Когда вы слышите слово «комета», вы можете представить себе яркую полосу, движущуюся по небу. Возможно, у вас есть член семьи, который видел комету до вашего рождения, или вы сами видели ее, когда комета Нисимура прошла мимо Земли в сентябре 2023 года. Но из чего состоят эти особые небесные объекты? Откуда они берутся и почему у них такие длинные хвосты?
Как директор планетария, я трачу большую часть своего времени на то, чтобы заинтересовать людей космосом. Ничто так не возбуждает интерес людей к месту Земли во Вселенной, как кометы. Они непредсказуемы и часто остаются незамеченными, пока не приблизятся к Солнцу. Я до сих пор волнуюсь, когда кто-то появляется в поле зрения.
Что такое комета?
Кометы — это остатки материала, образовавшегося в результате формирования Солнечной системы. Поскольку Солнечная система сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад , большая часть газа, пыли, камней и металлов оказалась на Солнце или на планетах. То, что не было захвачено, осталось в виде комет и астероидов.
Поскольку кометы представляют собой скопления камней, пыли, льда и замороженных форм различных газов и молекул, астрономы часто называют их «грязными снежками» или «ледяными грязными комками». Эти комки льда и грязи составляют так называемое ядро кометы.
 |
| Сравнение размеров различных ядер комет. (Фото: theconversation.com) |
Снаружи ядра находится пористый, почти пушистый слой льда, вроде снежного конуса. Этот слой окружен плотной кристаллической коркой, которая образуется, когда комета проходит вблизи Солнца и ее внешние слои нагреваются. Астрономы сравнили кометы с хрустящей снаружи и пушистой внутри кометами с жареным во фритюре мороженым.
Ширина большинства комет составляет несколько миль, а ширина самой крупной из известных комет составляет около 85 миль. Поскольку они относительно малы и темны по сравнению с другими объектами Солнечной системы, люди не смогут их увидеть, пока комета не приблизится к Солнцу.
Прикрепите хвост к комете
Когда комета приближается к Солнцу, она нагревается. Различные замороженные газы и молекулы, составляющие комету, напрямую превращаются из твердого льда в газ в процессе, называемом сублимацией. Этот процесс сублимации высвобождает частицы пыли, попавшие под поверхность кометы.
Пыль и выделившийся газ образуют облако вокруг кометы, называемое комой. Этот газ и пыль взаимодействуют с Солнцем, образуя два разных хвоста.
Первый хвост, состоящий из газа, называется ионным хвостом. Солнечное излучение вырывает электроны из газов, находящихся в коме, оставляя их с положительным зарядом. Эти заряженные газы называются ионами. Ветер от Солнца затем отталкивает эти заряженные частицы газа прямо от Солнца, образуя хвост синего цвета. Синий цвет обусловлен большим количеством ионов угарного газа в хвосте.
Пылевой хвост образуется из частиц пыли, выделяющихся при сублимации. Они отталкиваются от Солнца под давлением, вызванным солнечным светом . Хвост отражает солнечный свет и скользит за кометой во время ее движения, придавая хвосту кометы изгиб.
Чем ближе комета подойдет к Солнцу, тем длиннее и ярче вырастет ее хвост. Хвост может вырасти значительно длиннее ядра и иметь длину около полумиллиона миль.
Откуда берутся кометы?
Все кометы имеют сильно эксцентричные орбиты . Их траектории представляют собой вытянутые овалы с экстремальными траекториями, которые приводят их как очень близко к Солнцу, так и очень далеко от него.
Видео: Орбиты комет могут быть очень длинными, а это означает, что они могут проводить большую часть своего времени в отдаленных уголках Солнечной системы.
Объект будет вращаться быстрее, чем ближе он к Солнцу, поскольку угловой момент сохраняется . Подумайте о том, как фигурист вращается быстрее , когда он приближает руки к телу – точно так же ускоряются кометы, когда они приближаются к Солнцу. В противном случае кометы проводят большую часть своего времени, перемещаясь относительно медленно через внешние пределы Солнечной системы.
Многие кометы, вероятно, происходят из далекого региона нашей Солнечной системы, называемого облаком Оорта.
По прогнозам, облако Оорта представляет собой круглую оболочку из небольших тел Солнечной системы , которые окружают Солнечную систему Земли с внутренней границей, примерно в 2000 раз дальше от Солнца, чем Земля. Для справки: Плутон находится всего примерно в 40 раз дальше.
Кометам из облака Оорта требуется более 200 лет, чтобы завершить свой оборот по орбите, этот показатель называется орбитальным периодом. Из-за длительного периода их существования их называют долгопериодическими кометами . Астрономы часто мало что знают об этих кометах, пока они не приблизятся к внутренней части Солнечной системы.
С другой стороны, короткопериодические кометы имеют орбитальный период менее 200 лет. Комета Галлея — знаменитая комета, приближающаяся к Солнцу каждые 75 лет.
Хотя для человека это большой срок, для кометы это короткий период. Короткопериодические кометы обычно происходят из пояса Койпера, пояса астероидов за Нептуном и, что наиболее известно, дома Плутона.
Существует подгруппа короткопериодических комет, которые достигают орбиты Юпитера только в самой дальней от Солнца точке. Они имеют орбитальный период менее 20 лет и называются кометами семейства Юпитера.
Время пребывания комет во внутренней части Солнечной системы относительно короткое, обычно порядка недель или месяцев . По мере приближения к Солнцу их хвосты растут и становятся ярче, прежде чем исчезнуть на обратном пути во внешнюю Солнечную систему.
Но даже кометы с коротким периодом обращения появляются нечасто, а их пористая внутренняя часть означает, что иногда они могут развалиться. Все это делает их поведение трудно предсказуемым. Астрономы могут отслеживать кометы, когда они приближаются к внутренней части Солнечной системы, и делать прогнозы на основе наблюдений. Но они никогда не знают, станет ли комета достаточно яркой, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом, когда она проходит мимо Земли, или же она развалится и выдохнется при входе во внутреннюю часть Солнечной системы.
В любом случае, кометы будут заставлять людей смотреть в небо долгие годы.
No comments:
Post a Comment