится ядро – твердый объект или совокупность объектов, диаметр которых достигает нескольких километров. В основном именно ядро составляет суммарную массу кометы. По схеме строения ядра, созданной астрономом Ф. Уипплом, ядро составляют различные виды люда (большей частью водяного), а также углекислоты, аммиака и пыли. Эту модель подтверждают научные исследования, в частности, непосредственные наблюдения при помощи космических аппаратов ядер кометы Галлея и Джакобини-Циннера, проведенные в середине 80-х годов прошлого века.


По мере сокращения дистанции между кометой и Солнцем ядро первой разогревается, что приводит к сублимированию льда (испарению без плавления). Выделяемое при этом газообразное вещество с пылинками примесей улетает прочь от ядра и тем самым формирует видимую кому. Разрушаемые солнечным светом водные молекулы формируют вокруг кометной головы гигантскую «корону» из атомов водорода.

Кометное вещество подвержено воздействию сразу на трех уровнях: гравитационному притяжению Солнца, давлению солнечного света и солнечного ветра. Все это приводит к тому, что комета может нести своеобразный хвост из плазмы, состоящий из пыли и ионизированных частиц.

Это интересно: На самом деле у кометы два хвоста. Дело в том, что свет оказывает маленькое, но достаточное давление, чтобы толкать пылевые частицы прочь от кометы, образуя пылевой хвост, однако это давление менее интенсивно, чем солнечный ветер действует на газ (ионный хвост). Это приводит к тому, что пылевой хвост отстает от ионного и не всегда смотрит в противоположном Солнцу направлении.


Несмотря на то, что кома и хвост кометы содержат не боле миллионной доли всей массы этого объекта, 99,9% светового излучения порождается именно в этих газовых структурах, ядро же излучает только около 0,1% света. Так происходит по причине весьма незначительных размеров ядра, кроме того, его отличает невысокий коэффициент альбедо (светоотражения).

Отделившееся от кометного ядра вещество движется по собственной траектории. Иногда оно входит в атмосферу Земли, и тогда с ее поверхности видны метеорные потоки («падающие звезды»). Большая часть метеоров имеет как раз кометное происхождение.

Названия и классификация по траекториям

Когда астрономы обнаруживают новую комету, ей присваивают уникальное обозначение, включающее половину месяца и год открытия. Половина месяца обозначается буквой (А= от 1 до 15 января, B = от 16 до 31 января, С = от 1 до 15 февраля и так далее). После месяца следует порядковый номер кометы. Например, если во второй половине февраля было бы открыто две новых кометы, их наименования выглядели бы подобным образом: C/2020 D1 и С/2020 D2.

Префикс стоящий перед слэшем «/» обозначает — «C» (долгопериодическая комета), «P» (короткопериодическая комета), «D» (потерянная или распавшаяся комета) или «X» (комета, для которой орбиту рассчитать не удалось — обычно исторические кометы). Короткопериодические кометы с периодом > 30 лет, наблюдавшихся только однажды де-факто получают префикс «C».


Ну а сейчас разберемся, как кометы классифицируются по траекториям.

Почти параболические

К этой разновидности относят кометы с периодом вращения в миллионы лет, и за столетний отрезок времени к Солнцу прилетает не более одной десятитысячной таких объектов. За минувшее столетие астрономы наблюдали примерно 250 объектов такого рода, из чего следует, что их реальное количество превышает миллион. Кроме того, не каждая такая комета прилетает к нашему светилу на достаточно близкое расстояние, чтобы попасться на глаза астрономам. Бывает, что перигелий (самая близкая к Солнцу точка кометной орбиты) таких объектов находится дальше, нежели орбита Юпитера, и зафиксировать их пролет весьма затруднительно.

Приняв это во внимание, в середине XX в. Астроном Ян Оорт выдвинул предположение, что космос на удалении 20-100 астрономических единиц от Солнца полон кометных ядер, совокупная масса которых оценивается в 1-100 масс нашей планеты.

Внешняя зона облака Оорта обусловлена особенными факторами – так далеко от Солнца начинают заметно сказываться гравитационные поля других звезд Галактики и прочих сверхмассивных космических тел. Взаимное перемещение галактических объектов, включая Солнце, приводит к изменениям кометных траекторий в Солнечной системе.

Короткопериодические

На небольшом удалении от Солнца кометное ядро подвергается постоянному нагреву, ледяные составляющие ядра сублимируют, формируя кому и хвост. По мер того, как комета многократно улетает и возвращается к звезде, из ее ядра выпариваются легкоплавкие компоненты, что ведет снижению ее визуальной заметности.


В случае с короткопериодическими кометами, сравнительно часто «навещающими» Солнце, это приводит к тому, что за миллионы земных лет они становятся практически неразличимыми для наблюдения. Но поскольку приток «ярких» комет не сокращается – это значит, что их ряды постоянно пополняются новыми объектами. Принято считать, что приток подобных объектов вызван гравитационными полями массивных планет, и в первую очередь Юпитера. В качестве источника таких комет рассматривают «внутреннее облако Оорта», изобилующее подобными объектами. Каждый раз в ходе приближения Солнечной системы к массивному межзвездному облаку кометные ядра из внешнего облака уносятся во внешний космос, а вслед за ними во внешнее облако поступают кометы из внутреннего.

Перемена орбитальной траектории кометы с почти параболической на короткопериодическую наступает, если объект настигает планету на ее орбите сзади. Как правило, для смены траектории комет требуется неоднократный проход вблизи массивной планеты. Данная теоретическая картина хорошо подтверждена статданными орбитальных параметров различных комет.

Выделяемые в процессе сублимации газообразные фракции ядра придают ему реактивные импульсы, что в большей или меньшей степени постоянно меняет траекторию объекта.


тественно, наиболее интенсивное отделение газа происходит с более нагретого ядерного «полушария». Вследствие этого давящие на ядро силы не совпадают с направленностью солнечного света и силой его тяготения. Эти воздействия могут привести как к ускорению, так и торможению ядра с увеличением либо сокращением орбитальной траектории соответственно. К примеру, захваченная гравитационным полем Юпитера комета со временем оказывается в пространстве, где обращаются внутренние планеты нашей системы. Такова оказалась, в частности, судьба кометы Энке.

«Задевающие» Солнце

Отдельно рассматривают короткопериодические кометы., «касающиеся» местного светила. По всей видимости, они сформировались несколько тыс. лет назад после приливного распада массивного (порядка сотни км в диаметре) ядра. Потерпев крушение после контакта со звездой, обломки ядра возвращались к ней примерно 150 раз, при этом их распад продолжался. 12 комет данной группы астрономы видели в период 1843-1984 гг. Не исключено, что они имеют отношение к большому кометообразному явлению, описанному Аристотелем в 371 г. д.н.э.

Наиболее известные кометы

Комета Галлея является наиболее известной. Начиная с III столетия до н.э. ее наблюдали тридцать раз. Свое имя она получила в память об астрономе Э. Галлее. Именно он в XVII веке вычислил ее орбитальные параметры и установил, что очередное ее наблюдение придется на 1758 г. (К. Галлея стала первой кометой с доказанной периодичностью). Полное путешествие по своей орбите данное тело совершает за 76 лет, и ближайшее ее появление состоится 2061 г. А в прошлый прилет (это было в 1986-м) ее достаточно близко смогли исследовать пять космических аппаратов, в том числе «Вега-1» и «Вега-2», запущенные Советским Союзом.


Межпланетные зонды помогли установить, что ядру этой кометы присуще картофелеобразная форма 15 км длину и 8 в ширину, причем поверхность ядра оказалось угольно-черной. Ученые не исключают, что это слой органического вещества, возможно, полимеризированного формальдегида. Кроме того, вокруг ядра кометы Галлея было отмечено необычайно крупное пылевое облако.

Комета Энке. Данное тусклое небесное тело одной из первых вошло в список комет Юпитера. Полный орбитальный оборот ее занимает всего 3,29 года – он наиболее краток из наблюдаемых комет. Орбитальные параметры К. Энке установил в 1819 г. немецкий ученый И. Энке. Данный объект сопутствует метеорному потоку, проходящий сквозь земную атмосферу во 2-ю половину осени.

Комета Джакобини. Она была открыта итальянским астрономом М. Джакобини в 1900 г. Орбитальный период кометы составляет 6,59 лет. Изучить ее хвост ученые смогли с помощью аппарата «International Cometary Explorer». В 1985 г. он пролетел сквозь кометный хвост на удалении менее 8000 км от головной части и смог собрать данные о том, что в нем присутствует плазма. Данная комета имеет отношение к метеорному потоку Джакобиниды (Дракониды).

Вероятность столкновения кометы с Землей


На основе изучения количества и орбит комет астрономы просчитали вероятность, с которой наша планета может встретиться с объектом не менее 17 км в диаметре. Она составляет 1 попадание за 1,5 миллиарда лет. Такой объект способен убить все живое на площади, сопоставимой с Североамериканским континентом. С появления Земли подобные катаклизмы могли иметь место не раз. Но куда более часты менее масштабные происшествия. Так, в 1908 г. в атмосферу проник и взорвался объект кометного происхождения, ударная волна которого повалила лес на значительной площади («Тунгусский метеорит»).

Источник: sci-news.ru

Кометы интересуют многих людей. Эти небесные тела захватывают молодых и людей постарше, женщин и мужчин, астрономов-профессионалов и просто любителей астрономии. И наш портал Kvant.Space предлагает самые актуальные новости о последних открытиях, фото и видео комет, а также много другой полезной информации, с которой вы сможете ознакомиться в этом разделе.

Какие бывают кометы

Кометы – небольшие небесные тела, вращающиеся вокруг Солнца по коническому сечению с довольно растянутой орбитой, имеющие туманный вид. Комета при приближении к Солнцу формирует кому и иногда хвост из пыли и газа.


Какие бывают кометы

Ученые предполагают, что периодически кометы прилетают в Солнечную систему из облака Оорта, так как в нем содержится множество кометных ядер. Как правило, тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, состоят из летучих веществ (метановых, водяных и прочих газов), которые испаряются во время подлета к Солнцу.

На сегодняшний день выявили больше четырехсот короткопериодических комет. Причем половина из них находилась в более чем одном прохождении перигелия. Большинство из них входят в семейства. К примеру, многие короткопериодические кометы (за 3-10 лет делают оборот вокруг Солнца) образуют семейство Юпитера. Малочисленными являются семейства Урана, Сатурна и Нептуна (знаменитая комета Галлея относится к последнему).

Какие бывают кометы

Кометы, которые прибывают из глубины Космоса, представляют собой туманные объекты, за которыми тянется хвост. Часто в длину он достигает нескольких миллионов километров. Что касается ядра кометы, то это тело из твердых частиц, окутанное комой (туманная оболочка). Ядро диаметром в 2 км может иметь кому в 80 000 км в поперечнике. Солнечные лучи выбивают из комы частицы газа и отбрасывают их назад, вытягивая их в дымчатый хвост, движущийся за ней в космическом пространстве.


Какие бывают кометы

Яркость комет в большей степени зависит от того, на каком расстоянии они находятся от Солнца. Из всех комет только незначительная часть приближается к Земле и Солнцу настолько, что их можно заметить невооруженным глазом. Причем самые заметные из них принято называть «великими (большими) кометами».

Какие бывают кометы

Большинство из наблюдаемых нами «падающих звезд» (метеоритов) имеют кометное происхождение. Это частицы, потерянные кометой, которые при попадании в атмосферу планет сгорают.

Номенклатура комет

За все года изучения комет правила их именования много раз уточняли и меняли. До начала ХХ века многие кометы просто называли по году их обнаружения, нередко с дополнительными уточнениями относительно сезона года или яркости, если в этом году комет было несколько. К примеру, «Большая сентябрьская комета 1882 года», «Большая январская комета 1910 года», «Дневная комета 1910 года».

Какие бывают кометы

После того как Галлею удалось доказать, что кометы 1531, 1607 и 1682 года представляют одну и ту же комету, она получила название кометы Галлея. Также он предсказал, что в 1759 году она вернется. Вторая и третья кометы получили имена Бэлы и Энке в честь ученых, которые вычислили орбиту комет, невзирая на то, что первая комета наблюдалась еще Мессье, а вторая Мешеном. Немного спустя периодические кометы называли в честь их открывателей. Ну а те кометы, которая наблюдались только в одном прохождении перигелия, называли, как и раньше, по году появления.

Какие бывают кометы

В начале ХХ века, когда стали чаще открывать кометы, было принято решение об окончательном именовании комет, которое сохранилось и по сей день. Только когда комету выявят три независимых наблюдателя, она получала имя. Множество комет в последние годы открывается посредством инструментов, которые обнаруживают целые команды ученых. Кометы в таких случаях именуются по инструментам. К примеру комета С/1983 Н1 (IRAS – Араки – Олкока) была открыта спутником IRAS, Джорджем Олкоком и Генъити Араки. В прошлом еще одна команда астрономов открывала периодические кометы, к которым добавляли номер, к примеру, кометы Шумейкеров – Леви 1 – 9. Сегодня самыми разными инструментами открывается огромное количество планет, что сделало данную систему непрактичной. Поэтому было принято решение прибегнуть к специальной системе обозначения комет.

Какие бывают кометы

До начала 1994 г. кометам давали временные обозначения, которые состояли из года открытия плюс латинская строчная буква, указывающая порядок их открытия в этом году (к примеру, комета 1969i являлась 9 кометой, которая была открыта в 1969 году). Как только комета прошла перигелий, ее орбита устанавливалась, и она получала постоянное обозначение, а именно год прохождения перигелия плюс римское число, которое указывает порядок прохождения перигелия в этом году. Например, комете 1969i дали постоянное обозначение 1970 II (означает, что это вторая комета, которая прошла перигелий в 1970 году).

Какие бывают кометы

По мере увеличения количества открытых комет данная процедура стала весьма неудобной. Поэтому Международный астрономический союз в 1994 году принял новую систему обозначения комет. Сегодня название комет включает год открытия, букву, означающую половину месяца, в котором было открытие, и сам номер открытия в данной половине месяца. Эта система напоминает ту, которая применялась для именования астероидов. Так, четвертая комета, которая была открыта в 2006 году, во второй половине февраля имеет обозначение 2006 D4. Также перед обозначением ставят префикс. Он объясняет природу кометы. Принято использовать такие префиксы:

·          C/ — долгопериодическая комета.

·          P/ — короткопериодическая комета (та, которая наблюдалась в двух и больше прохождениях перигелия, или комета, чей период менее двести лет).

·          X/ — комета, для которой не удалось вычислить достоверную орбиту (чаще всего для исторических комет).

·          A/ — объекты, ошибочно принятые за кометы, но оказавшиеся астероидами.

·          D/ — кометы были потеряны или разрушились.

Какие бывают кометы

Строение комет

Газовые составляющие комет

Какие бывают кометы

Ядро

Ядро представляет собой твердую часть кометы, где сосредоточена практически вся ее масса. На данный момент ядра комет недоступны к изучению, так как скрыты постоянно образующейся светящейся материей.

Какие бывают кометы

Ядро, по самой распространенной модели Уиппла, – это смесь льдов с включением частиц метеорного вещества. Слой замороженных газов, согласно этой теории, чередуется с пылевыми слоями. Газы по мере нагревания испаряются, увлекают облака пыли за собой. Таким образом, можно объяснить образование пылевых и газовых хвостов у комет.

Какие бывают кометы

Но по результатам исследований, которые были проведены с помощью американкой автоматической станции в 2015 году, ядро складывается из рыхлого материала. Это ком пыли с порами, которые занимают до 80 процентов его объема.

Кома

Кома – светлая туманная оболочка, окружающая ядро, состоящая из пыли и газов. Чаще всего тянется от 100 тыс. до 1,4 млн км от ядра. Под высоким давлением света деформируется. В результате она вытягивается в антисолнечном направлении. Вместе с ядром кома формирует голову кометы. Обычно кома состоит из 4 основных частей:

  • внутренняя (химическая, молекулярная и фотохимическая) кома;
  • видимая кома (или ее еще называют кома радикалов);
  • атомная (ультрафиолетовая) кома.

Какие бывают кометы

Хвост

С приближением к Солнцу у ярких комет формируется хвост – слабая светящаяся полоса, которая чаще всего в результате действия солнечного света направлена от Солнца в противоположную сторону. Невзирая на то что в коме и хвосте содержится меньше одной миллионной доли массы кометы, практически 99,9% свечения, которое мы видим во время прохождения кометы по небу, состоит именно из газовых образований. Все потому, что ядро имеет низкое альбедо и само по себе очень компактно.

Какие бывают кометы

Хвосты комет могут отличаться как формой, так и длиной. У некоторых они тянутся через все небо. К примеру, хвост кометы, который видели в 1944 году, имел длину в 20 млн км. Еще больше впечатляет длина хвоста Большой кометы 1680 года, которая составляла 240 млн км. Еще были зафиксированы случаи, когда хвост отделяется от кометы.

Какие бывают кометы

Хвосты комет практически прозрачны и не имеют резких очертаний – сквозь них отлично видны звезды, поскольку образованы из сверхразреженного вещества (его плотность намного меньше, чем плотность газа из зажигалки). Что касается состава, то он разнообразен: мельчайшие пылинки или газ, или же смесь обоих. Состав большинства пылинок напоминает астероидные материалы, что выяснилось в результате исследования космическим аппаратом «Стардаст» кометы 81Р/Вильда. Можно сказать, что это «видимое ничто»: мы можем видеть хвосты комет только по той причине, что пыль и газ светятся. Причем сочетание газа непосредственно связано с его ионизацией УФ-лучами и потоками частиц, которые выбрасываются с солнечной поверхности, а пыль рассеивает солнечный свет.

Какие бывают кометы

В конце 19 века астроном Федор Бредихин разработал теорию форм и хвостов. Также он создал классификацию кометных хвостов, которая и по сей день используется в астрономии. Он предложил относить хвосты комет к главным трем типам: узкие и прямые, направленные от Солнца; искривленные и широкие, уклоняющие от центрального светила; короткие, сильно уклоненные от Солнца.

Какие бывают кометы

Столь разные формы хвостов комет астрономы объясняют следующим образом. Составляющие частицы комет имеют неодинаковые свойства и состав и по-разному реагируют на солнечное излучение. Поэтому пути этих частиц в пространстве «расходятся», в результате чего хвосты космических путешественниц получают разные формы.

Изучение комет

Человечество с давних времен проявляло интерес к кометам. Их неожиданность появления и необычный вид служили на протяжении многих веков источником различных суеверий. Появление в небе данных космических тел с ярко светящимся хвостом древние связывали с наступлением тяжелых времен и предстоящими бедами.

Какие бывают кометы

Благодаря Тихо Браге в эпоху Возрождения кометы стали относиться к небесным телам.

Более подробное представление о кометах люди получили благодаря путешествию в 1986 году к комете Галлея на таких космических аппаратах, как «Джотто», а также «Вега-1» и «Вега-2». Приборы, установленные на данных аппаратах, передали изображения ядра кометы и разные сведения о ее оболочке на Землю. Выяснилось, что ядро кометы складывается в основном из простого льда (с незначительным включением метановых и углекислых льдов) и полевых частиц. Собственно, они формируют оболочку кометы, а по мере приближения ее к Солнцу часть из них под воздействием давления солнечного ветра и солнечных лучей переходит в хвост.

Какие бывают кометы

По подсчетам ученых, размеры ядра кометы Галлея равны нескольким километрам: 7,5 км в поперечном направлении, 14 км – в длину.

Ядро кометы Галлея отличается неправильной формой и постоянно вращается вокруг оси, которая по предположениям Фридриха Бесселя практически перпендикулярная плоскости орбиты кометы. Что касается периода вращения, то он составлял 53 часа, что хорошо согласовывалось с вычислениями.

Какие бывают кометы

Космический аппарат NASA «Дип Импакт» в 2005 году сбросил зонд на комету Темпеля 1, что позволило передать изображение ее поверхности.

Изучение комет в России

Первые сведения о кометах появились в «Повести временных лет». Было видно, что летописцы уделяли появлению комет особое значение, так как их считали предвестницами разных несчастий – мора, войн и т.д. Но в языке Древней Руси какого-то отдельного названия им не давали, так как их считали хвостастыми звездами, движущимися по небу. Когда описание кометы попало на страницы летописей (1066 год), астрономический объект назывался «звезда велика; звезда образ копииныи; звезда… испущающе луча, еюже прозываху блистаньницю».

Какие бывают кометы

Понятие «комета» появилось в русском языке после перевода европейских сочинений, речь в которых шла о кометах. Самое ранее упоминание было замечено в сборнике «Бисер златый», представляющем собой что-то по типу целой энциклопедии о мироустройстве. В начале 16 века «Луцидариус» перевели с немецкого языка. Так как слово для русских читателей было новым, переводчик пояснял его привычным для всех наименованием «звезда», а именно «звезда комита дает блистание от себе яко луч». Но понятие «комета» прочного вошло в русский язык только в средине 1660-х годов, когда в европейском небе действительно появились кометы. Данное событие вызвало особый интерес. Из переводных сочинений русские узнавали, что кометы мало чем похожи на звезды. Вплоть до начала 18 века отношение к появлению комет как к знамениям сохранилось как в Европе, так и в России. Но тогда появились первые сочинения, которые отрицали загадочную природу комет.

Какие бывают кометы

Русские ученые осваивали европейские научные знания о кометах, что позволило им внести свой немалый вклад в их изучение. Астроном Федор Брединих во второй половине 19 века построил теорию природы комет, объяснив происхождение хвостов и их причудливое разнообразие форм.

Какие бывают кометы

Для всех тех, кто хочет подробнее ознакомиться с кометами, узнать об актуальных новостях, наш портал Kvant.Space предлагает следить за материалами данного раздела. 

Источник: kvant.space

Почему кометы называются кометами?

Благодаря своему внешнему виду и хвосту, кометы и получили свое название, ведь “κομήτης, komḗtēs” с древнего греческого переводится “хвостатый”,“волосатый”,“косматый”.

Ученые считают, что в Солнечной системе циркулируют очень много комет. На сегодняшний день, согласно официальному сайту НАСА, астрономами зарегистрировано 3595 комет.

История изучения комет

В древности люди, привыкшие любым явлениями придавать мифологический и божественный характер не прошли стороной и странные светящиеся полосы в небе, иногда проскальзывающие в ночи. Некоторые называли их душами умерших.

Но время шло и ученая мысль развивалась. Первым, кто заявил, что кометы это светящийся газ, был Аристотель. За ним уже Сенека предположил, что эти загадочные небесные объекты имеют свои орбиты.

Кометы движутся по орбите, поэтому возвращаются вновь и вновь в поле зрения астрономов. Выдвигались теории о вытянутых эллиптических орбитах, но эти теории не находили всеобщего признания и подтверждения вплоть до 18 века. Первая же такая гипотеза была выдвинута немецким ученым Георгом Дерффелем в 1681 году. Исаак Ньютон же спустя всего 6 лет после публикации работы своего предшественника, попробовал объяснить ее, представив всему миру свои гениальные законы гравитации. Ньютон также заявил, что кометы представляют из себя каменистые объекты, содержащие лед, испаряющийся по мере приближения к Солнцу, создавая тем самым хвост.

Эдмунд Галлей
Эдмунд Галлей

В 1705 году Эдмунд Галлей изучил все задокументированные появления комет и попытался определить параметры их орбит, используя ньютоновскую физику. Это привело его к теории о том, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов были фактически одним и тем же объектом, который появится через 75 лет после его последнего появления. Галлей стал первым человеком, который смог успешно предсказать возвращение кометы — она появилась, точно согласно его вычислениям, в 1759 году. Тогда же она и получила название — комета Галлея.

Комета Галлея - траектория
Комета Галлея – траектория

Связь же между метеоритными дождями и кометами была доказана в конце 19-го века, когда итальянский астроном Джованни Скиапарелли выдвинул свою гипотезу относительно метеоритного потока Персеид, заметного невооруженным глазом каждый август. Его систематическое появление вызвано тем, что Земля проходит через облако обломков, которые оставила после себя комета Свифта-Таттла. Эта теория позволила ученому миру заключить, что кометы имеют твердую поверхность, которая покрыта слоем льда.

В 1950-х американский астроном Фред Лоуренс Уиппл предположил, что кометы на самом деле состоят из большего количества льда, чем камня, и содержат замороженную воду, углекислый газ и аммиак. Теория Уиппла была подтверждена наблюдениями космических аппаратов, запущенных во второй половине века.

Строение и состав комет

Строение и состав комет
Строение и состав комет

Теперь мы знаем, что ядра комет в основном состоят из льда, который испаряется, когда комета близка к Солнцу. Это создает яркую атмосферу из пара, состоящую из заряженных частиц, называемых ионами и пылевыми частицами, которые могут состоять из силикатов, углеводородов и льда. Эта атмосфера получила название кома. Ядра наблюдаемых комет имеют длину от десятков метров до около 60 км. Кома создает оболочку вокруг ядра, которая может иметь ширину в миллионы километров, и окружена еще большей оболочкой, состоящей из водорода.

Направление хвоста комет

Направление хвоста комет
Направление хвоста комет

Пыль и пар создают два отдельных хвоста, но направлены они обычно примерно в одну сторону. Оба хвоста всегда направлены в сторону от Солнца, но заряженные частицы сильнее реагируют на магнитное поле и солнечный ветер, что делает его направленным точно в обратную сторону от звезды. Частицы пыли меньше подвержены подобному влиянию, поэтому направление пылевого хвоста искривляется в зависимости от орбиты кометы.

Чем отличаются кометы друг от друга?

Кометы отличаются друг от друга в первую очередь массой и размерами. Они могут сильно варьироваться в своих размерах, но кометы все равно остаются малыми небесными телами, учитывая размеры других космических объектов. Но если у вас был любительский телескоп и вы наблюдали за кометами в ночном небе, то могли заметить, что они также отличаются яркостью свечения и формой. Эти параметры в первую очередь зависят от химического состава кометы.

Происхождение комет

Происхождение комет можно определить по их орбитальным параметрам. Считается, что кометы, которые вращаются вокруг Солнца менее чем на 200 лет, происходят из пояса Койпера. Пояс Койпера находится за пределами орбиты Нептуна и был выдвинут гипотезой голландско-американского астронома Джерарда Койпера в 1951 году. В настоящее время считается, что пояс содержит около 1000 миллиардов комет.

Пояс Койпера и облако Оорта
Пояс Койпера и облако Оорта

Считается, что кометы с периодами более 200 лет происходят из Облака Оорта. Облако Оорта — это сферическое облако, которое вращается вокруг Солнца на расстоянии более 1,5 световых лет от края пояса Койпера. Это треть расстояния до ближайшей ближайшей звезды Проксима Центавра.

Эстонский астроном Эрнст Эпик впервые предположил, что кометы с длительными периодами вращения могут зарождаться из Облака Оорта в 1932 году, и эта идея продолжила свое развитие в трудах Яна Оорта в 1950 году. Считается, что Облако Оорта содержит сотни миллиардов комет, а некоторые из них могут иметь такое количество льда, которое превышает массу всей воды на Земле в несколько раз.

Чем кометы отличаются от астероидов и метеоритов?

Отличие кометы от метеорита и астероида
Отличие кометы от метеорита и астероида

Метеоры связаны с яркими вспышками в небе, которые часто называются “падающими звездами”. Метеороиды — это объекты в космосе, размеры которых варьируются от зерен пыли до мелких астероидов. По сути это просто камни, летающие по космосу. Когда метеороиды попадают в атмосферу Земли (или другой планеты, например, Марса) на высокой скорости и сгорают, огненные шары или “падающие звезды” называются метеорами. Когда метеороид переживает путешествие через атмосферу и падает на землю, его называют метеоритом. Все это зависит от размера космического тела.

Астероид, иногда называющиеся малыми планетами, являются каменными крупными осколками без атмосферы, которые остались после первых ступеней формирования нашей Солнечной системы около 4,6 миллиардов лет назад. Большая часть находится между Марсом и Юпитером. Размеры астероидов сильно варьируются — они могут достигать в диаметре 530 километров или же быть совсем маленькими и достигать всего 10 метров. Главным отличием астероида и кометы является их химический состав.

Как кометы получают свое название?

История наблюдения комет насчитывает более 2000 лет, в течение которых использовалась несколько схем присвоения имен каждой из комет. На сегодняшний день некоторые из комет могут иметь более одного имени.

Самая первая система характеризовалась тем, что кометы получали имя в честь года их обнаружения (например, Великая комета 1680 года). Позже появилось соглашение астрономов о том, что в названиях комет будут использоваться имена людей, связанных с открытием (например, комета Хейла-Боппа) или первого подробного исследования (например, комета Галлея).

Комета C/1995 O1 (Хейла — Боппа)
Комета C/1995 O1 (Хейла — Боппа)

С 20-го века технологии постоянно развивались и количество открытий росло с каждым годом, поэтому возникла необходимость создания более универсальной системы с использованием специальных чисел.

Изначально кометам присваивались коды в том порядке, в котором кометы проходили перигелий (например, комета 1970 II). Но и эта система не смогла просуществовать долго, потому что и она не могла справиться с числом ежегодных открытий. Так с 1994 года появилась новая система — присваивается код на основе типа орбиты и даты обнаружения (например, C / 2012 S1):

  • P / обозначает периодическую комету, определенную для этих целей как любая комета с орбитальным периодом менее 200 лет или подтвержденными наблюдениями при более чем одном проходе перигелия;
  • C / обозначает непериодическую комету, то есть любую комету, которая не является периодической в соответствии с предыдущим пунктом;
  • X / указывает на комету, для которой невозможно рассчитать орбиту (обычно кометы их исторических наблюдений);
  • D / указывает на периодическую комету, которая исчезла, разбилась или была потеряна. Примеры включают Комету Лекселла (D / 1770 L1) и Комету Шумейкер-Леви 9 (D / 1993 F2);
  • A / указывает на объект, который был ошибочно идентифицирован как комета, но на самом деле является малой планетой. Но в течение многих лет это название не использовалось, но в 2017 году ее применили для Оумуамуа (A / 2017 U1), а затем ко всем астероидам на орбитах похожих на кометы;
  • I / обозначает межзвездный объект. Это обозначение появились совсем недавно, в 2017 году, чтобы дать Оумуамуа (1I / 2017 U1) наиболее правильный и точный статус. По состоянию на 2019 год единственным другим объектом с этой классификацией является комета Борисова (2I / 2019 Q4).
1I/Оумуамуa — первый обнаруженный межзвёздный объект, пролетающий через Солнечную систему (в представлении художника)
1I/Оумуамуa — первый обнаруженный межзвёздный объект, пролетающий через Солнечную систему (в представлении художника)

Представляют ли кометы угрозу Земле?

С момента своего образования более 4,5 миллиардов лет назад Земля много раз подвергалась столкновением с астероидами и кометами, когда последних их орбита заносила во внутренние рубежи Солнечной системы и проходит в непосредственной близости от Земли. Такие объекты в своей совокупности получили название “околоземные объекты”.

В зависимости от размера воздействующего объекта, такое столкновение может нанести огромный ущерб в локальном и глобальном масштабах. И это неоспоримый факт, что в какой-то момент Земля вновь столкнется с другим небесным телом. Существуют убедительные научные доказательства того, что космические столкновения сыграли главную роль в массовом вымирании, зафиксированное в окаменелостях по всему свету.

Комета и Земля
Комета и Земля

Околоземные объекты имеют орбиты, которые совпадают по направлению с Землей, поэтому столкновение с ними не столь разрушительно, так как скорость удара сильно уменьшается. Но вот кометы путешествуют вокруг Солнца немного другими путями, которые крайне сложно предсказать, поэтому может произойти и столкновение в лоб, что может привести к катастрофическим результатам, говорят исследователи.

К сожалению, атмосфера Земли не является идеальной защитой от космических катастроф, потому что размеры комет могут достигать нескольких километров. Это настоящие горы из камня и льда. Когда комета выходит в атмосферу Земли, то меньшие ее частицы испаряются и не достигают поверхности, но вот большие все же долетают. Они создают взрыв при ударе, который образует кратер. Некоторые ученые считают, что самые крупные кратеры на Земле был образованы в результате столкновения именно кометами.

Самые известные кометы Солнечной системы

Комета Галлея

Комета Галлея
Комета Галлея

Комета Галлея — самая знаменитая из всех комет. Ведь британский ученый Эдмунд Галлей стал первым, кто смог доказать периодичность комет после своих наблюдений и анализа данных астрономов прошлого. Он смог с точностью предсказать возвращение кометы, которая впервые была замечена в 1066 году. Комета Галлея шириной 8 км и длиной 16 км совершает оборот вокруг Солнца каждые 75–76 лет по вытянутой орбите. Последний раз она проходил близко к Земле в феврале 1986 года.

Комета Шумейкеров-Леви 9

Комета Шумейкеров — Леви 9, представлявшая собой цепочку фрагментов
Комета Шумейкеров — Леви 9,
представлявшая собой цепочку фрагментов

Комета Шумейкеров-Леви 9 стала знаменита тем, что в 1992 году под воздействием гравитации Юпитера она разорвалась на 21 часть, а затем в 1994 году все части обрушилась на поверхность газового гиганта. Это зрелище наблюдали все астрономы-любители и профессионалы. Утверждается, что удар одного фрагмента — около 3 км в диаметре — привел к взрыву, эквивалентному 6 миллионам мегатонн тротила.

Комета Чурюмова-Герасименко

Комета Чурюмова-Герасименко
Комета Чурюмова-Герасименко

Запущенный в 2004 году космический зонд Розетта, принадлежащий Европейскому космическому агентству, который должен был приземлиться на комету Чурюмова-Герасименко в 2014 году. Считается, что комета имеет ширину около пяти километров и в настоящее время вращается вокруг Солнца примерно каждые 6,6 лет. Её орбита раньше была намного больше, но взаимодействие с гравитации Юпитера с 1840 года изменило ее на гораздо меньшую. Затем орбитальный аппарат провел почти два рядом с кометой, когда она направилась обратно к Солнцу. Зонд изучил состав кометы, чтобы помочь нам лучше понять историю формирования нашей Солнечной системы.

Комета Хейла-Боппа

В январе 1997 года комета Хейла-Боппа приблизилась к Земле на самое близкое расстояние за 4000 лет. Последний раз этот объект пролетал рядом с нашей планетой еще в бронзовый век, то есть 2000 лет до нашей эры. Комета Хейла-Боппа значительно больше и яре кометы Галлея. Ядро достигает 40 км в диаметре и видна невооруженным глазом. Хейл-Бопп настолько яркий, что его можно было увидеть с Земли в 1995 году, когда она еще находилась за пределами орбиты Юпитера.

Комета Борелли

Ядро кометы Борелли
Ядро кометы Борелли

Это вторая по счету комета после Галлея, которая была сфотографирована крупным планом с помощью космического корабля Deep Space 1, отправленным НАСА в 2001 году. Эта исследовательская миссия дала много данных для ученых, благодаря этому астрономы смогли многое понять о ядрах комет. Снимки показали, что каменистое ядро имеет форму гигантской кегли длиной 8 километров, и вся комета странно изогнута.

В отличие от кометы Галлея, которая сформировалась в Облаке Оорта на внешних границах Солнечной системы, Боррелли, как полагают, происходит из пояса Койпера.

Комета Хякутакэ

C/1996 B2 (Хякутакэ)
C/1996 B2 (Хякутакэ)

Эта комета произвела неизгладимое впечатление на ученых, когда в 1996 году она прошла рядом с нашей планетой, приблизилась к Земле на расстояние всего 15 миллионов километров, что оказалось самым близким расстоянием на которое приближались любые другие кометы. Комета озадачила астрономов, поскольку она излучала радиационные лучи в 100 раз интенсивнее, чем предполагалось.

Космический аппарат “Улисс” прошел через хвост этой кометы в мае 1996 года, показав, что его длина составляет не менее 570 миллионов километров — в два раза больше, чем у любой другой известной кометы.

Источник: kipmu.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.