Надо Знать

добавить знаний



Комета



План:


Введение

Комета Хейла - Боппа. Наблюдение 29 марта 1997 в Пазини, Хорватия.

Комета - малое тело Солнечной системы, которое вращается вокруг Солнца и имеет так называемую кому (атмосферу) и / или хвост. Кома и хвост кометы - это последствия испарения ядра кометы под действием солнечного излучения. Ядро представляет собой малую планету, состоящую из камня, пыли и льда.


1. Общие сведения из наблюдений

Анимация движения кометы по эллиптической орбите вокруг звезды. Голубым цветом обозначены газовый хвост, серым - твердотельный хвост.

Кометы появляются периферии Солнечные системы и их орбиты постоянно меняются под воздействием гравитации основных планет. Вследствие этого некоторые из комет переходят на около-солнечные орбиты и Солнце уничтожает их когда они приближаются к нему, другие кометы навсегда покидают Солнечную систему. Яркая комета - одно из интереснейших космических явлений и всегда привлекает внимание публики.

Считается, что кометы происходят из Облака Оорта, расположенной на большом расстоянии от Солнца, она состоит из "останков", что осталось после конденсации солнечной туманности. Внешние края этого облака достаточно холодные для того, чтобы вода существовала там в твердом (а не газообразном) состоянии. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлете к Солнцу.

Всего выявлено 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, примерно 50 самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3-10 лет) образуют семейство Юпитера. Несколько малочисленнее семейства Сатурна, Урана и Нептуна (к последнему, в частности, относится знаменитая комета Галлея).

Кометы, випирнають из глубины космоса, выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину миллионов километров. Ядро кометы - это тело из твердых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тысяч 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 невооруженным глазом. Самые заметные из них иногда называют ?Большими кометами?.

Астрономы объясняют столь разные формы кометных хвостов следующим образом. Материал, из которого состоят кометы, имеют неодинаковый состав и свойства, так и по-разному реагируют на солнечное излучение. Таким образом, хвосты космических путешественниц приобретают разной формы.

Хвосты комет различаются длиной и формой. У некоторых комет они тянутся через все небо. Например, хвост кометы, появившейся в 1944 году, был длиной 20 млн км. А комета C/1680 V1 имела хвост, протянувшийся на 240 млн км. Также были зафиксированы случаи отделения хвоста от кометы.

Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Федор Бредихин (1831-1904). Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов, используемый в современной астрономии. Бредихин предложил относить хвосты комет в основных трех типов: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривленные, уклоняющиеся от Солнца, короткие, сильно отклонены от центрального светила.

Астероиды происходят из другого источника, но очень старые кометы, которые потеряли весь материал для испарения, могут очень напоминать астероиды.


2. Строение комет

Комета Холмса (17P/Holmes) в 2007 году, справа голубым видно ионизированный газ.
Видимый хвост может состоять из двух частей: газового и пылевого

Как правило, кометы состоят из ?головы? - небольшого яркого сгустка-ядра, окруженной светлой туманной оболочкой (запятой), состоящая из газа и пыли.

Длительное существование ряда периодических комет, многократно пролетали вблизи Солнца, объясняется незначительной потерей вещества при каждом пролете (из-за образования пористого теплоизоляционного слоя на поверхности ядер или наличия в ядрах тугоплавких веществ).

У комет с приближением к Солнцу образуется ?хвост? - слабая светящаяся полоса, в результате действия солнечного ветра чаще направлена ​​в противоположную от Солнца сторону.

Хвосты комет различаются длиной и формой, не имеют резких очертаний и практически прозрачны - через них хорошо видны звезды, - потому что образованные из чрезвычайно разреженного вещества. Состав ее разнообразен: газ или мелкая пыль, или смесь того и другого. Эта пыль схож с астероидным материалом солнечной системы, выяснилось в результате исследования кометы Вильда (2) космическим аппаратом "Стардаст" ("Звездная пыль"). По сути, это "видимое ничто": человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацию ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых из солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.


3. Кометы вблизи

Докладнене представление о них астрономы получили благодаря успешным ?визитам? в 1986 до кометы Галлея советских космических аппаратов "Вега-1", "Вега-2" и европейского "Джотто". Приборы, установленные на этих аппаратах, передали на Землю изображение ядра кометы и разнообразных сведений о его оболочку. Оказалось, что ядро ​​кометы Галлея состоит в основном из обычной льда (с небольшими вкраплениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Именно они образуют оболочку кометы, а с приближением ее к Солнцу часть из них - под давлением солнечного ветра - переходит в хвост.

Ядро кометы Галлея имеет неправильную форму, его размеры равны нескольким километрам: 14 - в длину, 7,5 - в ширину; вращается ядро ​​вокруг своей оси, почти перпендикулярно плоскости орбиты кометы. Период обращения составляет 53 часа.

Ядро кометы Темпеля 1 (фото аппарата "Дип импакт")

В 2005 космический аппарат НАСА Deep Impact ("Глубокое столкновение") приблизился к комете Темпеля 1, и с помощью аппарата Impactor ("Ударник"), который отделился от основного КА, на огромной скорости 10,3 км / с (37 000 км / ч) столкнулся с кометой , протаранил комету и передал изображения ее поверхности.

Обработка данных, полученных при наблюдении этого столкновения, показала, что вещество верхнего слоя кометы сильно отличается от того, что там ожидали обнаружить. Считалось, что ее ядро ​​представляет собой огромную глыбу льда с вкраплениями каменных горных пород, в виде мелких обломков. На деле оказалось, что ядро ​​кометы состоит из очень рыхлого материала, напоминающего даже не кучу камней, а огромный ком пыли, поры в котором составляют 80%.

Когда произошло столкновение зонда с ядром кометы, то выброшенное вещество взлетела узким высоким столбом. Такое возможно лишь при очень рыхлой и легкой почве. Результаты этого эффектного эксперимента в космосе привели к появлению новой модели строения ядра комет. В прошлом ядро ​​считали загрязненным снежным шаром или заснеженной каменной глыбой, а теперь его рассматривают как весьма рыхлое тело, немного удлиненной формы, состоящий из пыли. Остается непонятным, как в такой "пушистой" субстанции могут сохраняться кратеры, холмы и резкие уступы поверхности, отчетливо видны на снимках ядра кометы Темпеля-1, полученных как с самой станции Deep Impact, так и ударного аппарата, передал последние изображения незадолго до столкновения. На этих подробных снимках видно, что поверхность не сглажена и не покрыта пылью - она ​​имеет достаточно отчетливые, резкие формы рельефа и выглядит примерно так же, как поверхность Луны, - с множеством кратеров и небольших холмов.


4. Кометы и планеты

Массы комет примерно в миллиард раз меньше массы Земли (5,9737 ? 24 октября кг), плотность вещества хвостов комет приближается к нулю. Хвосты "небесных гостей" почти не влияют на планеты Солнечной системы. В мае 1910 Земля проходила через хвост кометы Галлея, никаких связанных с этим изменений на планете и в движении планеты не отмечено.

Столкновение большой кометы с планетой приводит к крупномасштабным последствиям в атмосфере, магнитосфере, климате последней. Хорошим и довольно качественно исследованным примером такого столкновения было столкновение обломков кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года. Эта комета подошла слишком близко к Юпитеру и была попросту разорвана его гравитационным полем на 23 фрагмента размером до 2 км. Эти обломки, растянувшись в одну линию 1,1 млн км (это втрое больше, чем от Земли до Луны), продолжали свой полет навстречу Юпитеру, пока не столкнулись с ним. Целую неделю, с 16 по 22 июля 1994 года, продолжался кометопад. Один за другим проходили гигантские вспышки, когда очередной обломок кометы входил в атмосферу Юпитера с гигантской скоростью 64 км / с (230 тысяч км / ч). В процессе падения нарушения в структуре радиационных поясов вокруг планеты достигли такой степени, что над Юпитером появилось очень интенсивное полярное сияние.


5. Будущие исследования

Самым интересным исследованием обещает стать миссия Европейского космического агентства к комете Чурюмова-Герасименко (которая была открыта в 1969 году сотрудником Киевского университета Клим Иванович Чурюмовым и аспиранткой Светланой Ивановной Герасименко). Этот новый этап в изучении комет начался в 2004 году запуском автоматической станции Rosetta. Планируется, что станция Rosetta впервые станет искусственным спутником кометы и будет примерно два года двигаться вместе с ней, фиксируя сведения о том, как по мере приближения к Солнцу нагревается поверхность кометного ядра, выбрасывая вещество, из которого возникнет и вырастет газово-пылевой хвост.

Станция подойдет к комете в 2014 далеко от Солнца - в холодной области, где в кометы еще нет хвоста. Затем состоится самая необычная событие во всем полете: от станции отделится небольшой посадочный модуль Philae и впервые совершит посадку на кометное ядро. Процесс посадки на комету будет походить на стыковку космических аппаратов, а не на приземление. Скорость посадочного модуля уменьшится до 0,7 м / с (2,5 км / ч), что меньше скорости пешехода. Ведь сила тяжести на кометном ядре, диаметр которого равен 5 км, совсем небольшая, и аппарат может просто отскочить от поверхности назад в космос, если двигаться слишком быстро. После столкновения с кометой посадочный модуль должен прикрепиться "сухопутным якорем", напоминающий гарпун. В дальнейшем "якорь" удержит его на комете, когда тот начнет бурение ее поверхности миниатюрной буровой установкой. Полученный образец вещества будет проанализирован мини-лабораторией, находящейся внутри Philae. Видеокамера, установленная снаружи, покажет ландшафт кометного ядра и то, что происходит на нем при выбросах газовых струй из недр. Столь подробная информация поступит впервые и даст объяснение тому, как устроено и из чего состоит кометное ядро.


См.. также

6. Структура комет

7. Сноски


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам