Animal Phoenix. Fennec fox, o vulpe pitică din deșert cu capacități unice
Oamenii care privesc o stea căzătoare pe cer se pot întreba ce este o cometă? Acest cuvânt tradus din greacă înseamnă „cu păr lung”. Pe măsură ce asteroidul se apropie de Soare, începe să se încălzească și preia aspect eficient: Praful și gazul încep să zboare de pe suprafața cometei, formând o coadă frumoasă și strălucitoare.
Apariția cometelor
Apariția cometelor este aproape imposibil de prezis. Oamenii de știință și amatorii le acordă atenție încă din cele mai vechi timpuri. Mare corpuri cerești Ei zboară rar în apropierea Pământului, iar o astfel de priveliște este fascinantă și terifiantă. Istoria conține informații despre astfel de corpuri strălucitoare care scânteie printre nori, eclipsând chiar și Luna cu strălucirea lor. Odată cu apariția primului astfel de corp (în 1577) a început studiul mișcării cometelor. Primii oameni de știință au reușit să descopere zeci de asteroizi diferiți: apropierea lor de orbita lui Jupiter începe cu strălucirea cozii, iar cu cât corpul este mai aproape de planeta noastră, cu atât arde mai strălucitor.
Se știe că cometele sunt corpuri care se mișcă pe anumite traiectorii. De obicei, are o formă alungită și se caracterizează prin poziția sa față de Soare.
Orbita cometei poate fi cea mai neobișnuită. Din când în când, unii dintre ei se întorc la Soare. Oamenii de știință spun că astfel de comete sunt periodice: zboară lângă planete după o anumită perioadă de timp.
Comete
Încă din cele mai vechi timpuri, oamenii au numit orice corp luminos o stea, iar cei cu cozi în spatele lor au fost numiți comete. Mai târziu, astronomii au descoperit că cometele sunt corpuri solide uriașe, formate din fragmente mari de gheață amestecate cu praf și pietre. Ele provin din spațiul adânc și pot fie să zboare pe lângă Soare, fie să orbiteze în jurul Soarelui, apărând periodic pe cerul nostru. Se știe că astfel de comete se mișcă pe orbite eliptice ale marimi diferite: Unele revin o dată la douăzeci de ani, în timp ce altele apar o dată la fiecare sută de ani.
Comete periodice
Oamenii de știință cunosc o mulțime de informații despre cometele periodice. Se calculează orbitele și timpii de întoarcere ale acestora. Apariția unor astfel de corpuri nu este neașteptată. Printre acestea se numără perioada scurtă și perioada lungă.
Cometele cu perioadă scurtă includ comete care pot fi văzute pe cer de mai multe ori pe parcursul vieții. Alții s-ar putea să nu apară pe cer de secole. Una dintre cele mai cunoscute comete cu perioadă scurtă este Cometa Halley. Apare lângă Pământ o dată la 76 de ani. Lungimea cozii acestui gigant ajunge la câteva milioane de kilometri. Zboară atât de departe de noi încât pare o dungă pe cer. Ultima ei vizită a fost înregistrată în 1986.
Căderea cometelor
Oamenii de știință cunosc multe cazuri de asteroizi care au căzut pe planete și nu numai pe Pământ. În 1992, gigantul Shoemaker-Levy s-a apropiat foarte mult de Jupiter și a fost sfâșiat în numeroase bucăți de gravitația sa. Fragmentele s-au întins într-un lanț și apoi s-au îndepărtat de orbita planetei. Doi ani mai târziu, lanțul de asteroizi s-a întors pe Jupiter și a căzut peste el.
Potrivit unor oameni de știință, dacă un asteroid zboară în centru sistem solar, apoi va trăi multe mii de ani până se va evapora, zburând din nou lângă Soare.
Cometă, asteroid, meteorit
Oamenii de știință au identificat diferența în sensul asteroizilor, cometelor și meteoriților. Oamenii obișnuiți numesc aceste nume oricăror corpuri văzute pe cer și care au cozi, dar acest lucru nu este corect. CU punct științificÎn opinia noastră, asteroizii sunt blocuri uriașe de piatră care plutesc în spațiu pe anumite orbite.
Cometele sunt asemănătoare cu asteroizii, dar au mai multa gheata si alte elemente. Când se apropie de Soare, cometele dezvoltă o coadă.
Meteoriții sunt roci mici și alte resturi spațiale, de dimensiunea mai putin de un kilogram. Ele sunt de obicei vizibile în atmosferă ca stele căzătoare.
Comete celebre
Cea mai strălucitoare cometă a secolului XX a fost cometa Hale-Bopp. A fost descoperită în 1995, iar doi ani mai târziu a devenit vizibilă pe cer cu ochiul liber. Se putea vedea pe cer mai mult de un an. Aceasta este mult mai lungă decât strălucirea altor corpuri.
În 2012, oamenii de știință au descoperit cometa ISON. Potrivit prognozelor, ar fi trebuit să devină cel mai strălucitor, dar, apropiindu-se de Soare, nu a putut răspunde așteptărilor astronomilor. Cu toate acestea, a fost poreclit în mass-media „cometa secolului”.
Cea mai cunoscută este Cometa Halley. Ea s-a jucat rol importantîn istoria astronomiei, inclusiv ajutând la deducerea legii gravitației. Primul om de știință care a descris corpurile cerești a fost Galileo. Informațiile sale au fost prelucrate de mai multe ori, s-au făcut modificări, s-au adăugat fapte noi. Într-o zi, Halley a observat un model foarte neobișnuit în aspectul a trei corpuri cerești cu un interval de 76 de ani şi deplasându-se aproape pe aceeaşi traiectorie. El a concluzionat că nu sunt trei corpuri diferite, dar un lucru. Ulterior, Newton și-a folosit calculele pentru a construi o teorie a gravitației, care a fost numită teoria gravitației universale. Cometa Halley a fost văzută ultima dată pe cer în 1986, iar următoarea sa apariție va avea loc în 2061.
În 2006, Robert McNaught a descoperit corpul ceresc cu același nume. Conform ipotezelor, nu ar fi trebuit să strălucească puternic, dar pe măsură ce se apropia de Soare, cometa a început să câștige rapid luminozitate. Un an mai târziu, a început să strălucească mai strălucitor decât Venus. Zburând în apropierea Pământului, corpul ceresc a creat un adevărat spectacol pentru pământeni: coada sa curbată pe cer.
COMETĂ
un mic corp ceresc care se mișcă în spațiul interplanetar și eliberează din abundență gaz atunci când se apropie de Soare. Diverse lucruri sunt asociate cu cometele procese fizice, de la sublimarea (evaporarea uscată) a gheții până la fenomenele plasmatice. Cometele sunt rămășițele formării Sistemului Solar, o etapă de tranziție către materia interstelară. Observarea cometelor și chiar descoperirea lor sunt adesea efectuate de astronomi amatori. Uneori, cometele sunt atât de strălucitoare încât se atrag atentia tuturor. În trecut, apariția cometelor strălucitoare a provocat teamă în rândul oamenilor și a servit drept sursă de inspirație pentru artiști și desenatori.
Mișcarea și distribuția spațială. Toate sau aproape toate cometele sunt componente Sistem solar. Ele, ca și planetele, respectă legile gravitației, dar se mișcă într-un mod cu totul unic. Toate planetele se învârt în jurul Soarelui în aceeași direcție (care se numește „înainte” spre deosebire de „înapoi”) pe orbite aproape circulare situate aproximativ în același plan (ecliptica), iar cometele se mișcă în direcții înainte și înapoi de-a lungul unei înalte direcții. orbite alungite (excentrice) înclinate în unghiuri diferite față de ecliptică. Natura mișcării este cea care dezvăluie imediat cometa. Cometele cu perioade lungi (cu perioade orbitale de peste 200 de ani) provin din regiuni de mii de ori mai îndepărtate decât cele mai îndepărtate planete, iar orbitele lor sunt înclinate la tot felul de unghiuri. Cometele cu perioadă scurtă (perioade mai mici de 200 de ani) provin din regiunea planetelor exterioare, mișcându-se într-o direcție înainte pe orbite situate aproape de ecliptică. Departe de Soare, cometele de obicei nu au „cozi”, dar au uneori o „comă” abia vizibilă în jurul „nucleului”; împreună sunt numite „capul” cometei. Pe măsură ce se apropie de Soare, capul se mărește și apare o coadă.
Structura.În centrul comei se află nucleul - solid sau un conglomerat de corpuri de câțiva kilometri în diametru. Aproape toată masa cometei este concentrată în nucleul ei; această masă este de miliarde de ori mai mică decât cea a pământului. Conform modelului lui F. Whipple, nucleul cometei este format dintr-un amestec diverse gheață, în mare parte apă gheață amestecată cu dioxid de carbon înghețat, amoniac și praf. Acest model este confirmat atât de observațiile astronomice, cât și de măsurătorile directe nava spatiala lângă nucleele cometelor Halley și Giacobini-Zinner în 1985-1986. Când o cometă se apropie de Soare, miezul ei se încălzește și gheața se sublimează, adică. se evaporă fără să se topească. Gazul rezultat se împrăștie în toate direcțiile din nucleu, luând cu el particule de praf și creând o comă. Moleculele de apă distruse de lumina soarelui formează o coroană uriașă de hidrogen în jurul nucleului cometei. Pe lângă atracția solară, forțele de respingere acționează și asupra materiei rarefiate a unei comete, datorită căreia se formează o coadă. Moleculele neutre, atomii și particulele de praf sunt afectate de presiunea luminii solare, în timp ce moleculele și atomii ionizați sunt mai puternic afectați de presiune. vântul solar. Comportamentul particulelor care formează coada a devenit mult mai clar după studiul direct al cometelor în 1985-1986. Coada plasmei, constând din particule încărcate, are o structură magnetică complexă cu două regiuni de polaritate diferită. Pe partea de comă îndreptată spre Soare, se formează o undă de șoc frontală, prezentând activitate plasmatică ridicată.
Deși coada și coma conțin mai puțin de o milioneme din masa cometei, 99,9% din lumină provine din aceste zone. formațiuni de gaze, și doar 0,1% - din miez. Cert este că miezul este foarte compact și are, de asemenea, un coeficient de reflexie scăzut (albedo). Particulele pierdute de cometă se mișcă pe orbitele lor și, intrând în atmosferele planetelor, provoacă formarea meteorilor („stelele căzătoare”). Majoritatea meteorilor pe care îi observăm sunt asociați cu particule cometare. Uneori, distrugerea cometelor este mai catastrofală. Cometa Bijela, descoperită în 1826, s-a împărțit în două părți în fața observatorilor în 1845. Când în 1852 această cometă a fost văzută în ultima data, bucăți din miezul său s-au îndepărtat la milioane de kilometri unul de celălalt. Fisiunea nucleară anunță de obicei dezintegrarea completă a unei comete. În 1872 și 1885, când cometa lui Bijela, dacă nu i s-ar fi întâmplat nimic, ar fi traversat orbita Pământului, s-au observat ploi de meteori neobișnuit de puternice.
Vezi si
METEOR ;
METEORIT. Uneori, cometele sunt distruse atunci când se apropie de planete. Pe 24 martie 1993, la Observatorul Mount Palomar din California, astronomii K. și Y. Shoemaker, împreună cu D. Levy, au descoperit o cometă cu un nucleu deja distrus lângă Jupiter. Calculele au arătat că, pe 9 iulie 1992, cometa Shoemaker-Levy-9 (aceasta este a noua cometă pe care au descoperit-o) a trecut lângă Jupiter la o distanță de jumătate din raza planetei față de suprafața sa și a fost ruptă de gravitație în mai mult. peste 20 de părți. Înainte de distrugere, raza miezului său era de cca. 20 km.
Tabelul 1.
PRINCIPALE COMPONENTE DE GAZ ALE COMETEI
Întinse într-un lanț, fragmentele cometei s-au îndepărtat de Jupiter pe o orbită alungită, apoi, în iulie 1994, s-au apropiat din nou de ea și s-au ciocnit cu suprafața înnorata a lui Jupiter.
Origine. Nucleele cometelor sunt rămășițele materiei primare a Sistemului Solar, care a alcătuit discul protoplanetar. Prin urmare, studiul lor ajută la restabilirea imaginii formării planetelor, inclusiv a Pământului. În principiu, unele comete ar putea veni la noi din spațiul interstelar, dar până acum nici o astfel de cometă nu a fost identificată în mod fiabil.
Compoziția gazelor.În tabel Tabelul 1 enumeră principalele componente gazoase ale cometelor în ordinea descrescătoare a conținutului lor. Mișcarea gazului în cozile cometelor arată că acesta este puternic influențat de forțele negravitaționale. Strălucirea gazului este excitată radiatie solara.
ORBITE SI CLASIFICARE
Pentru a înțelege mai bine această secțiune, vă recomandăm să citiți următoarele articole:
MECANICA CELESTĂ;
SECȚIUNI CONICE;
ORBITĂ ;
SISTEM SOLAR .
Orbită și viteză. Mișcarea nucleului cometei este complet determinată de atracția Soarelui. Forma orbitei unei comete, ca orice alt corp din Sistemul Solar, depinde de viteza și distanța acesteia de la Soare. viteza medie corpul este invers proporțional rădăcină pătrată de la distanța sa medie până la Soare (a). Dacă viteza este întotdeauna perpendiculară pe vectorul rază îndreptată de la Soare către corp, atunci orbita este circulară, iar viteza se numește viteză circulară (vc) la distanța a. Viteza de evadare din câmpul gravitațional al Soarelui de-a lungul unei orbite parabolice (vp) este de câteva ori mai mare decât viteza circulară la această distanță. Dacă viteza cometei este mai mică de vp, atunci se mișcă în jurul Soarelui pe o orbită eliptică și nu părăsește niciodată Sistemul Solar. Dar dacă viteza depășește vp, atunci se mișcă în jurul Soarelui pe o orbită eliptică și nu părăsește niciodată Sistemul Solar. Dar dacă viteza depășește vp, atunci cometa trece pe lângă Soare o dată și îl părăsește pentru totdeauna, mișcându-se de-a lungul unei orbite hiperbolice. Figura prezintă orbitele eliptice ale celor două comete, precum și orbitele aproape circulare ale planetelor și o orbită parabolică. La distanța care separă Pământul de Soare, viteza circulară este de 29,8 km/s, iar viteza parabolică este de 42,2 km/s. Aproape de Pământ, viteza cometei Encke este de 37,1 km/s, iar viteza cometei Halley este de 41,6 km/s; Acesta este motivul pentru care cometa Halley merge mult mai departe de Soare decât cometa Encke.
Clasificarea orbitelor cometare. Majoritatea cometelor au orbite eliptice, deci aparțin Sistemului Solar. Adevărat, pentru multe comete acestea sunt elipse foarte alungite, aproape de o parabolă; de-a lungul lor, cometele se îndepărtează de Soare foarte departe și pentru o lungă perioadă de timp. Se obișnuiește să se împartă orbitele eliptice ale cometelor în două tipuri principale: de perioadă scurtă și de perioadă lungă (aproape parabolice). Perioada orbitală este considerată a fi de 200 de ani.
DISTRIBUȚIA SPAȚIALĂ ȘI ORIGINEA
Comete aproape parabolice. Multe comete aparțin acestei clase. Deoarece perioadele lor orbitale sunt de milioane de ani, doar o zece miimi dintre ele apare în vecinătatea Soarelui pe parcursul unui secol. În secolul al XX-lea observat cca. 250 de astfel de comete; prin urmare, sunt milioane în total. În plus, nu toate cometele se apropie suficient de Soare pentru a deveni vizibile: dacă periheliul (punctul cel mai apropiat de Soare) al orbitei cometei se află dincolo de orbita lui Jupiter, atunci este aproape imposibil să-l observi. Ținând cont de acest lucru, în 1950 Jan Oort a sugerat că spațiul din jurul Soarelui se află la o distanță de 20-100 mii UA. (unități astronomice: 1 UA = 150 milioane km, distanță de la Pământ la Soare) este umplut cu nuclee de cometă, al căror număr este estimat la 1012, iar masa totală este de 1-100 de mase Pământului. Limita exterioară a „norului de cometă” Oort este determinată de faptul că la această distanță de Soare mișcarea cometelor este influențată semnificativ de atracția stelelor învecinate și a altor obiecte masive (vezi mai jos). Stelele se deplasează în raport cu Soarele, influența lor perturbatoare asupra cometelor se modifică, iar acest lucru duce la evoluția orbitelor cometelor. Deci, întâmplător, o cometă poate ajunge pe o orbită care trece aproape de Soare, dar la următoarea revoluție orbita ei se va schimba ușor, iar cometa va trece departe de Soare. Cu toate acestea, în loc de aceasta, cometele „noi” vor cădea constant din norul Oort în vecinătatea Soarelui.
Comete cu perioadă scurtă. Când o cometă trece lângă Soare, miezul ei se încălzește și gheața se evaporă, formând o comă de gaz și o coadă. După câteva sute sau mii de astfel de zboruri, nu mai există substanțe fuzibile în miez și încetează să mai fie vizibile. Pentru cometele cu perioadă scurtă care se apropie în mod regulat de Soare, aceasta înseamnă că populațiile lor ar trebui să devină invizibile în mai puțin de un milion de ani. Dar le observăm, prin urmare, reaprovizionarea din comete „proaspete” sosește în mod constant. Reumplerea cometelor de scurtă perioadă are loc ca urmare a „captării” acestora de către planete, în principal Jupiter. Anterior se credea că au fost capturate cometele cu perioade lungi care vin din norul Oort, dar acum se crede că sursa lor este un disc cometar numit „norul interior Oort”. În principiu, ideea norului Oort nu s-a schimbat, dar calculele au arătat că influența mareelor a Galaxiei și influența norilor masivi de gaz interstelar ar trebui să o distrugă destul de repede. Este nevoie de o sursă de reaprovizionare. O astfel de sursă este acum considerată a fi norul interior Oort, care este mult mai rezistent la influențele mareelor și conține un ordin de mărime mai multe comete decât norul exterior prezis de Oort. După fiecare apropiere a sistemului solar de un nor interstelar masiv, o cometă din nor extern Oortele se împrăștie în spațiul interstelar și sunt înlocuite cu comete din norul interior. Tranziția unei comete de pe o orbită aproape parabolică la o orbită de scurtă perioadă are loc atunci când ajunge din urmă cu planeta din spate. De obicei, capturarea unei comete pe o nouă orbită necesită mai multe treceri prin sistemul planetar. Orbita rezultată a unei comete are de obicei o înclinație scăzută și o excentricitate ridicată. Cometa se deplasează de-a lungul ei într-o direcție înainte, iar afeliul orbitei sale (punctul cel mai îndepărtat de Soare) se află aproape de orbita planetei care a capturat-o. Aceste considerații teoretice sunt pe deplin confirmate de statisticile orbitelor cometelor.
Forțe negravitaționale. Produsele de sublimare gazoase exercită presiune reactivă asupra nucleului cometei (asemănătoare reculului unui pistol când este tras), ceea ce duce la evoluția orbitei. Cel mai activ flux de gaz are loc din partea încălzită „de după-amiază” a miezului. Prin urmare, direcția forței de presiune asupra miezului nu coincide cu direcția razelor solare și a gravitației solare. Dacă rotația axială a nucleului și revoluția sa orbitală au loc în aceeași direcție, atunci presiunea gazului în ansamblu accelerează mișcarea nucleului, ducând la o creștere a orbitei. Dacă rotația și circulația au loc în direcții opuse, atunci mișcarea cometei este încetinită și orbita este scurtată. Dacă o astfel de cometă a fost capturată inițial de Jupiter, atunci după un timp orbita sa se află în întregime în regiunea planetelor interioare. Probabil asta s-a întâmplat cu cometa Encke.
Cometele ating Soarele. Un grup special de comete de scurtă perioadă este format din comete care „pasc” Soarele. S-au format probabil cu mii de ani în urmă ca urmare a distrugerii prin maree a unui nucleu mare, de cel puțin 100 km în diametru. După prima apropiere catastrofală de Soare, fragmente din nucleu au făcut cca. 150 de revoluții, care continuă să se destrame. Doisprezece membri ai acestei familii de comete Kreutz au fost observați între 1843 și 1984. Originile lor pot fi legate de o cometă mare văzută de Aristotel în 371 î.Hr.
Cometa Halley. Aceasta este cea mai faimoasă dintre toate cometele. A fost observată de 30 de ori din 239 î.Hr. Numit în onoarea lui E. Halley, care, după apariția cometei în 1682, i-a calculat orbita și i-a prezis întoarcerea în 1758. Perioada orbitală a cometei Halley este de 76 de ani; a apărut ultima dată în 1986 și va fi observat în 2061. În 1986, a fost studiat la distanță apropiată de 5 sonde interplanetare - două japoneze (Sakigake și Suisei), două sovietice (Vega-1 și Vega-1). 2") și unul european („Giotto”). S-a dovedit că nucleul cometei are formă de cartof, cca. 15 km si latime aprox. 8 km, iar suprafața sa este „mai neagră decât cărbunele”. Poate fi acoperită cu un strat de compuși organici, cum ar fi formaldehida polimerizată. Cantitatea de praf din apropierea miezului s-a dovedit a fi mult mai mare decât se aștepta. Vezi și HALLEY, EDMUND.
Cometa Encke. Această cometă slabă a fost prima inclusă în familia de comete Jupiter. Perioada sa de 3,29 ani este cea mai scurtă dintre comete. Orbita a fost calculată pentru prima dată în 1819 de astronomul german I. Encke (1791-1865), care a identificat-o cu cometele observate în 1786, 1795 și 1805. Cometa Encke este responsabilă de ploaia de meteoriți Tauride, observată anual în octombrie și noiembrie .
Cometa Giacobini-Zinner. Această cometă a fost descoperită de M. Giacobini în 1900 și redescoperită de E. Zinner în 1913. Perioada sa este de 6,59 ani. Odată cu aceasta, pe 11 septembrie 1985, s-a apropiat prima dată sonda spațială „International Cometary Explorer”, care a trecut prin coada cometei la o distanță de 7800 km de nucleu, datorită căreia s-au obținut date despre componenta plasmei. a cozii. Această cometă este asociată cu ploaia de meteoriți iacobinide (Draconide).
FIZICA COMETELOR
Miez. Toate manifestările unei comete sunt cumva legate de nucleu. Whipple a sugerat că nucleul cometei era un corp solid format în principal din gheață de apă cu particule de praf. Acest model „bulgăre de zăpadă murdar” explică cu ușurință multiplele treceri ale cometelor în apropierea Soarelui: cu fiecare trecere, un strat subțire de suprafață (0,1-1%) se evaporă greutate totală) și este salvat partea interioară miezuri. Poate că nucleul este un conglomerat de mai multe „cometesimale”, fiecare nu mai mult de un kilometru în diametru. O astfel de structură ar putea explica dezintegrarea nucleelor, așa cum sa observat cu cometa Biela în 1845 sau cometa West în 1976.
Strălucire. Luminozitatea observată a unui corp ceresc iluminat de Soare cu o suprafață constantă se modifică invers proporțional cu pătratele distanțelor sale față de observator și față de Soare. in orice caz lumina soarelui este împrăștiat în principal de învelișul de gaz-praf al cometei, a cărui suprafață efectivă depinde de rata de sublimare a gheții și care, la rândul său, depinde de flux de caldura, căzând pe miez, care el însuși variază invers cu pătratul distanței până la Soare. Prin urmare, luminozitatea cometei ar trebui să varieze invers proporțional cu a patra putere a distanței până la Soare, ceea ce este confirmat de observații.
Dimensiunea nucleului. Mărimea nucleului cometei poate fi estimată din observații într-un moment în care acesta este departe de Soare și nu este învăluit într-un plic de gaz și praf. În acest caz, lumina este reflectată doar de suprafața solidă a miezului, iar luminozitatea sa aparentă depinde de aria secțiunii transversale și de reflectanța (albedo). Albedo-ul nucleului cometei Halley s-a dovedit a fi foarte scăzut - cca. 3%. Dacă acest lucru este tipic pentru alte nuclee, atunci diametrele celor mai multe dintre ele se află în intervalul de la 0,5 la 25 km.
Sublimare. Trecerea materiei de la starea solidă la starea gazoasă este importantă pentru fizica cometelor. Măsurătorile luminozității și spectrelor de emisie ale cometelor au arătat că topirea gheții principale începe la o distanță de 2,5-3,0 UA, așa cum ar trebui să fie dacă gheața este în principal apă. Acest lucru a fost confirmat prin studierea cometelor Halley și Giacobini-Zinner. Gazele observate mai întâi pe măsură ce cometa se apropie de Soare (CN, C2) sunt probabil dizolvate în gheață de apă și formează hidrați de gaz (clatrați). Modul în care această gheață „compozită” se va sublima depinde în mare măsură proprietăți termodinamice gheata. Sublimarea amestecului de praf-gheață are loc în mai multe etape. Fluxuri de gaz și particule mici și pufoase de praf colectate de acestea părăsesc miezul, deoarece atracția la suprafața sa este extrem de slabă. Dar fluxul de gaz nu transportă particulele de praf dense sau interconectate și se formează o crustă de praf. Apoi razele de soare Stratul de praf se încălzește, căldura trece înăuntru, gheața se sublimează, iar fluxurile de gaz se sparg, spargând crusta de praf. Aceste efecte au devenit evidente în timpul observării cometei Halley în 1986: sublimarea și scurgerea gazelor au avut loc doar în câteva regiuni din nucleul cometei iluminate de Soare. Este probabil ca gheața să fi fost expusă în aceste zone, în timp ce restul suprafeței a fost acoperită cu crustă. Gazul și praful eliberați formează structurile observabile în jurul nucleului cometei.
Comă. Granulele de praf și gazul moleculelor neutre (Tabelul 1) formează o comă aproape sferică a cometei. De obicei, coma se întinde de la 100 de mii la 1 milion de km de nucleu. Presiunea ușoară poate deforma coma, întinzând-o într-o direcție anti-solară.
Corona de hidrogen. Deoarece miezul de gheață este în principal apă, coma conține în principal molecule de H2O. Fotodisociarea descompune H2O în H și OH, iar apoi OH în O și H. Atomii de hidrogen care se mișcă rapid zboară departe de nucleu înainte de a deveni ionizați și formează o coroană, a cărei dimensiune aparentă depășește adesea discul solar.
Coada și fenomene conexe. Coada unei comete poate consta din plasmă moleculară sau praf. Unele comete au ambele tipuri de cozi. Coada de praf este de obicei uniformă și se întinde pe milioane și zeci de milioane de kilometri. Este format din boabe de praf aruncate din miez în direcția antisolară de presiunea luminii solare și are o culoare gălbuie deoarece boabele de praf împrăștie pur și simplu lumina soarelui. Structurile cozii de praf pot fi explicate prin erupția neuniformă a prafului din miez sau prin distrugerea boabelor de praf. Coada plasmei, lungă de zeci sau chiar sute de milioane de kilometri, este o manifestare vizibilă a interacțiunii complexe dintre cometă și vântul solar. Unele molecule care părăsesc nucleul sunt ionizate de radiația solară, formând ioni moleculari (H2O+, OH+, CO+, CO2+) și electroni. Această plasmă împiedică mișcarea vântului solar, care este pătruns de un câmp magnetic. Când cometa lovește cometa, liniile de câmp se înfășoară în jurul ei, luând forma unui ac de păr și creând două zone de polaritate opusă. Ionii moleculari sunt capturați în această structură magnetică și formează o coadă de plasmă vizibilă în partea centrală, cea mai densă, care are o culoare albastră datorită benzilor spectrale de CO+. Rolul vântului solar în formarea cozilor de plasmă a fost stabilit de L. Bierman și H. Alfven în anii 1950. Calculele lor au fost confirmate de măsurători de la nave spațiale care au zburat prin cozile cometelor Giacobini-Zinner și Halley în 1985 și 1986. Alte fenomene de interacțiune cu vântul solar, care lovește cometa cu o viteză de cca. 400 km/s și generator în fața lui undă de șoc, în care se compactează materia vântului și capul cometei. Procesul de „captură” joacă un rol esențial; esența sa este că moleculele neutre ale cometei pătrund liber în fluxul vântului solar, dar imediat după ionizare încep să interacționeze activ cu câmpul magnetic și sunt accelerate la energii semnificative. Adevărat, uneori se observă ioni moleculari foarte energici care sunt inexplicabili din punctul de vedere al mecanismului indicat. Procesul de captare excită, de asemenea, undele de plasmă în volumul gigantic al spațiului din jurul nucleului. Observarea acestor fenomene prezintă un interes fundamental pentru fizica plasmei. „Ruperea de coadă” este o priveliște minunată. După cum se știe, în stare normală coada plasmei este conectată la capul cometei printr-un câmp magnetic. Cu toate acestea, adesea coada se rupe de cap și rămâne în urmă, iar în locul ei se formează una nouă. Acest lucru se întâmplă atunci când o cometă trece prin limita regiunilor vântului solar cu un câmp magnetic direcționat opus. În acest moment, structura magnetică a cozii este rearanjată, ceea ce arată ca o rupere și formarea unei noi cozi. Topologie complexă camp magnetic duce la accelerarea particulelor încărcate; Acest lucru poate explica apariția ionilor rapizi menționați mai sus.
Coliziuni în Sistemul Solar. Din numărul observat și parametrii orbitali ai cometelor, E. Epic a calculat probabilitatea de coliziuni cu nucleele cometelor de diferite dimensiuni (Tabelul 2). În medie, o dată la 1,5 miliarde de ani, Pământul are șansa de a se ciocni cu un nucleu cu un diametru de 17 km, iar acest lucru poate distruge complet viața din zonă. zonă egală America de Nord. De-a lungul celor 4,5 miliarde de ani din istoria Pământului, acest lucru s-ar fi putut întâmpla de mai multe ori. Dezastrele mai mici sunt mult mai frecvente: în 1908, nucleul unei comete mici a intrat probabil în atmosferă și a explodat peste Siberia, provocând adăpostirea pădurilor pe o suprafață mare.
La distante de ordinul a 100.000 a.m. adică un număr imens se mișcă corpuri mici, reprezentând bulgări de particule de praf lipite între ele, învăluite în hidrogen, apă și zăpadă de hidrocarburi. Colecția acestor corpuri este numită „norul de comete” sau norul Oort.
S-a format simultan cu sistemul solar în urmă cu aproximativ 5 miliarde de ani, adică substanța din care s-au format planetele a fost păstrată în comete. Prin urmare, studiul cometelor este foarte important. Corpurile individuale se deplasează în nor cu viteze relative foarte mici (fracții de metru pe secundă). Ciocnirile întâmplătoare pot duce la compactarea corpurilor, lipirea acestora sau distrugerea acestora.
Ca urmare a unor procese foarte lungi, majoritatea corpurilor norilor capătă dimensiuni de câțiva, poate de câteva zeci, kilometri. Sub influența radiațiilor ionizante și a razelor cosmice (care sunt curenți particule elementare energie mare) în „zăpadă” sunt complexe reacții chimice, iar de-a lungul a miliarde de ani în el apar compuși chimici complecși. Aceste corpuri devin ulterior nucleele solide ale cometelor.
Periodic, ca urmare a ciocnirilor întâmplătoare sau a perturbărilor de la stelele din apropiere, un corp dintr-un nor de comete poate fi aruncat în regiunile centrale ale Sistemului Solar. Dacă în același timp există o apropiere de una dintre planetele gigantice, atunci este posibil (și uneori apare) un caz când acest corp se deplasează pe o orbită care trece în imediata apropiere a Soarelui.
O cometă se distinge printr-un cap - o înveliș nebuloasă luminoasă, cu o luminozitate crescândă spre centru, unde se observă de obicei un miez mai strălucitor și o coadă extinsă, întotdeauna îndreptată departe de Soare.
Coada de cometă
La o distanță aproximativ egală cu distanța de la Soare la Jupiter, suprafața nucleului solid al cometei se încălzește atât de mult încât gazele înghețate încep să se evapore. Pe măsură ce se apropie de Soare, evaporarea crește și se formează un nor luminos de gaz. Sub influența presiunii ușoare și a vântului solar, gazele încep să se îndepărteze de Soare și apare cometa coadă, îndreptată tot de la Soare. După trecerea de punctul cel mai apropiat al orbitei de Soare, temperatura de la suprafața miezului solid scade, evaporarea scade și coada dispare treptat (Fig. 56). Material de pe site
Când se apropie de Soare, doar componentele cu topire scăzută se evaporă. Particulele de praf de silicat și fier rămân, iar la suprafață apare o crustă de praf, protejând bine regiunile interne ale miezului de încălzirea excesivă.
După cum se vede clar în cometele periodice, cantitatea de gaz evaporată de cometă scade cu fiecare trecere în apropierea Soarelui. Puterea nucleului scade și cometa este distrusă.
Dezintegrarea unei comete a fost observată direct în cometa Biela (1848). La câțiva ani după distrugerea finală a cometei, Pământul și-a traversat orbita. Zilele acestea a fost o ploaie de meteoriți excepționale. Au apărut peste 1.000 de meteori pe minut; observatorii au spus că la Berlin la acea vreme a devenit atât de ușor încât a fost posibil să se citească.
O cometă este un corp ceresc nu foarte mare care se mișcă în spațiul intergalactic și, atunci când se apropie de Soare, eliberează aglomerații caracteristice de gaz în spatele lui. De fapt, cometele reprezintă o etapă de tranziție către materia interstelară, ca să spunem așa, rămășițele formării Sistemului Solar. Evaporarea uscată a gheții (sublimare), procese cu plasmă și alte diverse fenomene fizice, sunt indisolubil legate de comete. Spre deosebire de restul numeroaselor corpuri cerești ale sistemului solar, ei au aflat despre comete cu mult înainte de apariția unor instrumente optice a monitoriza cer înstelat. Acest lucru este dovedit de înregistrările vechilor chinezi, care vorbesc despre observațiile cometei Halley în 240 î.Hr.
Chiar și astăzi, orice astronom amator este capabil să observe și chiar să descopere o nouă cometă. La urma urmei, pot fi atât de strălucitori încât vor atrage atenția tuturor. Dar cu doar câteva secole în urmă, a provocat apariția unor comete deosebit de strălucitoare oameni normali panica si frica, iar artistii sunt inspirati.
Deci, de ce, până la urmă, cometele sunt atât de diferite de multe alte corpuri cerești? Desigur, cu traseul luminos caracteristic (coada), care rămâne în spatele cometei. Se formează pe măsură ce cometa se apropie de Soare. Principala compoziție și structura cometelor include praf și gheață înghețată cu gaz, care, pe măsură ce se apropie de Soare, începe să se încălzească și să se evapore de la suprafața sa, rezultând o dâră luminoasă.
Observarea unei comete nu este doar un spectacol frumos care fascinează prin frumusețea ei, ci și foarte educativ din punct de vedere științific. Faptul este că suprafața și miezul cometei constă dintr-o substanță care, din motive necunoscute, nu a putut să se formeze într-o planetă cu drepturi depline în primele etape ale dezvoltării sistemului solar. Prin urmare, prin studiul cometelor, oamenii de știință pot privi în trecutul îndepărtat și pot înțelege în detaliu mecanismul formării planetelor.
Cometele, ca și planetele, respectă legile gravitației cunoscute, dar se deplasează de-a lungul unor traiectorii foarte unice. Dacă planetele se rotesc în aceeași direcție pe orbite circulare, atunci cometele se rotesc atât direct, cât și în interior direcție inversă de-a lungul orbitelor foarte excentrice (alungite) care sunt înclinate față de axa ecliptică. Acestea vor fi împărțite în comete cu perioadă scurtă (perioada orbitală mai mică de 200 de ani) și comete cu perioadă lungă (mai mult de 200 de ani). Cele mai multe comete descoperite au o perioadă de mult mai mare de 200 de ani și apar în sistemul nostru solar foarte, foarte rar, apoi dispar timp de multe mii sau chiar milioane de ani. Desigur, astfel de comete există mult mai mult decât cometele care zboară adesea în apropierea Soarelui și, prin urmare, se evaporă treptat. De asemenea, este posibil ca traiectoria de zbor a cometei să se intersecteze cu orbita uneia dintre planetele sistemului solar, ceea ce duce inevitabil la coliziuni. Ca urmare a unor astfel de ciocniri, cratere apar pe Mercur, Marte, Lună și alte planete.
Cea mai faimoasă cometă cunoscută pe pământ este Cometa Halley. Apariția sa a fost observată de peste 30 de ori din 239 î.Hr. Firește, își datorează numele lui E. Halley, care, după următoarea sa apariție în 1682, și-a calculat orbita și a prezis revenirea cometei în 1758. Perioada orbitală a cometei Halley este de 76 de ani; A fost văzut ultima dată în 1986, așa că va apărea în 2061.
Cu ea ultima apariție Mai mulți sateliți japonezi, sovietici și europeni au fost studiați la distanță apropiată. Ca urmare a acestui fapt, s-a dovedit că nucleul cometei Halley are forma ovala aproximativ 15 km lungime și aproximativ 8 km lățime, iar suprafața sa este posibil acoperită cu un strat de compuși organici și are o culoare mai neagră decât cărbunele.
- „Cronicile lui Amber”. Cărți în ordine. Recenzii. Roger Zelazny „Cronicile lui Amber Roger Zelazny Cei nouă prinți ai chihlimbarului a continuat
- Ciupercă de orez: beneficii și daune
- Energia umană: cum să vă aflați potențialul energetic Energia vitală umană după data nașterii
- Semne zodiacale pe elemente - Horoscop