Кометы приближаются к Земле из-за их орбит вокруг Солнца. Когда комета приближается к Солнцу, ее поверхностные слои начинают испаряться и образуется атмосфера из пыли и газов. Эта атмосфера создает яркие хвосты, которые мы видим с Земли.
Как изучают кометы?
Существует много миссий исследования комет, включая космические аппараты, которые летают близко к кометам и даже садятся на них. Некоторые известные миссии по изучению комет включают Розетту, которая изучала комету Чурюмова-Герасименко, и Стардаст, которая благодаря комете Уильяма – Герашимена смогла составить карту поверхности кометы и собрать образцы грунта с ее поверхности.
Завершение
Кометы остаются одной из самых интересных историй нашей Солнечной системы. И изучение их помогает ученым лучше понять процессы, лежащие в основе формирования нашей планеты и других объектов в нашей системе. Чем больше мы узнаем о кометах, тем ближе мы подходим к раскрытию тайн нашего космического дома.
Таблица: Известные миссии по изучению комет
| Миссия | Комета | Год |
|---|---|---|
| Розетта | 67P/Чурюмова-Герасименко | 2014 |
| Стардаст | Уильям – Герашимена | 2010 |
Следует заметить, что данные по изучению комет постоянно обновляются, и возрастающее число миссий будет продолжать расширять наши знания о кометах в будущем.
Статья рассматривает историю и современное состояние исследования области комет в Солнечной системе. Возможные пути улучшения содержания статьи могут включать более детальное описание конкретных миссий, больше данных и графиков о кометах, а также ссылки на актуальные исследования в этой области.
Кометы: таинственные путешественники Солнечной системы
Гравитация планеты или звезды может вытягивать кометы из их домов в Поясе Койпера или Облаке Оорта. Этот толчок может перенаправить комету к Солнцу. Пути этих перенаправленных комет выглядят как длинные, вытянутые овалы.
Когда комета все быстрее и быстрее приближается к Солнцу, она вращается за Солнцем, а затем возвращается туда, откуда пришла. Некоторые кометы ныряют прямо в Солнце и больше никогда не появляются на свет. Когда комета находится во внутренней части Солнечной системы, приближаясь или отдаляясь, мы можем увидеть ее на нашем небе.
Из каких частей состоит комета?
В основе каждой кометы лежит твердое, застывшее ядро. Этот шар пыли и льда обычно не превышает 10 миль (16 километров) в поперечнике – примерно как небольшой город. Когда кометы находятся в Поясе Койпера или Облаке Оорта, ученые считают, что это почти все, что у них есть – только замерзшие ядра.
Но когда комета приближается к Солнцу, она начинает нагреваться. В конце концов, лед начинает превращаться в газ. Это также может привести к тому, что из кометы вырываются струи газа, которые несут с собой пыль. Газ и пыль создают огромное размытое облако вокруг ядра, которое называется кома.
Почему кометы имеют хвост?
Когда пыль и газы отлетают от ядра, солнечный свет и частицы, поступающие от Солнца, выталкивают их в яркий хвост, который тянется за кометой на миллионы километров.
Когда астрономы присматриваются внимательнее, они обнаруживают, что кометы на самом деле имеют два отдельных хвоста. Один выглядит белым и состоит из пыли. Этот пылевой хвост тянется за кометой широким, мягко изогнутым путем. Другой хвост голубоватый и состоит из электрически заряженных молекул газа, или ионов. Ионный хвост всегда направлен прямо от Солнца.
Как мы узнаем о кометах?
Мы узнали, что такое комета, однако как это знание пришло к нам? Люди интересовались кометами тысячи лет. Но с Земли невозможно было хорошо разглядеть кометное ядро, поскольку оно окутано газом и пылью кометы. Однако в последние годы несколько космических аппаратов получили возможность изучать кометы вблизи.
Миссия NASA Stardust собрала образцы с кометы Wild 2 и привезла их на Землю. Ученые обнаружили, что эти частицы богаты углеводородами – химическими веществами, которые мы считаем “кирпичиками” жизни.
Розетта, миссия Европейского космического агентства, которая имела на борту несколько инструментов НАСА, изучала комету 67P Чурюмова-Герасименко.
Что такое комета: пояс Койпера и облако Оорта / Photo: https://spaceplace.nasa.gov/comets/en/
Новые открытия в изучении комет и астероидов
Розетта: миссия и открытия
Розетта, миссия Европейского космического агентства, изучала комету 67P Чурюмова-Герасименко, после чего вращалась вокруг нее в течение двух лет. Эта миссия также позволила обнаружить строительные блоки жизни на комете.
Состав астероидов и комет
Астероиды состоят в основном из твердых пород, в то время как кометы содержат в основном лед. При приближении к Солнцу кометы начинают испаряться, образуя яркий хвост из летучих веществ и пыли.
Астероид (3200) Фаэтон
Фаэтон — пятикилометровый астероид, который имеет вытянутую орбиту, проходящую далеко за орбиту Марса. Его траектория совпадает с ярким потоком метеоров Геминиды, что указывает на то, что это родительское тело этого потока.
Наблюдения Фаэтона
Группа ученых обратила внимание на то, что при сближении с Солнцем, Фаэтон нагревается до 800 °C. Это приводит к испарению натрия с его поверхности, образуя яркий хвост. Данное явление было подтверждено наблюдениями телескопов STEREO и SOHO.
Выводы и новые гипотезы
Изучение Фаэтона позволяет ученым понимать, что не все близкие к Солнцу объекты являются обычными ледяными кометами. Многие из них могут быть каменистыми астероидами, проявляющими некоторые кометные характеристики. Эти объекты классифицируются как активные астероиды или кометы главного пояса.
Статья подготовлена профессиональным специалистом по SEO-копирайтингу и контенту на русском языке.
Кометы: загадки небесных тел
Впрочем, Фаэтон еще хранит свою главную загадку — связь с потоком Геминиды. Если он не выбрасывает даже значительные количества пыли, то почему с него сорвался огромный объем вещества, которое образовало это скопление? Возможно, в прошлом астероид пережил катастрофическое событие — например, слишком сильно раскрутился и раскололся, — потеряв миллиарды тонн массы. Другой вариант может быть связан с испарением того же натрия, бурное испарение которого способно разорвать небесное тело. Однако окончательно выяснить это еще предстоит.
Описание комет
Коме́та (от др.-греч. , — волосатый, косматый) — небольшое небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по весьма вытянутой орбите в виде конического сечения. При приближении к Солнцу комета образует кому и иногда хвост из газа и пыли.
Изображения комет
- Комета 9P/Темпеля; снято зондом Дип Импакт через 67 после столкновения с ударником, выпущенным этим аппаратом;
- Комета 67P/Чурюмова — Герасименко; снято зондом Розетта;
- Комета 17P/Холмса и её синий ионный хвост; любительское фото, вид через телескоп;
- Комета 81P/Вильда; снято зондом Стардаст;
- Комета C/1995 O1 (Хейла — Боппа); любительское фото;
- Комета C/2011 W3 (Лавджоя); снято с МКС.
Происхождение комет
Предположительно, долгопериодические кометы прилетают во внутреннюю Солнечную систему из облака Оорта, в котором находится огромное количество кометных ядер. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (воды, метана и других газов), испаряющихся при подлёте к Солнцу.
Структура комет
Кометы движутся по вытянутым эллиптическим орбитам. Обратите внимание на два различных хвоста.
- Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц, окутанное туманной оболочкой, 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, формируя хвост кометы.
Вывод
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 (великими) кометами.
После того как Галлей доказал, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов — это одна и та же комета, и предсказал её возвращение в 1759 году, данная комета стала называться кометой Галлея. Вторая и третья известные периодические кометы получили имена Энке и Биэлы в честь учёных, вычисливших их орбиты, несмотря на то, что первая комета наблюдалась ещё Мешеном, а вторая — Мессье в XVIII веке. Позже периодические кометы обычно называли в честь их первооткрывателей. Кометы, наблюдавшиеся лишь в одном прохождении перигелия, продолжали называть по году появления.
До 1994 года кометам сначала давали временные обозначения, состоявшие из года их открытия и латинской строчной буквы, которая указывает порядок их открытия в данном году (например, комета Беннетта была девятой кометой, открытой в 1969 году, и при открытии получила временное обозначение 1969i). После того, как комета проходила перигелий, её орбита надёжно устанавливалась, и комета получала постоянное обозначение, состоявшее из года прохождения перигелия и римского числа, указывавшего на порядок прохождения перигелия в данном году. Так, комете 1969i было дано постоянное обозначение 1970 II (вторая комета, прошедшая перигелий в 1970 году).
По мере увеличения числа открытых комет эта процедура стала очень неудобной. В 1994 году Международный астрономический союз одобрил новую систему обозначений комет. Сейчас в название кометы входит год открытия, буква, обозначающая половину месяца, в котором произошло открытие, и номер открытия в этой половине месяца. Эта система похожа на ту, которая используется для именования астероидов. Таким образом, четвёртая комета, открытая во второй половине февраля 2006 года, получает обозначение 2006 D4. Перед обозначением кометы ставят префикс, указывающий на природу кометы. Используются следующие префиксы:
Например, комета Хейла — Боппа, первая комета, открытая в первой половине августа 1995 года, получила обозначение C/1995 O1.
Обычно после второго замеченного прохождения перигелия периодические кометы получают порядковый номер. Так, комета Галлея впервые была обнаружена в 1682 году. Её обозначение в том появлении по современной системе — 1P/1682 Q1.
В Солнечной системе имеется семь тел, которые числятся и в списке комет, и в списке астероидов. Это (2060) Хирон (95P/Хирон), (4015) Вильсон — Харрингтон (107P/Вильсона — Харрингтона), (7968) Эльст — Писарро (133P/Эльста — Писарро), (60558) Эхекл (174P/Эхекл), (118401) LINEAR (176P/LINEAR), (323137) 2003 BM80 () и (300163) 2006 VW139 ().
Ядро кометы Темпеля 1 (фото аппарата «Дип Импакт»)
Ядро — твёрдая часть кометы, в которой сосредоточена почти вся её масса. Ядра комет на данный момент недоступны телескопическим наблюдениям, поскольку скрыты непрерывно образующейся светящейся материей.
Однако согласно исследованиям, проведённым с помощью запущенной в 2005 году американской автоматической станции Deep Impact, ядро состоит из очень рыхлого материала и представляет собой ком пыли с порами, занимающими 80 % его объёма.
Кома — окружающая ядро светлая туманная оболочка чашеобразной формы, состоящая из газов и пыли. Обычно тянется от 100 тысяч до 1,4 миллиона километров от ядра. Давление света может деформировать кому, вытянув её в антисолнечном направлении. Кома вместе с ядром составляет голову кометы. Чаще всего кома состоит из трёх основных частей:
Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Фёдор Бредихин. 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.
Для синдин значение одинаковое, а для синхрон различное. Здесь
— гравитационная сила притяжения и сила радиационного давления Солнца, что действует на частичку.
Люди всегда проявляли особый интерес к кометам. Их необычный вид и неожиданность появления служили в течение многих веков источником всевозможных суеверий. Древние связывали появление в небе этих космических тел со светящимся хвостом с предстоящими бедами и наступлением тяжёлых времён.
Появление кометы Галлея в 1066 году. Фрагмент гобелена из Байё, ок. 1070 года
Исчерпывающее представление о кометах 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 г. космический аппарат НАСА «Дип Импакт» сбросил на комету Темпеля 1 зонд и передал изображения её поверхности.
Исследования с помощью космических аппаратов
Название Год открытия Космический аппарат Дата Расстояние сближения (км)
21P/Джакобини — Циннера 1900 «Международный исследователь комет» 1985 7800 Пролёт
81P/Вильда 1978 «Стардаст» 2004 240 Сближение; возврат образцов на Землю
9P/Темпеля 1867 «Дип Импакт» 2005 0 Сближение; столкновение специального модуля (ударника) с ядром
67P/Чурюмова — Герасименко 1969 «Розетта» 2014 0 Выход на орбиту в качестве квазиспутника; первая в истории мягкая посадка на комету (модуль «Филы»)
Информация в этом разделе устарела.
Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон.
Миссия Comet Interceptor (Перехватчик комет)
Кометы и Земля
Массы комет в космических масштабах ничтожны — примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов практически равна нулю. Поэтому «небесные гостьи» никак не влияют на планеты Солнечной системы. Например, в мае 1910 года Земля проходила сквозь хвост кометы Галлея, но никаких изменений в движении нашей планеты не произошло.
С другой стороны, столкновение крупной кометы с планетой может вызвать крупномасштабные последствия в атмосфере и магнитосфере планеты. Хорошим и довольно качественно исследованным примером такого столкновения было столкновение обломков кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года.
Диаметр ядра, км Средний интервал между столкновениями, млн лет
Символ кометы ☄ (может не отображаться в некоторых браузерах) в Юникоде находится под десятичным номером 9732 или шестнадцатеричным номером 2604 и может быть введён в HTML-код как ☄ или ☄.
Комета C/2006 P1 (Макнота), также известная как Большая комета 2007 года; любительское фото20 комет, обнаруженных в рамках программы NEOWISE (снимок в ИК-диапазоне)Комета C/2011 W3 (Лавджоя) из группы Крейца приближается к Солнцу, видно взаимодействие между её хвостом и солнечным ветром; снимок STEREO‑AВид с ударника зонда «Дип Импакт» в последние минуты перед его столкновением с кометой 9P/Темпеля
Сейчас в небе можно увидеть достаточно яркую комету Нишимуры. Когда-то это явление могло бы напугать простого обывателя. Но сейчас мы знаем об этих небесных телах достаточно, чтобы ответить на все основные вопросы о них и не бояться.
Почему у комет есть хвосты?
То, что мы обычно видим как комету, на самом деле является ее газовой оболочкой — комой и хвостом. На самом деле она представляет собой ядро из грязного льда. Когда она подлетает к Солнцу, часть летучих веществ испаряется, образуя кому. Вместе с ними в космос выбрасываются и пылевые частицы.
Хвосты комет обычно ориентированы в сторону, противоположную Солнцу. Это означает, что при приближении к светилу они тянутся за ядром, а удаляясь, небесное тело двигается хвостом вперед.
Из чего состоят ядра комет?
Ядро кометы представляет собой пористое тело. Преимущественно это лед, в который вморожены частицы космической пыли (силикатов и алюмосиликатов) и где присутствуют значительные полости.
Также в кометах много органических соединений. В основном это метан, циан, моноксид и диоксид углерода (углекислый газ). Однако зонд Rosetta нашел на комете Чурюмова — Герасименко более сложные соединения — ацетон, пропаналь, формальдегид и аминокислоту глицин.
Насколько кометы большие?
Сами по себе кометные ядра имеют диаметр от нескольких сотен метров до нескольких километров. Рекордсменом считается комета Бернардинелли — Бернштейна (C/2014 UN271 Bernardinelli — Bernstein). Диаметр ее ядра может превышать 100 км.
Кома и хвост кометы имеют гораздо большие размеры. Рекорд первой принадлежит комете Холмса (17P/Holmes) — во время вспышки в конце 2007 года ее диаметр достиг 2,8 млн км. Самый длинный хвост имела Большая комета 1680 года — 240 млн км.
Все ли кометы возвращаются к Солнцу?
Комета Чурюмова — Герасименко совершает полный оборот по своей орбите за 6 лет и 7 месяцев. Другие — например, комета Галлея — приближаются к Солнцу раз в несколько десятилетий.
Комета 2022E3 ZTF, которую хорошо было видно этой зимой, до нынешнего возвращения имела период обращения 50 тыс. лет. По понятным причинам, записей о ее прошлом прилете существовать не может.
Может ли комета столкнуться с планетой?
Орбиты комет и планет часто вообще не пересекаются, поскольку первые движутся далеко не только в плоскости эклиптики. Но даже если такое пересечение имеет место, «хвостатой гостье» еще нужно встретиться со своей целью в определенной точке, что крайне маловероятно.
Впрочем, в случае крупных массивных планет иногда такие столкновения происходят даже в течение жизни одного поколения. Самое известное из них — «бомбардировка» Юпитера обломками кометы Шумейкеров — Леви 9 в июле 1994 года.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!