Комета что это такое


Кометы - это... Что такое Кометы?

Коме́ты (от др.-греч. κομήτης, komḗtēs — «волосатый, косматый») — небольшие небесные тела, имеющие туманный вид, обращающиеся вокруг Солнца обычно по вытянутым орбитам. При приближении к Солнцу кометы образуют кому и иногда хвост из газа и пыли.

Общие сведения

Предположительно, долгопериодические кометы залетают к нам из Облака Оорта, в котором находятся миллионы кометных ядер. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлёте к Солнцу.

На данный момент обнаружено более 400 короткопериодических комет.[1] Из них около 200 наблюдалось в более чем одном прохождении перигелия. Многие из них входят в так называемые семейства. Например, приблизительно 50 самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3—10 лет) образуют семейство Юпитера. Немного малочисленнее семейства Сатурна, Урана и Нептуна (к последнему, в частности, относится знаменитая комета Галлея).

Кометы, выныривающие из глубины космоса, выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину миллионов километров. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который волочится за ней в пространстве.

Яркость комет очень сильно зависит от их расстояния до Солнца. Из всех комет только очень малая часть приближается к Солнцу и Земле настолько, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Самые заметные из них иногда называют «Большими кометами».

Строение комет

Кометы движутся по вытянутым эллиптическим орбитам. Обратите внимание на два различных хвоста.

Как правило, кометы состоят из «головы» — небольшого яркого сгустка-ядра, которое окружено светлой туманной оболочкой (комой), состоящей из газов и пыли. У ярких комет с приближением к Солнцу образуется «хвост» — слабая светящаяся полоса, которая в результате светового давления и действия солнечного ветра чаще всего направлена в противоположную от нашего светила сторону.

Хвосты небесных странниц комет различаются длиной и формой. У некоторых комет они тянутся через всё небо. Например, хвост кометы, появившейся в 1944 г [уточнить], был длиной 20 млн км. А комета C/1680 V1 имела хвост, протянувшийся на 240 млн км.

Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звёзды, — так как образованы из чрезвычайно разрежённого вещества (его плотность гораздо меньше, чем плотность газа, выпущенного из зажигалки). Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. Состав большинства пылинок схож с астероидным материалом солнечной системы, что выяснилось в результате исследования[2]кометы Вильда (2) космическим аппаратом «Стардаст». По сути, это «видимое ничто»: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.

Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Фёдор Бредихин (1831—1904). Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов, использующаяся в современной астрономии.

Бредихин предложил относить хвосты комет к основным трём типам: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривлённые, уклоняющиеся от Солнца; короткие, сильно уклонённые от центрального светила.

Астрономы объясняют столь различные формы кометных хвостов следующим образом. Частицы, из которых состоят кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.

Кометы вблизи

Что представляют собой сами кометы? Исчерпывающее представление о них астрономы получили благодаря успешным «визитам» в 1986 г. к комете Галлея космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» и европейского «Джотто». Многочисленные приборы, установленные на этих аппаратах, передали на Землю изображения ядра кометы и разнообразные сведения о её оболочке. Оказалось, что ядро кометы Галлея состоит в основном из обычного льда (с небольшими включениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Именно они образуют оболочку кометы, а с приближением её к Солнцу часть из них — под давлением солнечных лучей и солнечного ветра — переходит в хвост.

Размеры ядра кометы Галлея, как правильно рассчитали учёные, равны нескольким километрам: 14 — в длину, 7,5 — в поперечном направлении.

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 космический аппарат НАСА «Дип Импакт» протаранил комету Темпеля 1 и передал изображения её поверхности.

Кометы и Земля

Массы комет 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. В мае 1910 Земля, например, 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.

Ссылки

Примечания

См. также

Исследователи комет

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Что такое комета её состав происхождение самые знаменитые кометы

Космические объекты, также называемые «волосатыми звездами», являются небесными телами из газообразных и твердых частиц. Они вращаются вокруг Солнца по трудно просчитываемым орбитам из-за гравитационного влияния планет.

Происхождение

Кометы являются остатками образования планет. Предполагается, что они прилетают из облака Оорта – области за поясом Койпера, достигающего межзвездного пространства до 40-150 тыс. а.е. Миллиарды этих космических тел или только их ядра могут там находиться. Из-за гравитационных возмущений звезд ядра иногда выбрасываются внутрь Солнечной системы.

Из-за испарения под влиянием Солнца с поверхности, кометы теряют массу, чем ближе к звезде – тем сильнее. Средняя продолжительность жизни типичного объекта составляет около 100 циклов, пока он окончательно не распадется. Некоторые метеорные потоки можно считать распадающимися «хвостатыми звездами».

Строение

Космическое тело этого типа всегда состоит из 3-х частей:

  1. Фактическое тело, так называемое ядро, образовано изо льда, пыли, и может иметь диаметр от 1 до 100 км.
  2. Как только объект входит в Солнечную систему, поверхность нагревается, и лед превращается в газ. Вокруг ядра развивается кома. Она состоит из молекул углерода, кислоты, воды, азота. Диаметр комы  от 50 — 150 тыс. км, в некоторых случаях более 1 млн. км. Вместе ядро и кома образуют голову.
  3. Хвост. Испаряющиеся частички под воздействием солнечного тепла становятся видимыми, и образуют зрелищное явление. Хвост бывает разных размеров, вплоть до миллионов километров в длину.

Опасность для Земли

Плотность газа в коме составляет 10тыс. – 1 млн. на куб. см. Это в 1 тысячу меньше, чем плотность газа в вакууме.

Следовательно, нет никакой опасности, если Земля столкнется с хвостом или даже с комой. Такое уже случалось. Например, однажды Земля прошла через хвост кометы Галлея. Маловероятное столкновение с ядром будет иметь такие же неблагоприятные последствия, как и столкновение с астероидом.

Сталкивалась ли Земля с кометами? По одной из гипотез, катаклизм произошел 65 млн. лет назад, что привело к тотальной гибели фауны и флоры, в частности, гигантских ящеров. Но катастрофа открыла путь для эволюции млекопитающих. По мнению ученых, если бы планета не потерпела от столкновения, то не было бы и человека как вида.

Определение названия

В среднем в XXI веке ежегодно обнаруживается около 30 комет, которые называют в честь первооткрывателей. Этим правом обладает Международный астрономический союз. Если несколько сообщений поступают одновременно, комета получает двойное имя, как в случае с Хейл-Боппа.

Тела классифицируются, помимо имени первооткрывателя, если таковой имеется, буквенными и цифровыми обозначениями:

  • номер года открытия;
  • прописная латинская буква, каждая из которых обозначает полмесяца.
  • арабское число, которое указывает порядок открытий в течение полугода.

Например, 1997 А1 — первая комета, найденная в 1997 году между 1 и 15 января.

Если путь небесного тела сложно рассчитать, перед обозначением времени открытия добавляется одна из следующих букв:

  • P — периодическая комета с обращением до 200 лет, наблюдалась как минимум 2 периферических прохода;
  • C — орбитальный период более 200 лет, «непериодическая» по определению;
  • X — орбита не определена;
  • D — периодическая, потерянная или больше не существующая.

Комета Хейл-Боппа имеет обозначение C / 1995 O1, ее орбитальный период почти 3000 лет, намного выше предела 200 для периодических тел.

Знаменитые кометы

Если появляется возможность наблюдать прохождение космического объекта с Земли невооруженным глазом, то часто это захватывающее зрелище.

Виртанена

Она открыта американским астрономом К. Виртаненом в 1948 году. Классификация – короткопериодическая, каждые 5,5 лет она возвращается. Другое название – Изумрудная, так ее прозвали из-за характерного зеленого свечения. Окрестили ее и Рождественской в 2018 году. При очередном возвращении яркость небесного тела увеличивалась до середины декабря. Ее можно было наблюдать в Северном полушарии около Плеяд без увеличительных приборов до начала января. Это самая эффектная «хвостатая звезда» последних лет.

Чурюмова Герасименко

Открыта 23.10 1969 К. Чурюмовым в Киеве в результате изучения фотопластинок другого объекта, снятого С. Герасименко. В августе 2014 года к комете подошел космический аппарат «Розетта», для сопровождения ее к Солнцу. 12.11 на ядро спустили аппарат «Фила» для изучения химического состава. Миссия Rosetta является проектом Европейского космического агентства. Изучение космического тела поможет объяснить эволюцию Солнечной системы и возникновение воды на Земле.

Галлея

Благодаря успешной миссии Rosetta, Чуржумов-Герасименко теперь самая известная комета. Ранее это была Галлея. Она появляется каждые 76 лет уже более 20 веков.

Ее возвращение предсказал астроном Эдмон Галлей в 18 веке. Комета была первой, к которой запустили космический зонд «Джотто». Он пролетел мимо космического тела в 1986 году на расстоянии 600 км.

В 2061 году Галлея снова появится в Солнечной системе — и будет сиять в небе великолепным хвостом.

Хейла Боппа

1 апреля 1997 года комета Хейла-Боппа достигла наибольшей яркости. Она выглядела как очень яркая звезда на небе, исключая Сириус. Она оставалась видимой невооруженным глазом в течение 18 месяцев, вдвое дольше, чем предыдущий рекордсмен — Великая 1811 года.

Уэста

Эта комета была ошеломляющим зрелищем на предрассветном мартовском небе 1976 года, яркой, с высоким и широким пылевым хвостом. Она была обнаружена 05.11.1975 г. датским астрономом Ричардом Мартином Вестом на фотографических пластинах. Уже в декабре 1975 года выяснилось, что космический объект выглядел ярче, чем первоначально ожидалось. Это была самая красивая комета ХХ  века.

Шумейкера-Леви

Печально известное космическое тело, разорванное Юпитером на 21 осколок, затем полностью им поглощенное. Подробнее см. материал сайта «Газовые гиганты»

spaceworlds.ru

Что такое кометы? Особенности, строение и классификация комет

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:

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.

Схематическое изображение строения кометы

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.

Пылевой хвост смотрится белым из-за отраженного солнечного света, в то время как ионный хвост сияет голубым или зеленым (в зависимости от преобладающего типа газа). Хвост может растягиваться на десятки миллионов километров

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. Естественно, 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»).

sci-news.ru

КОМЕТЫ • Большая российская энциклопедия

Рис. 1. Комета при сближении с Солнцем. Видны протяжённые хвосты типов I и II.

КОМЕ́ТЫ (от греч. ϰομήτης – во­ло­са­тый, кос­ма­тый), не­боль­шие по раз­ме­ру и мас­се не­бес­ные те­ла Сол­неч­ной сис­те­мы, об­ра­щаю­щие­ся во­круг Солн­ца по силь­но вы­тя­ну­тым ор­би­там и рез­ко по­вы­шаю­щие свою яр­кость при сбли­же­нии с Солн­цем. Вбли­зи Солн­ца К. вы­гля­дят на не­бе как све­тя­щие­ся ша­ры, за ко­то­ры­ми тя­нет­ся длин­ный хвост (рис. 1). К. пред­став­ля­ют со­бой ле­дя­ные не­бес­ные те­ла (ино­гда на­зы­вае­мые кос­мич. айс­бер­га­ми), яр­кое све­че­ние ко­то­рых соз­да­ёт­ся рас­сея­ни­ем сол­неч­но­го све­та и др. фи­зич. эф­фек­та­ми. Пол­ное на­зва­ние К. вклю­ча­ет в се­бя име­на от­кры­ва­те­лей (не бо­лее трёх), год от­кры­тия, про­пис­ную бу­к­ву лат. ал­фа­ви­та и чис­ло, ука­зы­ваю­щие, в ка­кой мо­мент го­да бы­ла от­кры­та К., и пре­фикс, обо­зна­чаю­щий тип К. (Р – ко­рот­ко­пе­риодиче­ская К., С – дол­го­пе­рио­диче­ская К., D – раз­ру­шив­шая­ся К. и пр.). Еже­год­но в лю­би­тель­ский те­ле­скоп мож­но на­блю­дать при­мер­но 10–20 ко­мет.

Ис­то­ри­че­ски по­яв­ле­ние К. на не­бе счи­та­лось дур­ным пред­зна­ме­но­ва­ни­ем, пред­ве­щаю­щим не­сча­стья и ка­та­ст­ро­фы. Спо­ры о при­ро­де К. (ат­мо­сфер­ной или кос­ми­че­ской) про­дол­жа­лись на про­тя­же­нии 2 тыс. лет и за­вер­ши­лись лишь в 18 в. (см. Ко­мет­ная ас­тро­но­мия). Зна­чит. про­гресс в изу­че­нии К. был до­стиг­нут в 20 в. бла­го­да­ря по­лё­там к К. кос­мич. ап­па­ра­тов.

Общие сведения о кометах

К. вме­сте с ас­те­рои­да­ми, ме­тео­рои­да­ми и ме­те­ор­ной пы­лью от­но­сят­ся к ма­лым те­лам Сол­неч­ной сис­те­мы. Об­щее чис­ло К. в Сол­неч­ной сис­те­ме чрез­вы­чай­но ве­ли­ко, оно оце­ни­ва­ет­ся ве­ли­чи­ной не ме­нее 1012. К. под­раз­де­ля­ют­ся на два осн. клас­са: ко­рот­ко­пе­рио­ди­че­ские и дол­го­пе­рио­ди­че­ские с пе­рио­дом об­ра­ще­ния со­от­вет­ст­вен­но ме­нее и бо­лее 200 лет. Об­щее чис­ло К., на­блю­дав­ших­ся в ис­то­рич. вре­мя (в т. ч. на па­ра­бо­ли­че­ских и ги­пер­бо­лич. ор­би­тах), близ­ко к 1000. Из них из­вест­но ок. 100 ко­рот­ко­пе­ри­оди­че­ских К., ре­гу­ляр­но сбли­жаю­щих­ся с Солн­цем. Ор­би­ты этих К. на­дёж­но вы­чис­ле­ны. Та­кие К. на­зы­ва­ют «ста­ры­ми», в от­ли­чие от «но­вых» дол­го­пе­рио­дич. К., ко­то­рые, как пра­ви­ло, на­блю­да­лись во внутр. об­лас­тях Сол­неч­ной сис­те­мы лишь од­на­ж­ды. Боль­шин­ст­во ко­рот­ко­пе­рио­дич. К. вхо­дит в т. н. се­мей­ст­ва пла­нет-ги­ган­тов, на­хо­дясь на близ­ких к ним ор­би­тах. Наи­бо­лее мно­го­чис­лен­ным яв­ля­ет­ся се­мей­ст­во Юпи­те­ра, на­счи­ты­ваю­щее сот­ни К., сре­ди ко­то­рых из­вест­но св. 50 са­мых ко­рот­ко­пе­рио­дич. К. с пе­рио­дом об­ра­ще­ния во­круг Солн­ца от 3 до 10 лет. Мень­ше на­блю­дае­мых К. вклю­ча­ют се­мей­ст­ва Са­тур­на, Ура­на и Неп­ту­на; к по­след­не­му, в ча­ст­но­сти, при­над­ле­жит зна­ме­ни­тая Гал­лея ко­ме­та.

Осн. ре­зер­вуа­ры, со­дер­жа­щие яд­ра К., рас­по­ло­же­ны на пе­ри­фе­рии Сол­неч­ной сис­те­мы. Это Кой­пе­ра по­яс, на­хо­дя­щий­ся вбли­зи плос­ко­сти эк­лип­ти­ки не­по­сред­ст­вен­но за ор­би­той Неп­ту­на, в пре­де­лах 30–100 а. е. от Солн­ца, и сфе­ри­че­ское по фор­ме Оор­та об­ла­ко, рас­по­ло­жен­ное при­мер­но на по­ло­ви­не рас­стоя­ния до бли­жай­ших звёзд (30–60 тыс. а. е.). Об­ла­ко Оор­та пе­рио­ди­че­ски ис­пы­ты­ва­ет гра­ви­тац. воз­му­ще­ния со сто­ро­ны ги­гант­ских меж­звёзд­ных га­зо­во-пы­ле­вых об­ла­ков, га­лак­тич. дис­ка и звёзд (при слу­чай­ных сбли­же­ни­ях) и по­это­му не име­ет чёт­ко вы­ра­жен­ной внеш­ней гра­ни­цы. К. мо­гут по­ки­дать об­ла­ко Оор­та, по­пол­няя меж­звёзд­ную сре­ду, и вновь воз­вра­щать­ся. Тем са­мым К. иг­ра­ют роль свое­об­раз­ных зон­дов бли­жай­ших к Сол­неч­ной сис­те­ме об­лас­тей Га­лак­ти­ки.

Вслед­ст­вие ана­ло­гич­ных воз­му­ще­ний не­ко­то­рые те­ла из об­ла­ка Оор­та по­па­да­ют во внутр. об­лас­ти Сол­неч­ной сис­те­мы, пе­ре­хо­дя на вы­со­ко­эл­лип­тич. ор­би­ты. Эти те­ла при сбли­же­нии с Солн­цем на­блю­да­ют­ся как дол­го­пе­рио­дич. К. Под влия­ни­ем гра­ви­тац. воз­му­ще­ний со сто­ро­ны пла­нет (в пер­вую оче­редь Юпи­те­ра и др. пла­нет-ги­ган­тов) они ли­бо по­пол­ня­ют из­вест­ные се­мей­ст­ва ко­рот­ко­пе­рио­дич. К., ре­гу­ляр­но воз­вра­щаю­щих­ся к Солн­цу, ли­бо пе­ре­хо­дят на па­ра­бо­ли­че­ские и да­же ги­пер­бо­лич. ор­би­ты, на­все­гда по­ки­дая Сол­неч­ную сис­те­му. Осн. ис­точ­ни­ком ко­рот­ко­пе­рио­дич. К. слу­жит по­яс Кой­пе­ра. Вслед­ст­вие гра­ви­тац. воз­му­ще­ний Неп­ту­ном объ­ек­тов поя­са Кой­пе­ра от­но­си­тель­но не­боль­шая до­ля на­се­ляю­щих по­яс ле­дя­ных тел по­сто­ян­но миг­ри­ру­ет во внутр. об­лас­ти Сол­неч­ной сис­те­мы.

Движение комет по орбите

К. дви­жут­ся по ор­би­там с боль­шим экс­цен­три­си­те­том и на­кло­не­ни­ем к плос­ко­сти эк­ли­п­ти­ки. Дви­же­ние про­ис­хо­дит и в пря­мом (как у пла­нет), и в об­рат­ном направ­лении. К. ис­пы­ты­ва­ют силь­ные при­ливные воз­му­ще­ния при про­хо­ж­де­нии вбли­зи пла­нет, что при­во­дит к су­ще­ст­вен­но­му из­ме­не­нию их ор­бит (и, со­от­вет­ст­вен­но, слож­но­стям про­гно­за дви­же­ний К. и точ­но­го оп­ре­де­ле­ния эфе­ме­рид). Вслед­ст­вие этих из­ме­не­ний ор­бит мно­гие К. вы­па­да­ют на Солн­це.

Ре­зуль­та­ты вы­чис­ле­ний эле­мен­тов ор­бит К. пуб­ли­ку­ют­ся в спец. ка­та­ло­гах; напр., ка­та­лог, со­став­лен­ный в 1997, со­дер­жит ор­би­ты 936 К., св. 80% ко­то­рых на­блю­да­лось толь­ко один раз. В за­ви­си­мо­сти от по­ло­же­ния на ор­би­те блеск К. из­ме­ня­ет­ся на неск. по­ряд­ков, дос­ти­гая мак­си­му­ма вско­ре по­сле про­хо­ж­де­ния пе­ри­ге­лия и ми­ни­му­ма в афе­лии. Аб­со­лют­ная звёзд­ная ве­ли­чи­на К. в пер­вом при­бли­же­нии об­рат­но про­пор­цио­наль­на R4, где R – рас­стоя­ние от Солн­ца. Как пра­ви­ло, ко­рот­ко­пе­рио­дич. К. об­ра­ща­ют­ся во­круг Солн­ца не бо­лее не­сколь­ких со­тен раз. По­это­му вре­мя их жиз­ни ог­ра­ни­че­но и обыч­но не пре­вы­ша­ет 100 тыс. лет.

Ак­тив­ная фа­за су­ще­ст­во­ва­ния К. за­кан­чи­ва­ет­ся, ко­гда ис­чер­пы­ва­ет­ся за­пас ле­ту­чих ве­ществ в яд­ре или по­верх­ность яд­ра К. по­кры­ва­ет­ся оп­лав­лен­ной пы­ле­ле­дя­ной кор­кой, воз­ни­каю­щей вслед­ст­вие мно­го­крат­ных сбли­же­ний К. с Солн­цем. По­сле окон­ча­ния ак­тив­ной фа­зы яд­ро К. по сво­им фи­зич. свой­ст­вам ста­но­вит­ся по­доб­ным ас­те­рои­ду, по­это­му рез­кой гра­ни­цы ме­ж­ду ас­те­рои­да­ми и К. нет. Бо­лее то­го, воз­мо­жен и об­рат­ный эф­фект: ас­те­ро­ид мо­жет на­чать про­яв­лять при­зна­ки ко­мет­ной ак­тив­но­сти при рас­трес­ки­ва­нии его по­верх­но­ст­ной кор­ки по тем или иным при­чи­нам.

Рис. 2. Выпадение на Юпитер фрагментов кометы Шумейкеров – Леви 9 (1994).

Не­ре­гу­ляр­ность ор­бит К. при­во­дит к пло­хо про­гно­зи­руе­мой ве­ро­ят­но­сти их столк­но­ве­ний с пла­не­та­ми, что до­пол­ни­тель­но ус­лож­ня­ет про­бле­му ас­те­ро­ид­но-ко­мет­ной опас­но­сти. Столк­но­ве­ни­ем Зем­ли с ос­кол­ком яд­ра К., воз­мож­но, бы­ло вы­зва­но тун­гус­ское со­бы­тие 1908 (см. Тун­гус­ский ме­тео­рит). В 1994 на­блю­да­лось вы­па­де­ние на Юпи­тер (рис. 2) бо­лее 20 фраг­мен­тов К. Шу­мей­ке­ров – Ле­ви 9 (ра­зо­рван­ной в бли­жай­шей ок­ре­ст­но­сти пла­не­ты при­лив­ны­ми си­ла­ми), что при­ве­ло к ка­та­ст­ро­фич. яв­ле­ни­ям в ат­мо­сфе­ре Юпи­те­ра.

Строение и состав комет

К. со­сто­ят из яд­ра, ат­мо­сфе­ры (ко­мы) и хво­ста. Яд­ра не­ре­гу­ляр­ной фор­мы име­ют не­боль­шие раз­ме­ры – от еди­ниц до де­сят­ков ки­ло­мет­ров и, со­от­вет­ст­вен­но, очень ма­лую мас­су, не ока­зы­ваю­щую за­мет­но­го гра­ви­тац. влия­ния на пла­не­ты и др. не­бес­ные те­ла. Яд­ра К. вра­ща­ют­ся от­но­си­тель­но оси, поч­ти пер­пен­ди­ку­ляр­ной плос­ко­сти их ор­би­ты, с пе­рио­дом от не­сколь­ких еди­ниц до не­сколь­ких де­сят­ков ча­сов. Для ядер К. ха­рак­тер­на низ­кая от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность (аль­бе­до 0,03–0,04), по­это­му вда­ли от Солн­ца К. не вид­ны. Ис­клю­че­ние со­став­ля­ет ко­ме­та Эн­ке: пе­ри­од об­ра­ще­ния этой К. все­го 3,31 го­да, она от­но­си­тель­но ма­ло уда­ля­ет­ся от Солн­ца и её мож­но на­блю­дать на всём про­тя­же­нии ор­би­ты.

Ос­таль­ные эле­мен­ты ко­мет­ной струк­ту­ры об­ра­зу­ют­ся при сбли­же­нии К. с Солн­цем. Вбли­зи пе­ри­ге­лия ор­би­ты за счёт суб­ли­ма­ции ве­ще­ст­ва яд­ра и вы­но­са пы­ли с его по­верх­но­сти воз­ни­ка­ет ко­ма. Раз­мер пы­ли­нок в ко­ме со­став­ляет в осн. 10–7–10–6 м, но при­сут­ст­ву­ют и бо­лее круп­ные час­ти­цы. Ко­ма пред­став­ля­ет со­бой яр­ко све­тя­щую­ся ту­ман­ную обо­лоч­ку по­пе­реч­ни­ком св. 100 тыс. км. Внут­ри ко­мы в ок­ре­ст­но­сти яд­ра вы­деля­ют наи­бо­лее яр­кий сгу­сток – го­ло­ву К., а за пре­де­ла­ми ко­мы – во­до­род­ную ко­ро­ну (галó). Из ко­мы вы­тя­ги­ва­ет­ся хвост про­тя­жён­но­стью в де­сят­ки млн. км: срав­ни­тель­но сла­бо­све­тя­щая­ся по­ло­са, не имею­щая, как пра­ви­ло, чёт­ких очер­та­ний и на­прав­лен­ная пре­им. в сто­ро­ну, про­ти­во­по­лож­ную Солн­цу. Ин­тен­сив­ная суб­ли­ма­ция и вы­нос пы­ли соз­да­ют ре­ак­тив­ную си­лу; этот не­гра­ви­та­ци­он­ный эф­фект так­же ока­зы­ва­ет влия­ние на не­ре­гу­ляр­ность ко­мет­ных ор­бит.

Рис. 3. Ядро кометы Темпель 1. Изображение передано космическим аппаратом«Deep Impact».

Яд­ра К. об­ла­да­ют очень низ­кой сред­ней плот­но­стью, обыч­но не пре­вы­шаю­щей со­тен кг/м3. Это сви­де­тель­ст­ву­ет о по­рис­той струк­ту­ре ядер (рис. 3), со­стоя­щих в осн. из во­дя­но­го льда и не­кото­рых низ­ко­тем­пе­ра­тур­ных кон­ден­са­тов (уг­ле­кис­лый, ам­ми­ач­ный, ме­та­но­вый льды) с при­ме­сью си­ли­ка­тов, гра­фи­та, ме­тал­лов, уг­ле­во­до­ро­дов и др. ор­га­нич. со­еди­не­ний. Зна­чит. до­лю яд­ра со­став­ля­ют пыль и бо­лее круп­ные ка­ме­ни­стые фраг­мен­ты. Оби­лие во­дя­но­го льда в со­ста­ве К. объ­яс­ня­ет­ся тем, что мо­ле­ку­ла во­ды яв­ля­ет­ся са­мой рас­про­стра­нён­ной в Сол­неч­ной сис­те­ме.

Из­ме­ре­ния, про­ве­дён­ные при сбли­же­нии с К. кос­мич. ап­па­ра­тов, в це­лом под­твер­ди­ли ги­по­те­зу о том, что яд­ро пред­став­ля­ет со­бой «гряз­ный снеж­ный ком». По­доб­ная мо­дель яд­ра К. бы­ла пред­ложе­на в сер. 20 в. амер. ас­тро­но­мом Ф. Уип­п­лом. Ко­ма со­сто­ит в осн. из ней­траль­ных мо­ле­кул во­ды, во­до­ро­да, уг­ле­ро­да (С2, С3), ря­да ра­ди­ка­лов (OH, СN, CH, NH и др.) и све­тит­ся бла­го­да­ря про­цес­сам лю­ми­нес­цен­ции. Она час­тич­но ио­ни­зо­ва­на ко­рот­ко­вол­но­вым сол­неч­ным из­лу­че­ни­ем, соз­даю­щим ио­ны OH+, СО+, CH+ и др. При взаи­мо­дей­ст­вии этих ио­нов с плаз­мой сол­неч­но­го вет­ра воз­ни­ка­ет на­блю­дае­мое из­лу­че­ние в УФ- и рент­ге­нов­ской об­лас­тях спек­тра.

При суб­ли­ма­ции льдов в ат­мо­сфе­ру од­но­вре­мен­но ин­тен­сив­но вы­но­сит­ся пыль, за счёт ко­то­рой в осн. соз­да­ёт­ся хвост К. Со­глас­но клас­си­фи­ка­ции, пред­ло­жен­ной ещё во 2-й пол. 19 в. Ф. А. Бре­ди­хи­ным, раз­ли­ча­ют три ти­па ко­мет­ных хво­стов: I – пря­мые и уз­кие, на­прав­лен­ные в про­ти­во­по­лож­ную от Солн­ца сто­ро­ну; II – ши­ро­кие, изо­гну­тые и не­сколь­ко от­кло­нён­ные от­но­си­тель­но на­прав­ле­ния от Солн­ца; III – пря­мые, ко­рот­кие и силь­но от­кло­нён­ные от на­прав­ле­ния от Солн­ца. В 20 в. С. В. Ор­лов раз­ра­бо­тал фи­зич. ос­но­ву дан­ной клас­си­фи­ка­ции в со­от­вет­ст­вии с ме­ха­низ­мом об­ра­зо­ва­ния хво­ста. Хвост ти­па I соз­да­ёт­ся плаз­мой, взаи­мо­дей­ст­вую­щей с сол­неч­ным вет­ром, хвост ти­па II – час­ти­ца­ми пы­ли суб­мик­рон­ных раз­ме­ров, под­вер­жен­ны­ми воз­дей­ст­вию све­то­во­го дав­ле­ния, хвост ти­па III – со­во­куп­но­стью мел­ких и бо­лее круп­ных час­тиц, ис­пы­ты­ваю­щих разл. ус­ко­ре­ние под дей­ст­ви­ем гра­ви­тац. сил и све­то­во­го дав­ле­ния. Вслед­ст­вие та­ко­го ме­ха­низ­ма об­ра­зо­ва­ния по­ло­же­ние в про­стран­ст­ве хво­стов ти­па III ме­нее чёт­кое, оно не сов­па­да­ет с ан­ти­сол­неч­ным на­прав­ле­ни­ем и от­кло­не­но на­зад от­но­си­тель­но ор­би­таль­но­го дви­же­ния. Ино­гда в струк­ту­ре хво­ста на­блю­да­ют­ся изо­гну­тые ли­нии – т. н. син­ди­на­мы, или да­же ве­ер син­ди­нам, соз­дан­ных пы­лин­ка­ми раз­ных раз­ме­ров.

Из­ме­не­ния, про­ис­хо­дя­щие с К. в раз­ных точ­ках её ор­би­ты и в те­че­ние жиз­ни, в зна­чит. сте­пе­ни оп­ре­де­ля­ют­ся не­ста­цио­нар­ны­ми про­цес­са­ми те­п­ло­мас­со­пе­ре­но­са в по­рис­том яд­ре и фор­ми­ро­ва­ни­ем не­од­но­род­ной струк­ту­ры по­верх­но­сти, с ко­то­рой про­ис­хо­дит суб­ли­ма­ция. Ки­не­тич. мо­де­ли­ро­ва­ние этих про­цес­сов по­зво­ли­ло по­лу­чить пред­став­ле­ние о со­стоя­нии га­за в ко­ме. Вбли­зи ядер ак­тив­ных К. те­че­ние га­за в по­лу­сфе­ре, об­ра­щён­ной к Солн­цу, близ­ко к рав­но­вес­но­му, плот­ность га­за бы­ст­ро па­да­ет по ме­ре уда­ле­ния от по­верх­но­сти яд­ра. Из-за адиа­ба­тич. рас­ши­ре­ния га­за в меж­пла­нет­ный ва­ку­ум темп-ра со­став­ля­ет неск. кель­ви­нов на расстоянии от яд­ра ок. 100 км. В ок­ре­ст­но­сти оси сим­мет­рии об­ра­зу­ет­ся хо­ро­шо вы­ра­жен­ная струя (джет), обу­слов­лен­ная ин­тен­сив­ным вы­но­сом га­за и пы­ли. (На изо­бра­же­нии яд­ра ко­ме­ты Гал­лея, по­лу­чен­ном при про­лё­те вбли­зи не­го КА «Джот­то», вид­ны неск. дже­тов.) Та­кую не­рав­но­мер­ность суб­ли­ма­ции с по­верх­но­сти яд­ра мож­но объ­яс­нить те­п­ло­вы­ми де­фор­ма­ция­ми, вы­зы­ваю­щи­ми раз­ло­мы и тре­щи­ны в по­верх­но­ст­ной кор­ке ко­ме­ты.

В ре­зуль­та­те ин­тен­сив­но­го вы­де­ле­ния пы­ли ко­рот­ко­пе­рио­дич. К. вдоль её ор­би­ты об­ра­зу­ют­ся пы­ле­вые то­ры. Эти то­ры пе­рио­ди­че­ски пе­ре­се­ка­ет Зем­ля в сво­ём дви­же­нии по ор­би­те, что вы­зы­ва­ет ме­те­ор­ные по­то­ки.

Значение комет для космогонии

Про­ис­хо­ж­де­ние К., ве­ро­ят­но, свя­за­но с гра­ви­тац. вы­бро­сом ле­дя­ных тел из об­ласти об­ра­зо­ва­ния пла­нет-ги­ган­тов (см. в ст. Кос­мо­го­ния). По­это­му ис­сле­до­ва­ния К. спо­соб­ст­ву­ют ре­ше­нию фун­дам. про­бле­мы про­ис­хо­ж­де­ния и эво­лю­ции Сол­нечной сис­те­мы. К. пред­став­ля­ют боль­шой на­уч. ин­те­рес пре­ж­де все­го с точ­ки зре­ния кос­мо­хи­мии, по­сколь­ку со­дер­жат пер­вич­ное ве­ще­ст­во, из ко­то­ро­го об­ра­зо­ва­лась Сол­неч­ная сис­те­ма. Счи­та­ет­ся, что К. и наи­бо­лее при­ми­тив­ный класс ас­те­рои­дов (уг­ли­стые хон­д­ри­ты) со­хра­ни­ли в сво­ём со­ста­ве час­ти­цы про­то­планет­но­го об­ла­ка и га­зо­пы­ле­во­го ак­кре­ци­он­но­го дис­ка. В ка­че­ст­ве ре­лик­тов фор­ми­ро­ва­ния пла­нет (пла­не­те­зи­ма­лей) К. пре­тер­пе­ли наи­мень­шие из­ме­не­ния в про­цес­се эво­лю­ции. По­это­му ин­фор­ма­ция о со­ста­ве К. по­зво­ля­ет на­ло­жить дос­та­точ­но стро­гие ог­ра­ни­че­ния на диа­па­зон па­ра­мет­ров, ис­поль­зуе­мых при раз­ра­бот­ке кос­мо­го­нич. мо­де­лей.

В то же вре­мя, по совр. пред­став­ле­ни­ям, са­ми К. мог­ли сыг­рать важ­ную роль в эво­лю­ции Зем­ли и др. пла­нет зем­ной груп­пы в ка­че­ст­ве ис­точ­ни­ка ле­ту­чих эле­мен­тов и их со­еди­не­ний (в пер­вую оче­редь во­ды). Как по­ка­за­ли ре­зуль­таты ма­те­ма­тич. мо­де­ли­ро­ва­ния, за счёт это­го ис­точ­ни­ка Зем­ля мог­ла по­лучить ко­ли­че­ст­во во­ды, со­пос­та­ви­мое с объ­ё­мом её гид­ро­сфе­ры. При­мер­но та­кие же ко­ли­че­ст­ва во­ды мог­ли по­лу­чить Ве­не­ра и Марс, что го­во­рит в поль­зу ги­по­те­зы о су­ще­ст­во­ва­нии на них древ­них океа­нов, по­те­рян­ных в хо­де по­сле­дую­щей эво­лю­ции. К. рас­смат­ри­ва­ют­ся так­же как воз­мож­ные но­си­те­ли пер­вич­ных форм жиз­ни. Про­бле­ма воз­ник­но­ве­ния жиз­ни на пла­не­тах свя­зы­ва­ет­ся, в ча­стно­сти, с транс­пор­том ве­ще­ст­ва внут­ри и вне пре­де­лов Сол­неч­ной сис­те­мы и ми­гра­ци­он­но-столк­но­ви­тель­ны­ми про­цес­са­ми, клю­че­вую роль в ко­то­рых иг­ра­ют ко­меты.

bigenc.ru

Что такое комета?

Слово «комета» имеет греческое происхождение. Перевести его можно как «хвостатый», «волосатый», «лохматый».


Это определение точно характеризует небесное тело, так как «хвост» из газа и пыли — характерная примета большинства комет.

Что такое комета?

Комета — небесное тело, которое относительно других тел в космическом пространстве имеет сравнительно небольшую массу, обычно — неправильной формы, в составе — замёрзшие газы и нелетучие компоненты.

Кометы движутся в космосе по определенным орбитам. Орбита движения кометы вокруг Солнца представляет собой чрезвычайно вытянутый эллипс. В зависимости от того, на каком расстоянии от звезды находится комета, изменяется ее внешний вид.

Вдали от Солнца комета имеет вид размытого облака. При приближении к нему под действием солнечной тепловой энергии комета начинает испарять газ. Газ «сдувает» частички твёрдого вещества, составляющего комету, и они принимают вид облака вокруг ядра, образуя кому. Случается, что кома раздувается до огромных размеров.

Вследствие испарения и действия солнечного ветра у кометы «вырастает» хвост из пыли и газа, благодаря которому она получила свое название.

Характеристики комет

Условно комету можно разделить на три части — ядро, кома, хвост. Всё в кометах абсолютно холодное, а свечение их — лишь отражение солнечного света пылью и свечение ионизированного ультрафиолетом газа.

Ядро

Ядро — самая тяжелая часть этого небесного тела. В нем сосредоточена основная масса кометы. Состав ядра кометы точно изучить довольно нелегко, так как на расстоянии, доступном телескопу, оно постоянно окружено газовой мантией. В связи с этим за основу теории о составе ядра кометы принята теория американского астронома Уипла.

По его теории ядро кометы представляет собой смесь замороженных газов с примесью различной пыли. Поэтому, когда комета приближается к Солнцу и нагревается, газы начинают «таять», образуя хвост. Однако есть и другие предположения о составе ядра.

Одно из них утверждает, что комета имеет рыхлую структуру из пыли с очень большими порами — этакая космическая «губка». «Губка» невероятно хрупка: если взять даже очень большой кусок кометы, то можно с лёгкостью его разорвать просто руками.

Хвост

Хвост кометы — самая ее выразительная часть. Он образуется у кометы с приближением к Солнцу. Хвост представляет собой светящуюся полоску, которая тянется от ядра в противоположную от Солнца сторону, «отдуваемый» солнечным ветром.

Состоит он из газов и пыли, которые испаряются с ядра кометы под действием всё того же солнечного ветра. Хвост ярко светится — благодаря ему мы и имеем возможность наблюдать полет этих небесных тел.

Отличия комет друг от друга

Друг от друга кометы отличаются по массе и размерам. Одни из них тяжелее, другие легче, но все равно эти небесные тела очень малы по сравнению с остальными телами во Вселенной. Кроме того, наблюдатель (если ему очень повезёт) может увидеть, что разные кометы имеют разное свечение и форму. Это зависит от того, какие газы испаряются с поверхности их ядер.

Хвост комет также может иметь различную длину и форму. У некоторых он тянется по всему видимому небу: в 1680 году жители Земли могли наблюдать Большую комету с хвостом 240 миллионов километров. Одни кометы имеют прямой и узкий хвост, другие — чуть искривлённый и широкий, отклоняющийся в сторону; третьи — короткий и выраженно искривлённый.

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.

www.vseznaika.org

КОМЕТА | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

КОМЕТА, небольшое небесное тело, движущееся в межпланетном пространстве и обильно выделяющее газ при сближении с Солнцем. С кометами связаны разнообразные физические процессы, от сублимации (сухое испарение) льда до плазменных явлений. Кометы – это остатки формирования Солнечной системы, переходная ступень к межзвездному веществу. Наблюдение комет и даже их открытие нередко осуществляются любителями астрономии. Иногда кометы бывают столь яркими, что привлекают всеобщее внимание. В прошлом появление ярких комет вызывало у людей страх и служило источником вдохновения для художников и карикатуристов.

Движение и пространственное распределение.

Все или почти все кометы являются составными частями Солнечной системы. Они, как и планеты, подчиняются законам тяготения, но движутся весьма своеобразно. Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении (которое называют «прямым» в отличие от «обратного») по почти круговым орбитам, лежащим примерно в одной плоскости (эклиптики), а кометы движутся как в прямом, так и обратном направлениях по сильно вытянутым (эксцентричным) орбитам, наклоненным под различными углами к эклиптике. Именно характер движения сразу выдает комету.

Долгопериодические кометы (с орбитальным периодом более 200 лет) прилетают из областей, расположенных в тысячи раз дальше, чем самые удаленные планеты, причем их орбиты бывают наклонены под всевозможными углами. Короткопериодические кометы (период менее 200 лет) приходят из района внешних планет, двигаясь в прямом направлении по орбитам, лежащим недалеко от эклиптики. Вдали от Солнца кометы обычно не имеют «хвостов», но иногда имеют еле видимую «кому», окружающую «ядро»; вместе их называют «головой» кометы. С приближением к Солнцу голова увеличивается и появляется хвост.

Структура.

В центре комы располагается ядро – твердое тело или конгломерат тел диаметром в несколько километров. Практически вся масса кометы сосредоточена в ее ядре; эта масса в миллиарды раз меньше земной. Согласно модели Ф.Уиппла, ядро кометы состоит из смеси различных льдов, в основном водяного льда с примесью замерзших углекислоты, аммиака и пыли. Эту модель подтверждают как астрономические наблюдения, так и прямые измерения с космических аппаратов вблизи ядер комет Галлея и Джакобини – Циннера в 1985–1986.

Когда комета приближается к Солнцу ее ядро нагревается, и льды сублимируются, т.е. испаряются без плавления. Образовавшийся газ разлетается во все стороны от ядра, унося с собой пылинки и создавая кому. Разрушающиеся под действием солнечного света молекулы воды образуют вокруг ядра кометы огромную водородную корону. Помимо солнечного притяжения на разреженное вещество кометы действуют и отталкивающие силы, благодаря которым образуется хвост. На нейтральные молекулы, атомы и пылинки действует давление солнечного света, а на ионизованные молекулы и атомы сильнее влияет давление солнечного ветра.

Поведение частиц, формирующих хвост, стало значительно понятнее после прямого исследования комет в 1985–1986. Плазменный хвост, состоящий из заряженных частиц, имеет сложную магнитную структуру с двумя областями различной полярности. На обращенной к Солнцу стороне комы формируется лобовая ударная волна, проявляющая высокую плазменную активность.

Хотя в хвосте и коме заключено менее одной миллионной доли массы кометы, 99,9% света исходит именно из этих газовых образований, и только 0,1% – от ядра. Дело в том, что ядро очень компактно и к тому же имеет низкий коэффициент отражения (альбедо).

Потерянные кометой частицы движутся по своим орбитам и, попадая в атмосферы планет, становятся причиной возникновения метеоров («падающих звезд»). Большинство наблюдаемых нами метеоров связано именно с кометными частицами. Иногда разрушение комет носит более катастрофический характер. Открытая в 1826 комета Биелы в 1845 на глазах у наблюдателей разделилась на две части. Когда в 1852 эту комету видели в последний раз, куски ее ядра удалились друг от друга на миллионы километров. Деление ядра обычно предвещает полный распад кометы. В 1872 и 1885, когда комета Биелы, если бы с нею ничего не случилось, должна была пересекать орбиту Земли, наблюдались необычайно обильные метеорные дожди. См. также МЕТЕОР; МЕТЕОРИТ.

Иногда кометы разрушаются при сближении с планетами. 24 марта 1993 на обсерватории Маунт-Паломар в Калифорнии астрономы К. и Ю.Шумейкеры совместно с Д.Леви открыли недалеко от Юпитера комету с уже разрушенным ядром. Вычисления показали, что 9 июля 1992 комета Шумейкеров – Леви-9 (это уже девятая открытая ими комета) прошла вблизи Юпитера на расстоянии половины радиуса планеты от ее поверхности и была разорвана его притяжением более чем на 20 частей. До разрушения радиус ее ядра составлял ок. 20 км.

Таблица 1. Основные газовые составляющие комет
Таблица 1. ОСНОВНЫЕ ГАЗОВЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ КОМЕТ
Атомы Молекулы Ионы
H H2O H2O+
O OH H3O+
C C2 OH+
S C3 CO+
Na CN CO2+
Fe CH CH+
Co CO CN+
Ni HCN  
  3CN  
  HCO  

Растянувшись в цепочку, осколки кометы удалились от Юпитера по вытянутой орбите, а затем в июле 1994 вновь приблизились к нему и столкнулись с облачной поверхностью Юпитера.

Происхождение.

Ядра комет – это остатки первичного вещества Солнечной системы, составлявшего протопланетный диск. Поэтому их изучение помогает восстановить картину формирования планет, включая Землю. В принципе некоторые кометы могли бы приходить к нам из межзвездного пространства, но пока ни одна такая комета надежно не выявлена.

Газовый состав.

В табл. 1 перечислены основные газовые составляющие комет в порядке убывания их содержания. Движение газа в хвостах комет показывает, что на него сильно влияют негравитационные силы. Свечение газа возбуждается солнечным излучением.

ОРБИТЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Чтобы лучше понять этот раздел, советуем познакомиться со статьями: НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА; КОНИЧЕСКИЕ СЕЧЕНИЯ; ОРБИТА; СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА.

Орбита и скорость.

Движение ядра кометы полностью определяется притяжением Солнца. Форма орбиты кометы, как и любого другого тела в Солнечной системе, зависит от ее скорости и расстояния до Солнца. Средняя скорость тела обратно пропорциональна квадратному корню из его среднего расстояния до Солнца (a). Если скорость всегда перпендикулярна радиусу-вектору, направленному от Солнца к телу, то орбита круговая, а скорость называют круговой скоростью (vc) на расстоянии a. Скорость ухода из гравитационного поля Солнца по параболической орбите (vp) в раз больше круговой скорости на этом расстоянии. Если скорость кометы меньше vp, то она движется вокруг Солнца по эллиптической орбите и никогда не покидает Солнечной системы. Но если скорость превосходит vp, то комета один раз проходит мимо Солнца и навсегда покидает его, двигаясь по гиперболической орбите.

На рисунке показаны эллиптические орбиты двух комет, а также почти круговые орбиты планет и параболическая орбита. На расстоянии, которое отделяет Землю от Солнца, круговая скорость равна 29,8 км/с, а параболическая – 42,2 км/с. Вблизи Земли скорость кометы Энке равна 37,1 км/с, а скорость кометы Галлея – 41,6 км/с; именно поэтому комета Галлея уходит значительно дальше от Солнца, чем комета Энке.

Классификация кометных орбит.

Орбиты у большинства комет эллиптические, поэтому они принадлежат Солнечной системе. Правда, у многих комет это очень вытянутые эллипсы, близкие к параболе; по ним кометы уходят от Солнца очень далеко и надолго. Принято делить эллиптические орбиты комет на два основных типа: короткопериодические и долгопериодические (почти параболические). Пограничным считается орбитальный период в 200 лет.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ В ПРОСТРАНСТВЕ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Почти параболические кометы.

К этому классу относятся многие кометы. Поскольку их периоды обращения составляют миллионы лет, в течение века в окрестности Солнца появляется лишь одна десятитысячная их часть. В 20 в. наблюдалось ок. 250 таких комет; следовательно, всего их миллионы. К тому же далеко не все кометы приближаются к Солнцу настолько, чтобы стать видимыми: если перигелий (ближайшая к Солнцу точка) орбиты кометы лежит за орбитой Юпитера, то заметить ее практически невозможно.

Учитывая это, в 1950 Ян Оорт предположил, что пространство вокруг Солнца на расстоянии 20–100 тыс. а.е. (астрономических единиц: 1 а.е. = 150 млн. км, расстояние от Земли до Солнца) заполнено ядрами комет, численность которых оценивается в 1012, а полная масса – в 1–100 масс Земли. Внешняя граница «кометного облака» Оорта определяется тем, что на этом расстоянии от Солнца на движение комет существенно влияет притяжение соседних звезд и других массивных объектов (см. ниже). Звезды перемещаются относительно Солнца, их возмущающее влияние на кометы изменяется, и это приводит к эволюции кометных орбит. Так, случайно комета может оказаться на орбите, проходящей вблизи Солнца, но на следующем обороте ее орбита немного изменится, и комета пройдет вдали от Солнца. Однако вместо нее из облака Оорта в окрестность Солнца будут постоянно попадать «новые» кометы.

Короткопериодические кометы.

При прохождении кометы вблизи Солнца ее ядро нагревается, и льды испаряются, образуя газовые кому и хвост. После нескольких сотен или тысяч таких пролетов в ядре не остается легкоплавких веществ, и оно перестает быть видимым. Для регулярно сближающихся с Солнцем короткопериодических комет это означает, что менее чем за миллион лет их популяция должна стать невидимой. Но мы их наблюдаем, следовательно, постоянно поступает пополнение из «свежих» комет.

Пополнение короткопериодических комет происходит в результате их «захвата» планетами, главным образом Юпитером. Ранее считалось, что захватываются кометы из числа долгопериодических, приходящих из облака Оорта, но теперь полагают, что их источником служит кометный диск, называемый «внутренним облаком Оорта». В принципе представление об облаке Оорта не изменилось, однако расчеты показали, что приливное влияние Галактики и воздействие массивных облаков межзвездного газа должны довольно быстро его разрушать. Необходим источник его пополнения. Таким источником теперь считают внутреннее облако Оорта, значительно более устойчивое к приливному влиянию и содержащее на порядок больше комет, чем предсказанное Оортом внешнее облако. После каждого сближения Солнечной системы с массивным межзвездным облаком кометы из внешнего облака Оорта разлетаются в межзвездное пространство, а им на смену приходят кометы из внутреннего облака.

Переход кометы с почти параболической орбиты на короткопериодическую происходит в том случае, если она догоняет планету сзади. Обычно для захвата кометы на новую орбиту требуется несколько ее проходов через планетную систему. Результирующая орбита кометы, как правило, имеет небольшое наклонение и большой эксцентриситет. Комета движется по ней в прямом направлении, и афелий ее орбиты (наиболее удаленная от Солнца точка) лежит вблизи орбиты захватившей ее планеты. Эти теоретические соображения полностью подтверждаются статистикой кометных орбит.

Негравитационные силы.

Газообразные продукты сублимации оказывают реактивное давление на ядро кометы (подобное отдаче ружья при выстреле), которое приводит к эволюции орбиты. Наиболее активный отток газа происходит с нагретой «послеполуденной» стороны ядра. Поэтому направление силы давления на ядро не совпадает с направлением солнечных лучей и солнечного тяготения. Если осевое вращение ядра и его орбитальное обращение происходят в одном направлении, то давление газа в целом ускоряет движение ядра, приводя к увеличению орбиты. Если же вращение и обращение происходят в противоположных направлениях, то движение кометы тормозится, и орбита сокращается. Если такая комета первоначально была захвачена Юпитером, то через некоторое время ее орбита целиком оказывается в области внутренних планет. Вероятно, именно это случилось с кометой Энке.

Кометы, задевающие Солнце.

Особую группу короткопериодических комет составляют кометы, «задевающие» Солнце. Вероятно, они образовались тысячелетия назад в результате приливного разрушения крупного, не менее 100 км в диаметре, ядра. После первого катастрофического сближения с Солнцем фрагменты ядра совершили ок. 150 оборотов, продолжая распадаться на части. Двенадцать членов этого семейства комет Крейца наблюдались между 1843 и 1984. Возможно, их происхождение связано с большой кометой, которую видел Аристотель в 371 до н.э.

Комета Галлея.

Это самая знаменитая из всех комет. Она наблюдалась 30 раз с 239 до н.э. Названа в честь Э.Галлея, который после появления кометы в 1682 рассчитал ее орбиту и предсказал ее возвращение в 1758. Орбитальный период кометы Галлея – 76 лет; последний раз она появилась в 1986 и в следующий раз будет наблюдаться в 2061. В 1986 ее изучали с близкого расстояния 5 межпланетных зондов – два японских («Сакигаке» и «Суйсей»), два советских («Вега-1» и «Вега-2») и один европейский («Джотто»). Оказалось, что ядро кометы имеет картофелеобразную форму длиной ок. 15 км и шириной ок. 8 км, а его поверхность «чернее угля».Возможно, оно покрыто слоем органических соединений, например полимеризованного формальдегида. Количество пыли вблизи ядра оказалось значительно выше ожидаемого. См. также ГАЛЛЕЙ, ЭДМУНД.

Комета Энке.

Эта тусклая комета была первой включена в семейство комет Юпитера. Ее период 3,29 года – наиболее короткий среди комет. Орбиту впервые вычислил в 1819 немецкий астроном И.Энке (1791–1865), отождествивший ее с кометами, наблюдавшимися в 1786, 1795 и 1805. Комета Энке ответственна за метеорный поток Тауриды, наблюдающийся ежегодно в октябре и ноябре.

Комета Джакобини – Циннера.

Эту комету открыл М.Джакобини в 1900 и переоткрыл Э.Циннер в 1913. Ее период 6,59 лет. Именно с ней 11 сентября 1985 впервые сблизился космический зонд «International Cometary Explorer», который прошел через хвост кометы на расстоянии 7800 км от ядра, благодаря чему были получены данные о плазменной компоненте хвоста. С этой кометой связан метеорный поток Джакобиниды (Дракониды).

ФИЗИКА КОМЕТ

Ядро.

Все проявления кометы так или иначе связаны с ядром. Уиппл предположил, что ядро кометы является сплошным телом, состоящим в основном из водяного льда с частицами пыли. Такая модель «грязного снежка» легко объясняет многократные пролеты комет вблизи Солнца: при каждом пролете испаряется тонкий поверхностный слой (0,1–1% полной массы) и сохраняется внутренняя часть ядра. Возможно, ядро является конгломератом нескольких «кометезималей», каждая не более километра в диаметре. Такая структура могла бы объяснить распад ядер на части, как это наблюдалось у кометы Биелы в1845 или у кометы Веста в 1976.

Блеск.

Наблюдаемый блеск освещенного Солнцем небесного тела с неизменной поверхностью меняется обратно пропорционально квадратам его расстояний от наблюдателя и от Солнца. Однако солнечный свет рассеивается в основном газопылевой оболочкой кометы, эффективная площадь которой зависит от скорости сублимации льда, а та, в свою очередь, – от теплового потока, падающего на ядро, который сам изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния до Солнца. Поэтому блеск кометы должен меняться обратно пропорционально четвертой степени расстояния до Солнца, что и подтверждают наблюдения.

Размер ядра.

Размер ядра кометы можно оценить из наблюдений в то время, когда оно далеко от Солнца и не окутано газопылевой оболочкой. В этом случае свет отражается только твердой поверхностью ядра, и его видимый блеск зависит от площади сечения и коэффициента отражения (альбедо). У ядра кометы Галлея альбедо оказалось очень низким – ок. 3%. Если это характерно и для других ядер, то диаметры большинства из них лежат в диапазоне от 0,5 до 25 км.

Сублимация.

Переход вещества из твердого состояния в газообразное важен для физики комет. Измерения яркости и спектров излучения комет показали, что плавление основных льдов начинается на расстоянии 2,5–3,0 а.е., как должно быть, если лед в основном водяной. Это подтвердилось при изучении комет Галлея и Джакобини – Циннера. Газы, наблюдающиеся первыми при сближении кометы с Солнцем (CN, C2), вероятно, растворены в водяном льде и образуют газовые гидраты (клатраты). Каким образом этот «составной» лед будет сублимироваться, в значительной степени зависит от термодинамических свойств водяного льда. Сублимация пыле-ледяной смеси происходит в несколько этапов. Потоки газа и подхваченные ими мелкие и пушистые пылинки покидают ядро, поскольку притяжение у его поверхности крайне слабое. Но плотные или скрепленные между собой тяжелые пылинки газовый поток не уносит, и формируется пылевая кора. Затем солнечные лучи нагревают пылевой слой, тепло проходит внутрь, лед сублимируется, и газовые потоки прорываются, ломая пылевую кору. Эти эффекты проявились при наблюдении кометы Галлея в 1986: сублимация и отток газа происходили лишь в нескольких областях ядра кометы, освещенных Солнцем. Вероятно, в этих областях обнажился лед, тогда как остальная поверхность была закрыта корой. Вырвавшиеся на свободу газ и пыль формируют наблюдаемые структуры вокруг ядра кометы.

Кома.

Пылинки и газ из нейтральных молекул (табл. 1) образуют почти сферическую кому кометы. Обычно кома тянется от 100 тыс. до 1 млн. км от ядра. Давление света может деформировать кому, вытянув ее в антисолнечном направлении.

Водородная корона.

Поскольку льды ядра в основном водяные, то и кома в основном содержит молекулы H2O. Фотодиссоциация разрушает H2O на H и OH, а затем OH – на O и H. Быстрые атомы водорода улетают далеко от ядра прежде чем оказываются ионизованными, и образуют корону, видимый размер которой часто превосходит солнечный диск.

Хвост и сопутствующие явления.

Хвост кометы может состоять из молекулярной плазмы или пыли. Некоторые кометы имеют хвосты обоих типов.

Пылевой хвост обычно однородный и тянется на миллионы и десятки миллионов километров. Он образован пылинками, отброшенными давлением солнечного света от ядра в антисолнечном направлении, и имеет желтоватый цвет, поскольку пылинки просто рассеивают солнечный свет. Структуры пылевого хвоста могут объясняться неравномерным извержением пыли из ядра или разрушением пылинок.

Плазменный хвост в десятки и даже сотни миллионов километров длиной – это видимое проявление сложного взаимодействия между кометой и солнечным ветром. Некоторые покинувшие ядро молекулы ионизуются солнечным излучением, образуя молекулярные ионы (H2O+, OH+, CO+, CO2+) и электроны. Эта плазма препятствует движению солнечного ветра, пронизанного магнитным полем. Наталкиваясь на комету, силовые линии поля оборачиваются вокруг нее, принимая форму шпильки для волос и образуя две области противоположной полярности. Молекулярные ионы захватываются в эту магнитную структуру и образуют в центральной, наиболее плотной ее части видимый плазменный хвост, имеющий голубой цвет из-за спектральных полос CO+. Роль солнечного ветра в формировании плазменных хвостов установили Л.Бирман и Х.Альвен в 1950-х годах. Их расчеты подтвердили измерения с космических аппаратов, пролетевших через хвосты комет Джакобини – Циннера и Галлея в 1985 и 1986.

В плазменном хвосте происходят и другие явления взаимодействия с солнечным ветром, налетающим на комету со скоростью ок. 400 км/с и образующим перед ней ударную волну, в которой уплотняется вещество ветра и головы кометы. Существенную роль играет процесс «захвата»; суть его в том, что нейтральные молекулы кометы свободно проникают в поток солнечного ветра, но сразу после ионизации начинают активно взаимодействовать с магнитным полем и ускоряются до значительных энергий. Правда, иногда наблюдаются весьма энергичные молекулярные ионы, необъяснимые с точки зрения указанного механизма. Процесс захвата возбуждает также плазменные волны в гигантском объеме пространства вокруг ядра. Наблюдение этих явлений имеет фундаментальный интерес для физики плазмы.

Замечательное зрелище представляет «обрыв хвоста». Как известно, в нормальном состоянии плазменный хвост связан с головой кометы магнитным полем. Однако нередко хвост отрывается от головы и отстает, а на его месте образуется новый. Это случается, когда комета проходит через границу областей солнечного ветра с противоположно направленным магнитным полем. В этот момент магнитная структура хвоста перестраивается, что выглядит как обрыв и формирование нового хвоста. Сложная топология магнитного поля приводит к ускорению заряженных частиц; возможно, этим объясняется появление упомянутых выше быстрых ионов.

Столкновения в Солнечной системе.

Из наблюдаемого количества и орбитальных параметров комет Э.Эпик вычислил вероятность столкновения с ядрами комет различного размера (табл. 2). В среднем 1 раз за 1,5 млрд. лет Земля имеет шанс столкнуться с ядром диаметром 17 км, а это может полностью уничтожить жизнь на территории, равной площади Северной Америки. За 4,5 млрд. лет истории Земли такое могло случаться неоднократно. Гораздо чаще происходят катастрофы меньшего масштаба: в 1908 над Сибирью, вероятно, вошло в атмосферу и взорвалось ядро небольшой кометы, вызвав полегание леса на большой территории.

Таблица 2. Столкновения Земли с ядрами комет
Таблица 2. СТОЛКНОВЕНИЯ ЗЕМЛИ С ЯДРАМИ КОМЕТ
Диаметр ядра, км 0,5–1 1–2 2–4 4–8 8–17 >17
Средний интервал между столкновениями, млн. лет 1,3 5,6 24 110 450 1500

www.krugosvet.ru

Что такое кометы? – Vunderkind.Info

Что такое кометы? Кометы — это тела Солнечной системы, которые, как и планеты, вращаются вокруг Солнца, однако орбиты комет обычно очень вытянутые.

Частично их орбиты пролегают очень и очень далеко от Солнца, а частично довольно близко к Солнцу.

Иногда их называют «грязными снежными комьями», потому что они представляют собой небольшие образования неправильной формы из камней, льда и пыли.

Когда комета приближается к Солнцу, лед начинает плавиться и вскипать, выбрасывая частицы пыли. Эти частицы вместе с газами образуют вокруг ядра кометы облако, которое называется оболочкой кометы.

Оболочка освещена Солнцем. Солнечный свет отталкивает оболочку, и она вытягивается в длинный и ярко освещенный «хвост».

Кометы: косматые странницы Вселенной

Небо для людей прошлого было символом вечности и неизменности божественных установлений, совершенства и постоянства. Поэтому появление всякого нового светила смущало умы, вызывало страх и множество толкований. Как правило, не сулящих ничего хорошего.

«Бородатые звезды», как иногда называли кометы, считались предзнаменованием войн, эпидемий, смертей правителей, природных катаклизмов. А поскольку история Древнего мира и Средних веков была полна подобных событий, порой они и в самом деле совпадали с появлениями комет.

Астрономы, в отличие от астрологов, видевших в «бородатых звездах» только зловещие предзнаменования, пытались понять природу этих изменчивых светил.

Но лишь в начале 18 в. выдающемуся британскому астроному Э. Галлею (1656-1742 гг.) удалось, воспользовавшись ньютоновской механикой, вычислить орбиты некоторых комет, наблюдавшихся в предшествующие столетия.

Причем три орбиты комет, которые наблюдали сам Галлей в 1682 г., И. Кеплер в 1607 г. и П. Апиан в 1531 г., оказались практически совпадающими. Из чего был сделан вывод, что это одно и то же небесное тело, время от времени возвращающееся в окрестности Земли.

Э. Галлей предсказал дату следующего появления этой кометы, и хотя не дожил до этого дня, предсказание с блеском исполнилось.

Уже в наше время в исторических хрониках разных стран ученым удалось найти более тридцати упоминаний о появлении «бородатой звезды», которая с 18 в. стала носить имя «Комета Галлея».

Что собой представляют кометы?

Галлей установил важнейший факт — кометы являются членами Солнечной системы и обращаются вокруг Солнца.

Однако мы не можем наблюдать их постоянно, как другие малые планеты, потому что у них совсем другие орбиты — вытянутые настолько, что некоторые из них подходят к Солнцу ближе, чем Меркурий, а затем удаляются до самого пояса Койпера.

Существуют кометы, которые на один оборот затрачивают целые тысячелетия, и на памяти человечества появляются на земном небе всего однажды.

Что же собой представляют небесные тела, которые древние греки нарекли словом «комета», означающим в переводе «косматая»?

Основная масса кометы сосредоточена в небольшом плотном ядре, которое состоит из льдов воды, аммиака и метана, в которые вкраплены мелкие твердые частицы — пылинки и песчинки.

Пока комета находится в далеких от Солнца холодных областях Солнечной системы или даже за ее пределами, ядро выглядит как небольшой астероид, окруженный светлой туманной оболочкой — ее называют «кома».

С приближением к нашей звезде ядро начинает разогреваться, льды испаряются, и газы выбрасываются из ядра, прихватывая с собой твердые частицы.

У кометы образуется хвост, вернее, два хвоста — газовый и пылевой, которые под действием солнечного ветра вытягиваются в сторону, противоположную Солнцу.

Иногда газовый и пылевой хвост приобретают различные формы — частицы веществ, из которых они состоят, по-разному реагируют на солнечное излучение, а длина хвостов порой достигает 200 и более млн км.

Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звезды. Газ и мельчайшие пылинки в них чрезвычайно разрежены, и наблюдать их мы можем только благодаря их собственному свечению под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца.

Как заметил один из астрономов, по сути, это «видимое ничто».

Сегодня астрономам известны более 400 комет с коротким периодом обращения, причем 200 из них удалось наблюдать дважды и трижды.

Современные исследования комет

Исследователям Вселенной удалось получить фотографии комет с небольших, по космическим меркам, расстояний.

Насколько яркое и впечатляющее зрелище представляет собой комета на небе, настолько же неприглядными оказались кометные ядра вблизи. Больше всего они похожи на городские сугробы в конце зимы, покрытые коркой грязи и копоти. Или, если принять во внимание их размеры,- грязные айсберги.

В 1986 г. американские космические аппараты «Вега-1» и «Вега-2» и европейский «Джотто» «наведались» к комете Галлея, передали на землю изображения ее ядра и провели анализ вещества хвоста. Предположения ученых о составе кометных ядер подтвердились. Ядро кометы имеет размеры около 10 км и вращается вокруг своей оси.

Основное место обитания комет находится на самых дальних окраинах Солнечной системы — в облаке Оорта. Там они и проводят большую часть своей «жизни».

Но иногда, под влиянием других космических тел, некоторые из них меняют свои орбиты и начинают приближаться к Солнцу. Вот тогда-то мы и видим их на ночном или вечернем небе.

Однако жизнь кометы, решившей покинуть облако Оорта, коротка — ведь при каждом прохождении вблизи Солнца она теряет часть своего вещества. Через 10-15 тыс. лет кометы полностью испаряются.

Масса средней кометы ничтожна — примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов практически равна нулю. Поэтому «бородатые звезды» никак не влияют на планеты Солнечной системы. Так, в мае 1910 г. Земля прошла сквозь хвост кометы Галлея, даже не ощутив этого.

Зато столкновение ядра крупной кометы с нашей планетой может вызвать крайне тяжелые последствия для атмосферы и магнитосферы Земли. Примером такого события может служить падение обломков кометы Шумейкеров-Леви на Юпитер, которое астрономы всего мира наблюдали в июле 1994 г.

В 2005 году американский космический аппарат «Дип Импакт» отправился к комете для того, чтобы… протаранить ее. Он сбросил на комету специальный зонд, который столкнулся с ядром кометы.

При взрыве больше 10 тысяч тонн вещества кометы превратились в газ и пыль, а приборы определили состав вещества, из которого состоит ее «голова».

vunderkind.info

Комета (значения) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 ноября 2017; проверки требуют 4 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 ноября 2017; проверки требуют 4 правки.

Коме́та (др.-греч. κομήτης) — малое небесное тело.

Комета — имя собственное:

  • Комета — спиральная галактика в 3,2 миллиардах световых лет от Земли.
  • Комета — советский фильм 1929 года (режиссёр В. Инкижинов).
  • Комета — советский фильм 1983 года (режиссёр Р. Викторов).
  • Комета — порода аквариумных рыб подвида золотых рыбок семейства карповых.
  • Комета[en] — вид морских тропических рыб семейства плезиопсовых.
  • Комета — советский дальномерный фотоаппарат с автоматической установкой экспозиции (1957).
  • Комета — советское судно на подводных крыльях.
  • Комета — первая советская противокорабельная авиационная крылатая ракета.
  • Комета — марка советских бытовых магнитофонов производства завода «Точмаш» (Новосибирск).
  • Комета[en] — водопад в национальном парке Маунт-Рейнир (США).
  • «Комета» — женский хоккейный клуб (Московская область).
  • «Комета» — хоккейный клуб (Брно, Чехия).
  • «Комета» — спортивная школа на базе Коломенского центра конькобежного спорта (Московская область).
  • Корпорация «Комета» (ранее ФГУП ЦНИИ «Комета») — российское предприятие оборонно-промышленного комплекса в области создания космических систем (Москва).

Comet (англ.):

  • Comet — модель работы веб-приложения, при которой постоянное HTTP-соединение позволяет веб-серверу отправлять данные браузеру без дополнительного запроса со стороны браузера.
  • Comet moth — бабочка семейства павлиноглазок.
  • Comet — марка мопедов компании KTM (Австрия):
    KTM Comet 500
    KTM Comet Cross
    KTM Comet Racer[de]
  • Comet — танк периода Второй мировой войны (Великобритания).
  • Comet — самолёт, коммерческий реактивный авиалайнер компании De Havilland (Великобритания, 1949).
  • Comet — самолёт, двухмоторный спортивный низкоплан деревянной конструкции компании De Havilland (Великобритания, 1934).
  • Comet[en] — самолёт, одномоторный спортивный биплан компании B&F (Германия, 1997).
  • Air Comet — авиакомпания (Испания, 1996—2009)
  • Mercury Comet?! — марка автомобиля (США, 1960).
  • SMS Comet[en] — судно, авизо (Германия, 1892).

Comète (фр.):

Komet (нем.):

  • Komet — серия самолётов 1920-х годов компании Dornier (Германия).
  • Komet — ракетный истребитель-перехватчик периода Второй мировой войны компании Messerschmitt (Германия).
  • Komet — судно, вспомогательный крейсер периода Второй мировой войны (Германия).
  • Метод ДНК-комет — метод биологических исследований.
  • Ночь кометы — художественный фильм (комедийный триллер, 1984 год, США).
  • COMETA[en] — подводная линия электропередачи между Испанией и островом Мальорка.
  • Komety — рок-группа (Польша).

ru.wikipedia.org

Комета, виды, орбита, размеры

Комета – космический объект, тело, которое интересует множество людей. Он захватывает не только астрономов, но и любителей, не только детей, но и взрослых людей.

Общие описательные характеристики

Комета представляет собой небольшое небесное тело, имеющее способность вращаться вокруг Солнца по коническому сечению. Оно имеет туманный внешний вид, а орбита его растянута. По мере приближения к естественному земному светилу данный феномен создаёт кому, а в некоторых случаях у него появляется хвост, состоящий из пыли и газа.

Среди учёных распространена версия о том, что регулярно тела появляются в Солнечной системе (СС) из облака Оорта, ведь в нём присутствует внушительное количество кометных ядер. Традиционно объекты, располагающиеся у краёв СС, включают в состав преимущественно летучие вещества, способные испарятся при подлёте к Солнцу.

В настоящее время представителям учёного мира известно свыше 400 комет короткопериодического типа. Более 50% из них находились больше чем в одном прохождении перигелия. Они имеют способность складываться в семейства. Самая большая группа принадлежит Юпитеру. Меньшие группы наблюдаются у Урана, Нептуна, Сатурна.

Иногда комета может прибывать из космических глубин. Такое тело являет собой туманный объект с тянущимся сзади хвостом. Длина его зачастую составляет несколько миллионов километров. Если говорить о ядерной части, она представляет собой тело, состоящее из твёрдых элементов, вокруг которого «действует» кома (оболочка из тумана).

Ядерная зона имеет диаметральное сечение в несколько км. При этом кома может составлять 80 000 км в зоне поперечника. За счёт влияния солнечных лучей из комы происходит выбивание газовых частиц, которые впоследствии отбрасываются назад и вытягивают свой дымчатый хвост.

Яркость традиционно зависит от расстояния, на котором комета располагается по отношению к Солнцу. Из всех подобных объектов только малая часть способна приближаться к Земле и Солнцу настолько близко, чтобы появилась возможность заметить их невооружённым глазом. Наиболее заметные тела в народе и в учёных кругах именуются «великими кометами». Львиная доля так называемых «падающих звёзд», заметных с планеты Земля, имеет кометное происхождение. Это бывшие элементы комет, которые попадают в атмосферу и сгорают в ней.

Строение кометы

Особенности номенклатуры

В течение последних нескольких столетий правила предоставления кометам названий несколько раз подвергались изменениям и уточнениям. До начала 20 века львиная доля тел получала наименования в соответствии с годом их обнаружения, яркостью, сезоном открытия (если количество обнаруженных тел было больше одного).

Однако впоследствии Галлею удалось доказать и подтвердить тот факт, что комета с разными названиями (1531, 1607 и 1682) – одна и та же. В итоге она стала именоваться находкой Галлея. После этого периодические объекты стали называть в соответствии с именами их первооткрывателей. Если же они наблюдались в рамках одного прохождения перигелия, их именовали в соответствии с годовым периодом наблюдения.

В начале 20 века такое тело, как комета, стало открываться достаточно часто. В итоге было создано соглашение о том, что кометы будут именоваться по принципу, актуальному до сих пор. В связи с этим объект наделяется собственным именем только после того, как будет обнаружен тремя наблюдателями, действующими вне зависимости друг от друга.

В последнее время открытие тел производится посредством специальных инструментов, обслуживаемых целыми группами учёных. Поскольку дать им наречение согласно именам первооткрывателей невозможно, их называют по оборудованию. Если одной группой астрономических специалистов открывалось несколько тел, к названиям добавлялся номер.

Схема образования двух типов хвостов кометы

Но сегодня, когда происходят наблюдения большого количества объектов, данная система является непрактичной. Поэтому учёные со всего мира договорились об использовании целой специальной системы. До 1994 года любая комета сначала получала временное обозначение, которое включало год открытия и строчную латинскую букву. Затем, когда происходило прохождение перигелия и надёжное установление орбиты комет, присваивалось постоянное обозначение.

Но с течением времени стали появляться всё более новые виды комет. Поэтому данная процедура стала крайне неудобной для астрономов. И в 1994 г. случилось одобрение новой системы, посредством которой обозначаются данные тела. Она действует до настоящего времени и предполагает, что в наименование входит год открытия, буква, номер открытия. Аналогичный принцип действует в отношении астероидов. Но прежде чем дать обозначение комете, специалисты ставят префикс, характеризующий её природу:

  • «P» – короткопериодическое тело;
  • «C» – долгопериодический объект;
  • «X» – орбиты комет не вычислены;
  • «D» – разрушение или потеря;
  • «A» – причислены к кометам по ошибке.

Особенности строения

Классическая комета содержит несколько важнейших элементов.

  1. Ядро. Это твёрдая область, в которой сосредоточена львиная доля массы. В настоящее время она недоступна к детальному изучению, т. к. материя, которая постоянно светится, скрывает её. В рамках самых распространённых версий ядро представляет собой смесь льдов, в которых присутствуют включения частиц метеоров. Слой газов в замёрзшей форме чередуется со слоем пыли.
  2. Кома. Она представляет собой туманную оболочку, выполненную в светлом тоне, которая окружает ядро. В составе преобладают пылевые и газовые частицы. Традиционно протяжённость составляет от 100 000 до 1,4 млн км от ядерной части. Ввиду высокого давления света происходит деформация. Кома + ядро – это и есть голова. Кома состоит из внутренней, видимой, атомной зоны.
  3. Хвост. По мере приближения к небесному светилу комета обзаводится хвостом. Это полоса неяркого света, которая чаще всего образуется в ходе влияния Солнца, но направленность её идёт против звезды. В этой области объекта содержится меньше, чем 1 / 1 000 000 массы кометы. Связано это с низким альбедо ядра и его компактностью. Эти элементы часто различны по длине и форме. В ряде ситуаций они могут протягиваться через всё небо. Резкие выраженные очертания отсутствуют. В составе преобладают небольшие пылинки в сочетании с газом.

В связи с тем, что многие виды комет до настоящего времени не изучены, учёные продолжают заниматься проведением соответствующих работ.

Комета и её хвост

Изучение и исследования

История наблюдений за телами данной природы является богатой и разнообразной:

  • в период Возрождения ознакомлением со свойствами этих субъектом занимался Тихо Браге, в ходе его работ они получили статус небесных тел;
  • в 1814 г. отличился Лагранж, выдвинувший версию о происхождении кометных тел в ходе извержений и взрывов на «территории» планет;
  • в 20 столетии данная гипотеза продолжала развиваться силами польских учёных;
  • в то же время Лаплас был убеждён в межзвёздном происхождении тел.

Успешные и правдивые выводы были сделаны с помощью «визитов» астрономических приборов, которые были запущены к орбите и поверхности этих тел. Ими стали устройства «Вега-1» и «Вега-2». С их помощью планете Земля удалось получить изображения ядер и оболочек. В ходе многочисленных разбирательств было выявлено, что ядерная часть включает в свой состав преимущественно лёд и частицы пыли, которые и создают оболочку. А по мере приближения к звезде какая-то их часть просто преобразуется в хвост.

Размеры комет, а точнее их ядер, как посчитали некоторые учёные, составляют несколько километров. В длину этот показатель равен 14, а в поперечном сечении – 7,5 единиц. Ядерная часть, как было выяснено, отличается нерациональной формой, и происходит её вращение вокруг оси, которая расположена перпендикулярно плоскости орбиты. Период вращения равняется 53 часа.

Ситуация в России

Исследовательские работы в отношении тел кометного типа организовывались и на территории России, причём происходило это не только в последние годы, но и многие века назад. Первые упоминания известных из древнерусских летописаний, относящихся к Повести временных лет. Создатели уделяли данному феномену особое внимание. Связано это, скорее, с особыми приметами, согласно которым комета является предвестником беды и горя.

Несмотря на это, особенного наименования для этих субъектов в Древней Руси не было. Их просто принимали за звёзды, которые имеют способность двигаться, а также наделены хвостом. В 1066 году описание впервые оказалось на страницах летописей. Согласно их текстам, рассматриваемый феномен назвался как «звезда велика». На этот счёт были написаны большие стихи.

Ядро кометы 103P/Hartley, снятое 4 ноября 2010 года КА EPOXI

Термин «комета» стал применяться в русском языке наряду с переводами сочинений, которые действовали на территории Европы. Но есть и более ранние упоминания. Например, они встречаются в сборниках, посвящённых проведению исследовательских мероприятий. Это что-то похожее на энциклопедию. Она повествует человечеству современности об особенностях мироустройства. Перевод писания произошёл с немецкого языка в 16 веке.

Слово это оказалось новым для всех русских читателей. В связи с этим переводчику пришлось проделать большую работу, чтобы донести суть явления до читателя. В итоге он принял решение говорить не «комета», а «звезда». Но впоследствии в силу перемен в мире астрономии новое понятие прочно вошло в повседневный обиход. Случилось это в середине 1660-х годов, когда в европейском небе тела стали видны и заметны.

Рассматриваемое событие породило колоссальный интерес к этому феномену. Поэтому, читая сочинения древних авторов, переведённые на современный русский язык, можно было понять, что явления в корне различны. Однако отношение к возникновению небесных тел как знамений не изменилось и сохранялось в России и европейских государствах в течение продолжительного времени. Длилось это приблизительно до начала 18 века, когда возникли первые сочинения, где было отрицание «необыкновенной» природы комет.

Впервые ценные научные знания о данном явлении освоили европейские учёные. Всё это привело к тому, что русские специалисты внесли в ознакомление с ними собственный вклад, и во второй половине 19 века силами астронома Федора Бредихина была создана полноценная теория о природе кометных тел. Также возникли новые версии касательно их происхождения, образования хвостов, уникального разнообразия форм.

Планируются ли новые исследования?

Определить размеры комет, а также их свойства, позволили многочисленные проведённые исследования. Несмотря на их большое количество, работы продолжают вестись до сих пор, и на ближайшее будущее запланированы новые мероприятия.

В качестве наиболее интересного явления, которое позволит изучить орбиты комет поближе и ознакомиться с их особыми уникальными свойствами, выступает миссия под названием «Розетта». Её организатором является космическое агентство из Европы. Процедура запуска автоматической станции приходилась на 2004 год. В 2014 г. случилось достижение аппаратом кометы (в ноябре).

Произошло это в тот момент времени, когда наблюдаемое тело было максимально удалено от Солнца, а его активность оставляла желать лучшего. Устройству «Розетта» довелось наблюдать за развитием активности объекта в течение двухлетнего отрезка времени. Оно сопровождало его как спутник на дистанции от 3 до 300 км относительно ядерной части.

Комета ISON появляется в камере высокого разрешения HI-1 на космическом корабле STEREO-A. Темные «облака», идущие справа, — это усиление плотности солнечного ветра, вызывающее всю рябь в хвосте кометы Энке. Такого рода взаимодействия солнечного ветра дают нам ценную информацию о состоянии солнечного ветра вблизи Солнца.

Это событие стало культовым, поскольку впервые за всю историю исследовательских мероприятий на ядро спустился модуль (посадочный), который наряду с решением прочих задач должен был позаимствовать образцы грунта и осуществить их исследование непосредственно на борту, а затем передать на планету Земля фотоснимки струй. На тот момент времени они как раз вырывались из ядерной части кометы. Несмотря на то, что программа была практически выполнена, справиться с этими задачами аппарату, к сожалению, не удалось.

«Отношения» с Землёй

Комета в космических масштабах имеет незначительную по размерам массу, которая составляет в один миллиард меньше, чем вес Земли. Плотность вещества, из которого состоит хвост, практически и вовсе нулевая. Поэтому рассматриваемые субъекты не оказывают никакого воздействия на планеты СС. В качестве примера стоит рассмотреть «звезду», которая проходила поблизости в мае 1910 года. Это была комета Галлея, которая не оказала никакого воздействия на Землю и не повлияла на движение других космических тел.

Если оценить данную ситуацию с другой стороны, при столкновении крупной кометы с планетой Земля могут происходить серьёзные изменения в атмосфере и магнитосфере. И данная вероятность является достаточно большой. Об этом сообщил учёный из Эстонии по имени Эрнст Эпик. Американские специалисты уверены, что регулярные массовые вымирания, происходившие на планете Земля, возникали именно по причине подобных космических «аварий».

Таким образом, орбиты комет, их размерные характеристики и свойства, несмотря на относительную изученность, продолжают интересовать учёных до сих пор. Связано это с их уникальными свойствами.

cosmosplanet.ru

Большая комета — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Большими (или великими) кометами (англ. Great comets) называют кометы, которые становятся особенно яркими и заметными для земного наблюдателя. В среднем, большая комета появляется раз в десятилетие.

Затруднительно предсказать, станет ли комета «Большой», так как на яркость могут сильно повлиять различные факторы. Но говоря в общем, если у кометы большое и активное ядро, она подлетает близко к Солнцу и Солнце не мешает её наблюдению с Земли, то у кометы есть все шансы получить название Большой.

Обычно кометы получают название в честь их первооткрывателей. Большие кометы традиционно называют по году наблюдения, например, «Большая комета 1811 года».

Официального определения большой кометы не существует (хотя некоторым историческим кометам официально было дано название Больших[1]). Если комета достаточно яркая, чтобы её заметили люди, не слишком интересующиеся астрономией, а тем более, если она становится широко известна за пределами астрономического сообщества, то она считается Большой кометой. Для большинства людей она просто представляет собой красивое зрелище.

Подавляющее большинство комет так и не становятся достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Обычно их путь лежит во внешней части Солнечной системы, и кроме астрономов их никто не наблюдает. Но иногда эта статистика нарушается, и этому способствуют три основных фактора.

Размеры и активность ядра[править | править код]

Ядра комет обычно имеют размеры от нескольких сотен метров в поперечнике до нескольких километров. Приближаясь к Солнцу, ядро нагревается, из него наружу вырываются массы газа и пыли. Таким образом, определяющий для яркости кометы фактор — насколько велико и активно её ядро. За многие циклы приближения к Солнцу запасы летучих веществ в ядре иссякают, такие кометы становятся более тусклыми, чем те, что подлетают к нему в первый раз. Вот почему среди Больших комет так много долгопериодических.

Приближение к Солнцу во время перигелия[править | править код]

Яркость простого тела обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света (Солнца). Кометы ведут себя сложнее: их свечение во многом определяется отражающей способностью окружающих ядро газов (комой), которые, к тому же, могут люминесцировать. Для комет яркость обратно пропорциональна кубу расстояния от Солнца.

Для большинства комет точка перигелия лежит за орбитой Земли. Комета, приближающаяся к Солнцу меньше чем на 0,5 а. е., также имеет шанс стать Большой.

Приближение к Земле[править | править код]

Для того, чтобы быть заметной, комете необходимо как можно ближе подойти к Земле. Например, комета Галлея становится яркой, пересекая внутреннюю часть Солнечной системы каждые 76 лет, но во время своего появления 1986 года она прошла достаточно далеко от Земли. Комету можно было разглядеть, но назвать её заметной в этот раз было сложно.

Комета, удовлетворяющая всем трём условиям, точно будет очень впечатляющей. Но иногда кометы становятся Большими, даже нарушая какой-то из этих «критериев». Например, комета Хейла — Боппа имела исключительно большое ядро (40 км в диаметре), и в то же время пролетела довольно далеко от Солнца. Аналогично, комета Хякутакэ была довольно «маленькой» (2 км), но в то же время очень яркой из-за близкого подхода к Земле. И всё же обе они стали знамениты в 1996-97 годах.

Список некоторых Больших комет за последние два века[1][править | править код]

Большая комета 1744 года

Список некоторых исторических Больших комет[править | править код]

ru.wikipedia.org

Космические кометы: опасность или вынужденное соседство

30.04.2019

Окружающее нас космическое пространство постоянно находится в движении. Следом за движением галактических объектов, таких как галактики и скопления звезд, по четко определенной траектории двигаются и другие космические объекты, среди которых астроиды и кометы. За некоторыми из них человек наблюдает уже не одну тысячу лет. Вместе с постоянными объектами на нашем небосклоне, Луной и планетами, наш небосвод часто посещают кометы. Со времен своего появления человечество не раз могло наблюдать кометы, приписывая этим небесным телам самые разнообразные толкования и объяснения. Ученые долгое время не могли дать четких объяснений, наблюдая астрофизические явления, которые сопровождают полет столь стремительного и яркого небесного тела.

Комета

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.

Кометы – это небольшие по размерам небесные тела, двигающиеся в космическом пространстве по направлению к главной звезде солнечной системы, нашему Солнцу. Описания наблюдаемых с Земли полетов подобных объектов наводят на мысль, что все они являются частью солнечной системы, некогда участвующие в ее формировании. Другими словами, каждая комета – это остатки космического материала, используемого при образовании планет. Практически все известные кометы на сегодняшний день входят в состав нашей звездной системы. Аналогично планетам эти объекты подчиняются тем же законам физики. Однако их движение в космосе имеет свои отличия и особенности.

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

Скорость движения кометы Галлея при прохождении рядом с Землей составляет 70 км/с.

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.

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.

За время наблюдений за космосом зафиксированы все известные до сегодняшнего дня кометы. Рассчитаны траектории этих небесных тел, время их очередного появления в пределах солнечной системы и установлены приблизительные размеры. Одно из них даже продемонстрировало нам свою гибель.

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.

Теоретически возможно столкновение Земли с кометой, однако из того числа небесных тел, которые нам известны на сегодняшний день, ни одно из них во время своего путешествия не пересекается с траекторией полета нашей планеты. Сохраняется угроза появления на пути нашей Земли долгопериодической кометы, которая еще вне зоны досягаемости средств обнаружения. В такой ситуации столкновение Земли с кометой может обернуться катастрофой глобального масштаба.

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

Состав кометы, ее строение и главные особенности

Главная часть этого небесного тела — ядро кометы. Именно в ядре сосредоточена основная масса кометы, которая варьируется от несколько сотен тысяч тонн до миллиона. По своему составу небесные красавицы — ледяные кометы, поэтому при близком рассмотрении являются грязными ледяными комками больших размеров. По своему составу ледяная комета представляет собой конгломерат твердых фрагментов различных размеров, скрепленных космическим льдом. Как правило, лед ядра кометы — это водяной лед с примесью аммиака и углекислоты. Твердые фрагменты состоят из метеорного вещества и могут иметь размеры, сравнимые с частицами пыли или, наоборот, иметь размеры в несколько километров.

Инфракрасный снимок кометы

В научном мире принято считать, что кометы являются космическими доставщиками воды и органических соединений в открытом космосе. Изучая спектр ядра небесной путешественницы и газовый состав ее хвоста, стала понятна ледяная природа этих комических объектов.

Интересны процессы, которые сопровождают полет кометы в космическом пространстве. Большую часть своего пути, находясь на огромном расстоянии от звезды нашей солнечной системы, эти небесные странницы не видны. Сильно вытянутые эллиптические орбиты способствуют этому. По мере приближения к Солнцу комета нагревается, в результате чего запускается процесс сублимации космического льда, составляющего основу ядра кометы. Говоря понятным языком, ледяная основа кометного ядра, минуя этап плавления, начинает активно испаряться. Вместо пыли и льда под воздействием солнечного ветра молекулы воды разрушаются и образуют вокруг ядра кометы кому. Это своеобразная корона небесной путешественницы, зона, состоящая из молекул водорода. Кома может иметь огромные размеры, растянувшись на сотни тысяч, миллионы километров.

Строение кометы

По мере того как космический объект приближается к Солнцу, скорость кометы стремительно растет, начинают действовать не только центробежные силы и гравитация. Под воздействием притяжения Солнца и негравитационных процессов испаряющиеся частицы кометного вещества образуют хвост кометы. Чем ближе объект к Солнцу, тем интенсивнее, больше и ярче хвост кометы, состоящий из разреженной плазмы. Эта часть кометы наиболее заметна и видимая с Земли считается у астрономов одним из самых ярких астрофизических явлений.

Пролетая достаточно близко от Земли, комета позволяет детально рассмотреть всю ее структуру. За головой небесного тела обязательно тянется шлейф, состоящий из пыли, газа и метеорного вещества, которое чаще всего и попадает в дальнейшем на нашу планету в виде метеоров.

Схема полета кометы

История комет, полет которых наблюдался с Земли

Рядом с нашей планетой постоянно пролетают различные космические объекты, озаряя своим присутствием небосвод. Своим появлением кометы часто вызывали у людей необоснованный страх и ужас. Древние оракулы и звездочеты связывали появление кометы с началом опасных жизненных периодов, с наступлением катаклизмов планетарного масштаба. Несмотря на то, что хвост кометы составляет всего миллионную часть массы небесного тела – это наиболее яркая часть космического объекта, дающая 0,99% света в видимом спектре.

Комета Ньютона

Первой кометой, которую сумели обнаружить в телескоп, стала Большая комета 1680 года, более известная как комета Ньютона. Благодаря появлению этого объекта ученому удалось получить подтверждения своих теорий относительно законов Кеплера.

За время наблюдений за небесной сферой человечеству удалось создать список наиболее частых космических гостей, регулярно посещающих нашу солнечную систему. В этом списке на первом месте определенно стоит комета Галлея – знаменитость, которая озарила нас своим присутствием уже в тридцатый раз. Это небесное тело наблюдал еще Аристотель. Ближайшая комета получила свое название благодаря стараниям астронома Галлея в 1682 году, рассчитавшего ее орбиту и следующее появление на небе. Наша спутница с регулярностью 75-76 лет пролетает в зоне нашей видимости. Характерной особенностью нашей гостьи является то, что, несмотря на яркий след в ночном небе, ядро кометы имеет практически темную поверхность, напоминая собой обычный кусок каменного угля.

Комета Галлея

На втором месте по популярности и знаменитости находится комета Энке. Это небесное тело имеет один из самых коротких периодов обращения, который равняется 3,29 земных года. Благодаря этой гостье мы можем регулярно наблюдать на ночном небе метеорный поток Тауриды.

Другие наиболее знаменитые последние кометы, осчастливившие нас своим появлением, имеют также громадные периоды обращения. В 2011 году была открыта комета Лавджоя, сумевшая пролететь в непосредственной близости от Солнца и при этом остаться целой и невредимой. Эта комета относится к долгопериодическим, с периодом обращения 13 500 лет. С момента своего обнаружения эта небесная гостья будет пребывать в области солнечной системы до 2050 года, после чего на долгие 9000 лет покинет пределы ближнего космоса.

Лавджой и Макнота

Самым ярким событием начала нового тысячелетия, в прямом и в переносном смысле, стала комета Макнота, открытая в 2006 году. Это небесное светило можно было наблюдать даже невооруженным глазом. Следующее посещение нашей солнечной системы этой яркой красавицей намечено через 90 тыс. лет.

Следующая комета, которая может посетить наш небосвод в ближайшее время, вероятно будет 185P/Петрю. Ее станет заметно, начиная с 27 января 2020 года. На ночном небе это светило будет соответствовать яркости 11 звездной величины.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Автор статьи:

Метальников Александр

Военный историк. Люблю писать на военные темы, описывать исторические события, известные сражения.

Свежие публикации автора:

С друзьями поделились:

militaryarms.ru


Смотрите также