ВОЗДУШНЫЕ ЗМЕИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ИЗ ЧЕГО ОНИ СДЕЛАНЫ, ФОРМЫ И ПРИМЕРЫ - ARTE - 2024

В кометах небольшой неправильной формы планет принадлежит к Солнечной системе, потому что они связаны с Солнцем силой тяжести. Термин «комета» происходит от греческого языка и относится к «волосам» кометы, длинному следу, который становится видимым, когда она приближается к Солнцу.

Кометы происходят из первоначального облака материи, которое дало начало нашей солнечной системе, в настоящее время они скорее находятся на ее окраинах, хотя иногда их орбита приближает их к Земле.

Рисунок 1. Самая популярная комета: Галлея. Источник: Wikimedia Commons. НАСА / В. Liller

Эти случайные посетители состоят из крупинок нелетучих материалов, таких как пыль и камни, а также замороженных газов. Хотя сегодня они являются респектабельными членами Солнечной системы, в древние времена их неожиданное появление предвещало катастрофы и войны.

Знаменитый английский астроном Эдмонд Галлей (1656-1742) был первым, кто подробно изучил кометы с научной точки зрения. Галлей пришел к выводу, что они были периодическими посетителями, и рассчитал орбиту одного из них. Основываясь на своих расчетах, он предсказал возвращение кометы на 1757 год, хотя это было немного отложено и прибыло в следующем году. Комета была названа в его честь: комета Галлея.

Кометы были в изобилии по всей примитивной солнечной системе, хотя сегодня они отодвинуты на окраины, время от времени посещая окрестности Солнца. Плохая репутация, которая так долго сопровождала их, несправедлива, поскольку весьма вероятно, что они принесли с собой лед. что образовалась атмосфера планет, в том числе Земли.

Таким образом были заложены основы для процветания жизни. Есть даже те, кто утверждает, что жизнь пришла на Землю из других мест в космосе, именно через кометы. Это хорошо известная теория панспермии.

Из чего сделаны кометы?

Материал, из которого состоят кометы, такой же, как и в остальной части солнечной системы, образовавшейся из огромного облака пыли и газа. Это облако, в свою очередь, вероятно, возникло в результате взрыва сверхновой.

Около 4,6 миллиарда лет назад облако, состоящее в основном из водорода и гелия, медленно вращалось вокруг молодого Солнца, и его частицы сталкивались друг с другом. Сила гравитации заставила множество частиц слипаться вместе, чтобы стать планетами, но столкновения также раздробили другие объекты.

Многие из них стали астероидами и кометами или помогли сформировать другие планеты. Например, состав Урана и Нептуна, внешних планет-гигантов, очень похож на состав комет.

Астрономическая спектроскопия

Свет, излучаемый кометами, дает много ценной информации об их составе и структуре. Можно провести спектральный анализ - изучение света - кометы, когда она подойдет достаточно близко к Солнцу. Затем сильное тепло от звезды вызывает испарение материала кометы, высвобождая ионизированные атомы и молекулы.

Также испускаются фотоны с определенными характеристиками - линиями излучения, которые анализируются с помощью методов спектроскопии. Таким образом, можно однозначно идентифицировать наличие свободных радикалов - высокореактивных химических соединений, таких как, например, CH, CN и NH2.

В состав комет входят вода, органические соединения, аммиак, метан, монооксид, диоксид углерода и силикаты. Что касается присутствующих в них элементов, обнаружены натрий, железо и магний.

Какой формы бывают кометы?

Размер типичного воздушного змея в среднем составляет около 10 км в диаметре, хотя их больше 50 км. Это не очень внушительные размеры, и его внешний вид вдали от Солнца очень похож на астероид: более или менее аморфное и застывшее тело.

Когда комета приближается к Солнцу и подвергается воздействию излучения, ее внешний вид значительно меняется, приобретая характерную структуру.

Структура кометы

Комета состоит из следующих частей:

-CORE

-Волосы

-Хвостик

Волосы кометы или комы, состоящие из пыли и газа, представляют собой ореол из рассеянного и блестящего материала, который окружает ледяной центр, называемый ядром. Структура, состоящая из ядра и волос, представляет собой голову кометы.

У них также развиваются хвосты, называемые каудами. Обычно их две, хотя у впечатляющей кометы 1744 года было шесть хвостов.

Одна из труб - прямая, состоит из газов и может иметь длину до 10 миллионов километров. Он появляется благодаря действию так называемого солнечного ветра, потока высокоионизированных частиц, который Солнце непрерывно испускает из солнечной короны. Магнитное поле, связанное с этим движением частиц, отталкивает газ от волос.

Другой хвост, или хвост, является продолжением пыли из волос кометы, поскольку он испаряется под действием тепла Солнца. Он имеет изогнутую форму, которая простирается в пространстве от 10 до 100 миллионов километров.

Рисунок 2. Структура кометы. Источник: Wikimedia Commons. Kelvinsong

Некоторые люди принимают кометы за метеоры или падающие звезды, но первые, хотя и изменчивы по форме, видны в течение дней, недель и даже месяцев. Следующее - изображение Хаббла кометы 73P / Швассмана-Вахмана, теряющей свой хвост:

С другой стороны, падающие звезды или метеоры - это остатки, которые кометы оставили на своем пути к Солнцу. Когда Земля периодически сталкивается с этими обломками, в ночном небе появляются хорошо известные метеорные потоки.

Столкновения комет

Долгое время считалось, что если комета столкнется с Землей, серьезных проблем не возникнет, поскольку эти объекты в основном представляют собой пыль и газ.

Однако теперь известно, что это может иметь катастрофические результаты, особенно после наблюдения столкновения кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером в 1994 году.

Орбита Шумейкера-Леви 9 так приблизила его к Юпитеру, что его мощная гравитация раздробила его на части, многие из которых быстро испарились, но другие шириной от 1 до 2 км более или менее ударились о планета.

В верхних слоях атмосферы Юпитера образовались огромные огненные шары и темные пятна, которые сохранялись довольно долгое время.

Ударная волна от такого столкновения имела бы разрушительные последствия для Земли. Не говоря уже о том, что темная на несколько месяцев атмосфера блокирует солнечный свет, не позволяя растениям осуществлять фотосинтез и нарушая пищевую цепочку.

Откуда они взялись?

В первые дни Солнечная система была полна комет повсюду, но со временем они отошли от внутренней части Солнечной системы, возможно, из-за мощной гравитации внешних планет, хотя время от времени они посещают нас.

Обычно с помощью телескопов одновременно видно около пятнадцати или двадцати человек. Но когда дело доходит до комет, видимых невооруженным глазом, в среднем одна появляется каждые десять лет.

Астрономы считают, что кометы в основном приходят из трех внешних областей Солнечной системы:

-Пояс Койпера

-Облако Оорта

-Разбросанный диск

Пояс Койпера

Существование пояса Койпера было предложено Койпером и Уипплом примерно в 1950 году. Это область, которая начинается около орбиты Нептуна и продолжается в радиусе 10 астрономических единиц (ua) за Плутоном.

Астрономическая единица эквивалентна расстоянию, отделяющему Землю от Солнца, равному 150 миллионам километров. При измерении с Солнцем в центре пояс Койпера имеет радиус от 30 до 55 ua.

Многие кометы покинули окрестности Солнечной системы, чтобы достичь этого региона из-за гравитационного взаимодействия. Там же образуются новые кометы.

Пояс Койпера также является домом для транснептуновых объектов, которые являются членами солнечной системы, орбита которой находится за пределами Нептуна. Диаметр этих объектов составляет от 100 до 1000 километров, поэтому Плутон и его спутник Харон являются крупнейшими транснептуновыми объектами, известными на сегодняшний день.

Возможно, транснептуновым объектам суждено было стать еще одной великой планетой, однако по какой-то причине этого не произошло. Возможно, это произошло потому, что материал, из которого он состоит, был слишком рассредоточенным после образования Нептуна, и силы тяжести было недостаточно для его уплотнения.

Облако Оорта

Со своей стороны, Облако Оорта или Облако Опика-Оорта - это огромное сферическое скопление, полное комет, которое окружает Солнце в радиусе 1 светового года или 50 000 UA. Его размер намного больше, чем пояс Койпера.

Некоторые из самых ярких комет происходят из этой области космоса, а также так называемые долгопериодические кометы. Период - это время, за которое комета движется по орбите, если он очень длинный, период больше.

Астрономы считают, что, пожалуй, самая известная комета, комета Галлея, хотя и не имеет длительного периода, исходит из Облака Оорта, а не из пояса Койпера, как можно было бы ожидать. Отсюда же происходит и долгопериодическая комета Хейла-Боппа.

Что происходит, так это то, что гравитационное притяжение Солнца уменьшается с увеличением расстояния, и тогда другие звезды и объекты могут изменять орбиту тех, что находятся в Облаке Оорта. Таким образом, они могут существенно изменить свою орбиту и быть отправлены внутрь Солнечной системы.

Рисунок 3. Схема, показывающая внутреннюю солнечную систему, внешнюю солнечную систему, облако Оорта и орбиту Седны. Источник: Wikimedia Commons. Basketteur

Рассеянный диск

Недавно астрономы предположили существование новой области в Солнечной системе, называемой рассеянным диском или диффузным диском. Он частично перекрывается с поясом Койпера, простираясь, возможно, на 500 у.е. или чуть больше.

Количество объектов в этой области также неясно, но они известны как скалистые и ледяные, состоящие из металла и льда. Размер этих объектов также составляет порядка 100–1000 км, а некоторые даже больше, например, карликовая планета Эрида диаметром 2300 км больше Плутона.

Их орбиты очень вытянуты, и астрономы считают, что это связано с гравитационным влиянием Нептуна.

На рисунке выше в правом нижнем углу показана орбита Седны, транснептунового объекта, который, по мнению некоторых астрономов, находится в Облаке Оорта, а другие - в рассеянном диске. Он был открыт в 2003 году и является членом солнечной системы с самым длинным известным на сегодняшний день периодом.

Что дает светящийся хвост кометы?

Хвосты комет, их самая яркая особенность, если смотреть с Земли, формируются, когда они подходят достаточно близко к Солнцу.

Частицы газа кометы сталкиваются с потоком солнечного ветра и взаимодействуют с высокоэнергетическими фотонами Солнца, смещая их в сторону от звезды. Вот почему мы всегда видим, что хвост кометы направлен против Солнца.

Чем ближе комета подходит к звезде, тем ярче она становится. Вот почему кометы лучше всего видеть вскоре после захода солнца на западном небе или незадолго до восхода солнца на восточном небе.

Какой формы орбита кометы?

Орбиты комет представляют собой конические кривые, почти всегда эллипсы с большим эксцентриситетом. Другими словами, это очень плоские эллипсы, в отличие от орбит планет, эксцентриситет которых приближает их к окружности. Иногда орбита может быть даже параболической или гиперболической.

За орбиту отвечает сила тяжести, действующая со стороны Солнца и других компонентов солнечной системы. И в меньшей степени газы, которые испускает сама комета.

Орбита многих, многих комет приближает их довольно близко к окрестностям Земли, так называемой внутренней солнечной системе, но почти всегда их можно наблюдать только в телескопы.

Короткопериодные воздушные змеи

Период кометы, то есть время, необходимое для прохождения ее орбиты, пропорционален ее размеру. Есть кометы с очень коротким периодом, такие как Энке, которым требуется 3,3 года, чтобы посетить Землю. Чтобы снова увидеть комету Галлея, требуется от 74 до 79 лет.

Эти кометы классифицируются как короткопериодические кометы, орбиты которых уводят их близко к Юпитеру или даже за орбиту Нептуна. На это уходит менее 200 лет. Около дюжины из них прибывают каждый год во внутренние районы Солнечной системы, но вам понадобится телескоп, чтобы их можно было наблюдать.

Длиннопериодные воздушные змеи

Со своей стороны, долгопериодическим кометам требуется более 200 лет, чтобы пройти свой путь, а их орбиты обычно параболические. Считается, что они пришли из далекого Облака Оорта87.

Примеры известных комет

Самые известные кометы названы в честь их первооткрывателей. Им также дается имя с цифрами и буквами в соответствии с кодом, установленным астрономами, который включает период и год открытия.

Вот некоторые из самых известных комет:

Комета Галлея

Это, без сомнения, самая замечательная комета из всех и лучше всего задокументированная. Он посещает Землю каждые 75 лет или около того, и многочисленные хронисты по всему миру записывали его появление с 240 г. до н.э., хотя они не осознавали, что это был тот же объект, пока Эдмунд Галлей не рассчитал его орбиту и не предсказал его возвращение.

Визит 1986 года был использован для непосредственного изучения его структуры с помощью беспилотной миссии Джотто. Его ядро ​​оценивается примерно в 15 км в ширину более или менее.

Ожидается, что Галлей вернется на Землю к 2061 году, однако каждый раз, когда комета посещает нас, она оставляет свои останки разбросанными по орбите Земли. Метеорный поток, известный как Ориониды, видимый каждый октябрь, является частью этого мусора, так же как и Эта-Аквариды, которые появляются в период с апреля по май.

Tempel-Tuttle

Темпель-Туттль известен тем, что был отцом Леонид, еще одного известного метеорного потока. Она была открыта в 19 веке и представляет собой короткопериодическую комету: ей требуется 33 года, чтобы пройти по своей орбите.

Она не так заметна, как комета Галлея, потому что не видна невооруженным глазом. Их следующий визит состоится в 2031 году. По мере приближения Темпеля-Туттля к Земле Леониды усиливают свою активность и превращаются в метеорные бури.

Хейла-Боппа

Рис. 4. Вид кометы Хейла-Боппа во время ее визита в 1997 г. Источник: Wikimedia Commons. Tequask.

Эта комета посетила Землю в конце 20-го века и известна как Большая комета 1997 года, ее можно было наблюдать немногим больше года. Его яркость была необычной, как и размер ядра: 40 км в ширину. Многие считали, что вместе с ним на Землю прибудет инопланетный корабль.

Изучение его света с помощью спектроскопии показало наличие органических соединений, большого количества тяжелой воды - оксида дейтерия - и заметного натриевого хвоста, помимо хвостов, описанных в предыдущих разделах.

Его по-прежнему можно наблюдать в большие телескопы, и его следующее посещение состоится через 2380 лет.

Сапожник-Леви 9

Эта комета примечательна тем, что в 1994 году столкнулась с поверхностью Юпитера. Она позволила ученым частично раскрыть состав атмосферы Юпитера, в которой были обнаружены сера, аммиак, сульфид углерода и сероводород, а также другие соединения. ,

Ссылки

1. Астрономия для начинающих. Кометы. Получено с: astronomia-iniciacion.com.
2. Чодас, П. Введение в кометы и астероиды. Получено с: stardustnext.jpl.nasa.gov.
3. Маран, С. Астрономия для чайников.
4. Остер, Л. 1984. Современная астрономия. От редакции Reverté.
5. Wikipedia. Воздушный змей. Получено с: es.wikipedia.org.