komet

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Komet 9P / Tempel; posneto s sondo Deep Impact 67 sekund po trku z bobnarjem, ki ga je sprožila ta naprava Komet 67P / Churyumova - Gerasimenko; posnela sonda Rosetta
Komet 17P / Holmes in njegov modri ionski rep; amaterska fotografija, pogled skozi teleskop Komet 81P / Divji; posnela sonda "Stardust".
Komet C / 1995 O1 (Hale - Bopp); amaterska fotografija Komet C / 2011 W3 (Lovejoy); ujet z Mednarodne vesoljske postaje
Od leve proti desni in od zgoraj navzdol:

Kometa (iz starogrške κομήτης , komḗtēs - kosmat, kosmat) je majhno nebesno telo, ki se vrti okoli Sonca po zelo podolgovati orbiti v obliki stožčastega preseka . Ko se približuje Soncu, komet tvori komo in včasih rep plina in prahu .

Do sredine leta 2018 je bilo odkritih 6339 kometov [1] , ki spadajo v notranjo regijo sončnega sistema oziroma območje planetov.

Splošne informacije

Domnevno dolgoperiodični kometi prispejo v notranji sončni sistem iz Oortovega oblaka , ki vsebuje ogromno kometnih jeder. Telesa, ki se nahajajo na obrobju sončnega sistema, so praviloma sestavljena iz hlapnih snovi (voda, metan in drugi plini), ki izhlapevajo, ko se približujejo Soncu.

Trenutno je bilo odkritih več kot 400 kratkoperiodičnih kometov [2] . Od tega jih je bilo približno 200 opaženih v več kot enem perihelijskem prehodu. Veliko jih pripada tako imenovanim družinam. Na primer, večina kometov z najkrajšim obdobjem (njihova popolna revolucija okoli Sonca traja 3-10 let) tvori družino Jupiter . Nekoliko manjša od družine Saturna , Urana in Neptuna (slednji zlasti vključuje slavni Halleyev komet ).

Kometi se gibljejo po podolgovatih eliptičnih orbitah . Upoštevajte dva različna repa.

Kometi, ki prihajajo iz globokega vesolja, so videti kot megleni objekti z repom, ki včasih doseže več milijonov kilometrov v dolžino. Jedro kometa je telo trdnih delcev, zavito v megleno lupino, imenovano koma . Jedro s premerom več kilometrov ima lahko okoli 80.000 kilometrov komo. Tokovi sončne svetlobe izbijejo delce plina iz kome in jih vržejo nazaj ter jih potegnejo v dolg zadimljen rep, ki mu sledi v vesolju.

Svetlost kometov je zelo odvisna od njihove oddaljenosti od Sonca. Od vseh kometov je le zelo majhen delček dovolj blizu Soncu in Zemlji, da jih je mogoče videti s prostim očesom. Najvidnejši med njimi se včasih imenujejo " veliki (veliki) kometi ".

Veliko meteorjev ("zvezd padalk"), ki jih opazimo, je kometnega izvora. To so delci, ki jih komet izgubi in zgorijo, ko planeti vstopijo v ozračje.

Rezultati preučevanja spektra medzvezdnega kometa C / 2019 Q4 (Borisov) kažejo, da lahko kometi v drugih planetarnih sistemih nastanejo kot posledica procesov, podobnih tistim, ki so privedli do nastanka kometov v Oortovem oblaku v sončnem sistemu. [3] .

Nomenklatura

V preteklih stoletjih so se pravila za poimenovanje kometov večkrat spreminjala in izpopolnjevala. Do začetka 20. stoletja je bila večina kometov poimenovana glede na leto odkritja, včasih z dodatnimi pojasnili glede svetlosti ali letnega časa, če je bilo letos več kometov. Na primer " Veliki komet iz leta 1680 ", " Veliki septembrski komet iz leta 1882 ", "Dnevni komet iz leta 1910" ("Veliki januarski komet iz leta 1910") .

Potem ko je Halley dokazal, da so bili kometi iz let 1531, 1607 in 1682 isti komet, in napovedal njegovo vrnitev leta 1759, je ta komet postal znan kot Halleyev komet . Drugi in tretji znani periodični komet sta dobila ime Encke in Biela v čast znanstvenikoma, ki sta izračunala njune orbite, kljub temu, da je prvi komet opazoval Meschen , drugega pa Messier v 18. stoletju. Kasneje so bili periodični kometi običajno poimenovani po njihovih odkrititeljih. Kometi, opaženi le v enem perihelijskem prehodu, so se še naprej imenovali po letu pojava.

Na začetku 20. stoletja, ko so odkritja kometov postala pogost dogodek, je bil sklenjen dogovor o poimenovanju kometov, ki je aktualen še danes. Komet dobi svoje ime šele potem, ko ga odkrijejo trije neodvisni opazovalci. V zadnjih letih je bilo veliko kometov odkritih z instrumenti, ki jih vzdržujejo velike skupine znanstvenikov; v takih primerih so kometi poimenovani po instrumentu. Na primer, komet C / 1983 H1 (IRAS - Araki - Alcock) [en] je bil neodvisno odkrit satelit IRAS in amaterski astronomi Geniti Araki ( jap.荒貴源一) in George Alcock [en] ( angl. George Alcock). V preteklosti, če je ena skupina astronomov odkrila več kometov, je bila imena dodana številka (vendar samo za periodične komete), na primer Čevljarski komet - Levy 1-9. Veliko kometov zdaj vsako leto odkrijejo številni instrumenti, zaradi česar je tak sistem nepraktičen. Namesto tega se uporablja poseben sistem označevanja kometov.

Do leta 1994 so kometi najprej dobili začasne oznake, sestavljene iz leta odkritja in latinske male črke, ki označuje vrstni red odkritja v določenem letu (na primer Bennettov komet je bil deveti komet, odkrit leta 1969, in ko je bil je bilo odkrito, da je dobil začasno oznako 1969i). Ko je komet prešel perihel , je bila njegova orbita zanesljivo ugotovljena in komet je dobil trajno oznako, sestavljeno iz leta prehoda perihela in rimske številke, ki označuje vrstni red, v katerem je perihel šel v tem letu. Tako je komet 1969i dobil trajno oznako 1970 II (drugi komet, ki je leta 1970 šel mimo perihelija).

Ker se je število odkritih kometov povečalo, je ta postopek postal zelo neprijeten. Leta 1994 je Mednarodna astronomska zveza odobrila nov zapis kometov. Zdaj ime kometa vključuje leto odkritja, črko, ki označuje polovico meseca, v katerem je bilo odkritje, in številko odkritja v tej polovici meseca. Ta sistem je podoben tistemu, ki se uporablja za poimenovanje asteroidov . Tako je četrti komet, odkrit v drugi polovici februarja 2006, označen kot 2006 D4. Pred oznako kometa je postavljena predpona, ki označuje naravo kometa. Uporabljajo se naslednje predpone:

  • P / - kratkoperiodični komet (to je komet, katerega obdobje je manj kot 200 let , ali ki so ga opazili v dveh ali več prehodih perihelija);
  • C / - dolgoperiodični komet;
  • X / - komet, za katerega ni bilo mogoče izračunati zanesljive orbite (običajno za zgodovinske komete);
  • D / - kometi so se zrušili ali izgubili;
  • A/- objekti, ki so jih zamenjali za komete, a so se dejansko izkazali za asteroide .

Na primer, komet Hale-Bopp , prvi komet, odkrit v prvi polovici avgusta 1995, je bil označen kot C / 1995 O1.

Običajno po drugem opazovanem prehodu perihelija dobijo periodični kometi serijsko številko. Torej je bil Halleyev komet prvič odkrit leta 1682. Njegova oznaka v tem videzu po sodobnem sistemu je 1P / 1682 Q1.

V sončnem sistemu je sedem teles , ki so navedena tako na seznamu kometov kot na seznamu asteroidov . To so (2060) Chiron (95P / Chiron), (4015) Wilson - Harrington (107P / Wilson - Harrington), (7968) Elst - Pizarro (133P / Elsta - Pizarro), (60558) Ehekl (174P / Ehekl), ( 118401) LINEAR (176P / LINEAR), (323137) 2003 BM 80 ( 282P / 2003 BM 80 ) in (300163) 2006 VW 139 ( 288P / 2006 VW 139 ).

Struktura kometa

Glavne plinske sestavine kometov [4] [5]

atomi Molekule Jona
N H 2 O H 2 O +
O Približno 2 H 3 O +
Z C 3 OH +
S CN CO +
Na CH CO 2 +
Fe CO CH +
Co HCN CN +
Ni CH 3 CN
H 2 CO

Jedro

Jedro kometa Tempel 1 (fotografija aparata "Deep Impact")

Jedro je trdni del kometa, v katerem je skoncentrirana skoraj vsa njegova masa. Kometna jedra so trenutno nedostopna za teleskopska opazovanja, saj so skrita s svetlečo snovjo, ki se nenehno tvori.

Po najpogostejšem modelu Whipple je jedro mešanica ledu, prepredena z delci meteorne snovi (teorija "umazanega snega"). Pri tej strukturi se plasti zamrznjenih plinov izmenjujejo s plastmi prahu. Ko se plini segrejejo, izhlapijo in odnesejo oblake prahu . To omogoča razlago nastanka plinskih in prašnih repov v kometih [6] .

Vendar pa je glede na raziskave, opravljene z uporabo ameriške avtomatske postaje Deep Impact , lansirane leta 2005, jedro sestavljeno iz zelo ohlapnega materiala in je kepa prahu s porami, ki zavzemajo 80% njegove prostornine.

koma

Koma je lahka, meglena lupina v obliki sklede, ki obdaja jedro, sestavljena iz plinov in prahu . Običajno se razteza od 100 tisoč do 1,4 milijona kilometrov od jedra. Lahek pritisk lahko deformira komo tako, da jo izvleče v smeri proti soncu. Koma skupaj z jedrom sestavlja glavo kometa. Najpogosteje je koma sestavljena iz treh glavnih delov:

  1. Notranja (molekularna, kemična in fotokemična) koma. Tu potekajo najbolj intenzivni fizikalni in kemični procesi.
  2. Vidna koma (radikalna koma).
  3. Ultravijolična (atomska) koma. [6]

Rep

Pri svetlih kometih, ko se približujejo Soncu , nastane "rep" - šibek svetleč pas, ki je zaradi delovanja sončnega vetra najpogosteje usmerjen v nasprotno smer Soncu. Kljub dejstvu, da je manj kot milijoninka mase kometa skoncentrirana v repu in komi , skoraj 99,9 % sijaja, opaženega, ko komet prehaja po nebu, izvira iz teh plinskih formacij. Gre za to, da je jedro zelo kompaktno in ima nizek albedo (odbojni koeficient) [4] .

Kometni repi se razlikujejo po dolžini in obliki. Pri nekaterih kometih se raztezajo po nebu. Na primer rep kometa, ki se je pojavil leta 1944 [ navedite ] , je bil dolg 20 milijonov km. In Veliki komet iz leta 1680 (po sodobnem sistemu - C / 1680 V1) je imel rep, ki se je raztegnil na 240 milijonov km. Zabeleženi so tudi primeri ločitve repa od kometa ( C / 2007 N3 (Lulin) ).

Repi kometov nimajo ostrih obrisov in so praktično prozorni - zvezde so jasno vidne skozi njih - saj so oblikovane iz izjemno redke snovi (njegova gostota je veliko manjša od gostote plina, ki se sprošča iz vžigalnika). ). Njegova sestava je raznolika: plin ali najmanjše drobce prahu ali mešanica obojega. Sestava večine prašnih zrn je podobna asteroidnemu materialu sončnega sistema, ki je bil razkrit kot rezultat študije kometa 81P/Wild s pomočjo vesoljskega plovila Stardust [7] . Pravzaprav je to "nič vidno": človek lahko opazuje repove kometov samo zato, ker plin in prah svetita. V tem primeru je sijaj plina povezan z njegovo ionizacijo z ultravijoličnimi žarki in tokovi delcev, ki jih oddajajo sončne površine, prah pa preprosto razprši sončno svetlobo.

Teorijo repov in oblik kometov je konec 19. stoletja razvil ruski astronom Fjodor Bredikhin . Spada tudi v klasifikacijo kometnih repov, ki se uporablja v sodobni astronomiji. Bredikhin je predlagal razvrstitev repov kometov v glavne tri vrste: ravne in ozke, usmerjene neposredno od Sonca; širok in rahlo ukrivljen, odstopajoč od Sonca; kratek, močno odstopan od osrednje svetilke.

Astronomi razlagajo te različne oblike kometnih repov na naslednji način. Delci, ki sestavljajo komete, imajo različno sestavo in lastnosti ter se različno odzivajo na sončno sevanje. Tako se poti teh delcev v vesolju "razhajajo", repi vesoljskih popotnikov pa dobijo različne oblike.

Hitrost delca, ki uide iz kometovega jedra, je vsota hitrosti, pridobljene kot posledica delovanja Sonca – usmerjena je od Sonca do delca, in hitrosti gibanja kometa, katerega vektor je tangenten. na svojo orbito zato delci, ki jih odda določen trenutek, na splošno ne bodo locirani na ravni črti, temveč na krivulji, imenovani sindinam . Sindinama bo v tem trenutku predstavljala položaj repa kometa. Z ločenimi ostrimi izmeti delci tvorijo segmente ali črte na sindinamu pod kotom nanj, imenovane sinkromi . Koliko se bo rep kometa razlikoval od smeri od Sonca do kometa, je odvisno od mase delcev in delovanja Sonca [8] .

Za sindin pomen enako, vendar drugačno za sinhronizacijo. tukaj

- gravitacijska sila privlačnosti in sila sevalnega tlaka Sonca, ki deluje na delec.

Včasih imajo kometi anti- rep - kratek rep, usmerjen proti Soncu. Antirep je projekcija sinhro, ki jo tvorijo veliki delci > 10 µm ; opazili, ko se Zemlja nahaja v ravnini kometove orbite.

Študija kometov

Ljudje so vedno pokazali posebno zanimanje za komete. Njihov nenavaden videz in nepričakovan videz sta že več stoletij vir vseh vrst vraževerja. Starodavni so pojav teh kozmičnih teles na nebu s svetlečim repom povezovali s prihajajočimi težavami in nastopom težkih časov.

Videz Halleyjevega kometa leta 1066. Detajl tapiserije iz Bayeuxa , c. 1070 let

Vrenesansi so kometi v veliki meri zahvaljujoč Tychu Braheju dobili status nebesnih teles [9] . Leta 1814 je Lagrange postavil hipotezo [10], da so kometi nastali kot posledica izbruhov in eksplozij na planetih, v XX stoletju je to hipotezo razvil S. K. Vsekhsvyatsky [11] . Laplace je verjel, da kometi izvirajo iz medzvezdnega prostora [12] .

Astronomi so dobili izčrpno sliko kometov zahvaljujoč uspešnim "obiskam" leta 1986 Halleyjevega kometa vesoljskih plovil "Vega-1" in "Vega-2" ter evropskega " Giotto ". Številni instrumenti, nameščeni na teh napravah, so na Zemljo posredovali slike jedra kometa in različne informacije o njegovi lupini. Izkazalo se je, da je jedro Halleyjevega kometa sestavljeno predvsem iz navadnega ledu (z majhnimi vključki ledu ogljikovega dioksida in metana), pa tudi iz prašnih delcev. Prav oni tvorijo lupino kometa in ko se ta približuje Soncu, nekateri od njih - pod pritiskom sončnih žarkov in sončnega vetra - preidejo v rep.

Dimenzije jedra Halleyjevega kometa, kot so znanstveniki pravilno izračunali, so enake več kilometrom: 14 - v dolžino, 7,5 - v prečni smeri.

Ядро кометы Галлея имеет неправильную форму и вращается вокруг оси, которая, как предполагал ещё немецкий астроном Фридрих Бессель (1784—1846), почти перпендикулярна плоскости орбиты кометы. Период вращения оказался равен 53 часам — что опять-таки хорошо согласовалось с вычислениями астрономов.

В 2005 г. космический аппарат НАСА «Дип Импакт » сбросил на комету Темпеля 1 зонд и передал изображения её поверхности.

В России

Сведения о кометах появляются уже в древнерусском летописании в Повести временных лет . Летописцы обращали на появление комет особое внимание, поскольку их считали предвестницами несчастий — войны, мора и т. д. Однако какого-то особого названия для комет в языке древней Руси не существовало, поскольку их считали движущимися хвостатыми звёздами . В 1066 году, когда описание кометы впервые попало на страницы летописей , астрономический объект именовался «звезда велика; звезда привелика, луце имуши акы кровавы, въсходящи с вечера по заходе солнецьном; звезда образ копииныи; звезда… испущающе луча, еюже прозываху блистаньницю».

Слово «комета» проникает в русский язык вместе с переводами европейских сочинений о кометах. Его наиболее раннее упоминание встречается в сборнике «Бисер златый» (« Луцидариус », лат. Lucidarius ), представляющем собой нечто вроде энциклопедии, рассказывающей о мироустройстве. «Луцидариус» был переведён с немецкого языка в начале XVI века. Поскольку слово было новым для русских читателей, переводчик был вынужден пояснять его привычным наименованием «звезда»: «звезда комита даёт блистание от себе яко луч». Однако прочно в русский язык понятие «комета» вошло в середине 1660-х годов, когда в небе над Европой действительно появлялись кометы. Это событие вызвало массовый интерес к явлению. Из переводных сочинений русский читатель узнавал, что кометы совсем не похожи на звезды. Отношение же к появлению небесных тел как к знамениям сохранялось как в России, так и в Европе вплоть до начала XVIII века, когда появились первые сочинения, отрицающие «чудесную» природу комет [13] .

Освоение европейских научных знаний о кометах позволило русским учёным внести собственный вклад в их изучение. Во второй половине XIX века астроном Фёдор Бредихин (1831—1904) построил полную теорию природы комет, происхождения кометных хвостов и причудливого разнообразия их форм [14] .

Исследователи комет

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. [15] ); 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 0 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 0 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) [16] .

Кометы и Земля

Массы комет в космических масштабах ничтожны — примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов практически равна нулю. Поэтому «небесные гостьи» никак не влияют на планеты Солнечной системы. Например, в мае 1910 года Земля проходила сквозь хвост кометы Галлея, но никаких изменений в движении нашей планеты не произошло.

С другой стороны, столкновение крупной кометы с планетой может вызвать крупномасштабные последствия в атмосфере и магнитосфере планеты. Хорошим и довольно качественно исследованным примером такого столкновения было столкновение обломков кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года.

Вероятность столкновения Земли с ядрами комет по расчётам эстонского астронома Эрнста Эпика [4] :

Диаметр ядра, км Средний интервал между столкновениями, млн лет
0,5—1 1,3
1—2 5,6
2—4 24
4—8 110
8—17 450
> 17 1500

По мнению американского астрофизика Лизы Рэндалл , периодические массовые вымирания в биосфере Земли происходили в результате столкновений с кометами из облака Оорта [17] .

Символ кометы

Символ кометы ☄ (может не отображаться в некоторых браузерах) в Юникоде находится под десятичным номером 9732 или шестнадцатеричным номером 2604 и может быть введён в HTML-код как ☄ или ☄ .

Галерея

См. также

Примечания

Комментарии
  1. В описании файла есть пояснения NASA о том, почему это изображение нельзя было получить одной экспозицией.
Источники
  1. Wm. Robert Johnston. Known populations of solar system objects (англ.) . Johnston's Archive (30 July 2018). Дата обращения: 19 января 2019.
  2. HORIZONS System
  3. The Gran Telescopio Canarias (GTC) obtains the visible spectrum of C/2019 Q4 (Borisov), the first confirmed interstellar comet , Sep. 14, 2019
  4. 1 2 3 Комета | Энциклопедия «Кругосвет»
  5. Гнедин Ю. Н. Астрономические наблюдения кометы века: новые, неожиданные результаты . Астронет .
  6. 1 2 http://galspace.spb.ru/index118.html — Строение кометы, гипотезы происхождения комет
  7. Искатели звёздной пыли получили неожиданный материал Архивная копия от 28 января 2008 на Wayback Machine // membrana.ru (со ссылкой на news.nationalgeographic.com — «Comet Built Like an Asteroid, Scientists Find» )
  8. 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.
  9. G. Ranzini — Atlante dell' universo./ Пер. с итал. Г. Семёновой. — М.: Эксмо, 2009. — С. 88.
  10. Lagrange JL Sur l'origine des comètes // Additions à la Connaissance des Temps. — 1814. — С. 211—218 .
  11. Силкин Б.И. В мире множества лун. — М. : Наука , 1982. — С. 108—109. — 208 с. — 150 000 экз.
  12. Kazimirchak-Polonskaya EI The Major Planets as Powerful Transformers of Cometary Orbits // The Motion, Evolution of Orbits, and Origin of Comets / edited by GA Chebotarev, EI Kazimirchak-Polonskaya, BG Marsden . — Springer Science & Business Media, 2012. — С. 392 .
  13. 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.
  14. Детская энциклопедия «Мир небесных тел. Числа и фигуры.» — Глав. ред. А. И. Маркушевич — М.: Педагогика, Москва, 1972. — С. 187.
  15. Stephenson FR, Yau KKC Far eastern observations of Halley's comet: 240 BC to AD 1368 (англ.) // Journal of the British Interplanetary Society : journal. — 1985. — May ( vol. 38 ). — P. 195—216 . — ISSN 0007-084X .
  16. Миссия «Розетта» на сайте ЕКА (англ.)
  17. Рэндалл, 2016 , с. 314.

Литература

  • Лиза Рэндалл. Тёмная материя и динозавры: Удивительная взаимосвязь событий во Вселенной = Lisa Randall: "Dark Matter and the Dinosaurs: The Astounding Interconnectedness of the Universe". — М. : Альпина Нон-фикшн, 2016. — 506 p. — ISBN 978-5-91671-646-7 .

Ссылки