Himmelske kameleoner. Misoppfatninger om kometer Følger halen til en planet alltid den?

Hvis du ser på en komet gjennom et teleskop, kan du se at den har et «hode» og en «hale». "Hodet" er en stor sky av glødende gass som kalles kometens episenter. Episenteret kan nå over 1 609 300 kilometer i diameter. Disse gassene er så lette at solvindene blåser dem tilbake. Dermed dannes en "hale".

Når en komet nærmer seg Solen, blir «halen» større og større fordi trykket fra solvindene øker. Når kometen beveger seg bort fra solen og inn i det kalde universet, synker trykket fra solvindene, men de fortsetter likevel å blåse ut gassene fra kometen. Av denne grunn er "halen" til en komet alltid rettet bort fra solen.

Ved episenteret til en komet kan du noen ganger se et lite, skinnende lyspunkt. Dette lyspunktet kalles kjernen til en komet. Astronomer tror at kjernen er en blanding av is- og støvpartikler, og danner en ball på opptil 50 kilometer i diameter.

Når de kretser rundt solen, beveger de fleste kometer seg i langstrakte baner. De er formet som en lang, tykk sigar. Det tar en komet tusenvis av år å fullføre én sirkel i sin bane.

Tre eller fire ganger i århundret passerer en komet så nær solen at dens lyse, skinnende "hale" er lett synlig fra jorden. Vi kan bare observere en komet når den passerer nær solen. Solen gjør så kometens is til gass. Stråling fra solen passerer gjennom gassene og ioniserer dem, noe som får gassene til å gløde.

Hvis du står vendt mot strålen, kan du se noen få meteorer, selv om de er lyse, men med veldig korte baner. Banene virker korte fordi meteorene flyr nesten rett mot deg. Men heldigvis er elementene i meteorregn veldig små og når ikke bakken.

Detaljert informasjon om meteorer og kometer finnes på nettstedet til North American Meteor Network (Web.InfoAve.Net/~meteorobs), på nettstedet til Gary Kronk (comets.amsmeteors.org) og på nettstedet til International Meteor Organization (www. .imo.net).

Alt om kometer

Kometer, gigantiske isklumper og gjørme, beveger seg sakte over himmelen og ser ut som uskarpe flekker, etterfulgt av et spor av gass; de kommer fra dypet av solsystemet. Disse romvandrerne har alltid vakt interesse. Hvert 75.–77. år nærmer Halleys berømte komet seg til solen og jorden. Hvis du ikke klarte å se henne i 1986, prøv igjen i 2061! Vil du ikke vente så lenge? Vel, det finnes andre kometer. For eksempel er den mindre kjente kometen Hale-Bopp (som nylig nærmet seg jorden) mye lysere enn Halleys komet.

Mange blander sammen meteorer og kometer, men det er lett å se forskjell. Et blits generert av en meteor varer i sekunder, og en komet er synlig i flere dager, uker og til og med måneder. Meteorer beveger seg raskt gjennom himmelen og blinker et kort øyeblikk fordi de kommer inn i jordens atmosfære i en avstand på omtrent 150 km fra observatøren. Og når man observerer kometer, ser det ut til at de beveger seg sakte, fordi de er adskilt fra oss med mange millioner kilometer. Meteorer er ganske vanlige, og kometer som er lette å se med det blotte øye vises i gjennomsnitt bare en gang i året eller enda sjeldnere.

Astronomer pleide å beskrive kometer som bestående av et hode og en hale (eller haler). Deretter begynte et sterkt lyspunkt i hodet til en komet å bli kalt kjerne. I dag vet vi at kjernen er kometen, den såkalte «skitne snøballen», en blanding av is, frosne gasser (som karbonmonoksid og karbondioksid) og faste partikler (støv eller skitt) (fig. 4.3). Alle andre synlige deler av kometen er ganske enkelt et resultat av fordampning av is fra kjernen.

Ris. 4.3. En komet er i hovedsak en skitten snøball

Hvis kometen er langt fra Solen, er den bare en kjerne; Hun har ikke hode eller hale ennå. Diameteren på denne iskulen kan være flere titalls kilometer eller bare et par kilometer. Etter astronomiske standarder er dette veldig lite, og siden kjernen bare lyser av reflektert lys fra Solen, er en fjern komet nesten usynlig og derfor vanskelig å oppdage.

Fotografier av kjernen til Halleys komet tatt av sonden fra European Space Agency (ESA) viste at denne uregelmessig formede isklumpen har en mørkfarget skorpe (svært lik en skje med sjokoladedekket vaniljeis). Akk, kometer er ikke så velsmakende, men for øynene er det en sann nytelse! Men så snart solen varmer opp overflaten av kjernen litt, begynner stråler av gass og støv å unnslippe fra den, som geysirer, inn i det omkringliggende rommet. (Vel, bjeff! Ingen mening!)

Når kometen nærmer seg Solen, begynner isen i kjernen å fordampe og strømmer av gass og støv skytes ut i verdensrommet. Gass og støv danner rundt kjernen en slags tåkete lysende sky kalt koma(koma); dette begrepet kommer fra det latinske ordet for "hår" og har ingenting å gjøre med pasientens koma (bare en spøk). Nesten alle forveksler koma med hodet til en komet, men hodet består strengt tatt av koma og en kjerne.

Gløden fra en komets koma er delvis solens lys, reflektert av millioner av små støvpartikler, og delvis en svak stråling som kommer fra atomene og molekylene i koma.

Støvet og gassen som finnes i kometens koma blir utsatt for påvirkning av forstyrrende krefter, så kometens haler dannes.

Under påvirkning av solvinden kastes støvpartikler i motsatt retning av solen (fig. 4.4), og danner en støvsky. hale kometer.

Ris. 4.4. Halen på en komet peker bort fra solen

Støvhalen lyser med reflektert lys fra solen. Den er jevn, noen ganger med en liten krumning, og blekgul.

Koma igjen?

Den første regelen for komettitting er: kom deg ut av byen! Selv om kjernen til en komet kan være bare 8-16 km i diameter, når komaet som dannes rundt den noen ganger titusenvis eller til og med hundretusenvis av kilometer i diameter. Gasser slippes ut fra kjernen på samme måte som røyk fra en sigarett. Ved å spre seg forsvinner de gradvis fra syne. Derfor avhenger størrelsen på en komets koma ikke bare av hvor mye materiale kometen sender ut, men også av følsomheten til det menneskelige øyet eller filmen (eller elektronisk sensor). Den tilsynelatende størrelsen på koma avhenger også av hvor mørk himmelen er. En lys komet i sentrum av byen virker mye mindre enn utenfor byen, hvor himmelen er mye mørkere.

Noe av gassen i koma ionisert, dvs. får en elektrisk ladning, under påvirkning av ultrafiolett stråling fra solen. I denne tilstanden utsettes gassene for sol-vind, en usynlig strøm av elektroner og protoner som sendes ut av solen til det ytre rom (for flere detaljer, se kapittel 10). Solvinden kaster den elektrifiserte kometgassen i en retning også motsatt av solen, noe som resulterer i dannelsen av kometens ion eller plasmahale. Plasmahalen er som en vindsekk på flyplassen: den forteller astronomer som ser på en komet hvilken vei solvinden "blåser" på punktet i verdensrommet hvor kometen er.

I motsetning til en støvhale, er en komets plasmahale blå i fargen og "fibrøs" i utseende, og noen ganger til og med vridd eller revet.

Noen ganger bryter en del av plasmahalen vekk fra kometen og flyr bort i den retningen halen "peker". Da danner kometen (som en øgle) en ny plasmahale. Komethaler kan variere fra millioner til hundrevis av millioner kilometer i lengde.

Når hodet til en komet vender mot solen, flagrer halen (eller halene) bak den. Når en komet sirkler rundt solen og går ut av solsystemet, peker halen fortsatt vekk fra solen, så nå følger kometen etter halen! Dermed oppfører kometen seg i forhold til Solen, som en hoffmann - i forhold til keiseren: han vender aldri ryggen til sin herre. Som vist i fig. 4.4 kan en komet bevege seg med eller mot klokken, men i alle fall vil halen alltid være rettet bort fra Solen.

Komet og halene til en komet er komponenter i prosessen med dens forsvinning. Kjernen avgir gass og støv, danner koma, og halene er allerede tapt av kometen for alltid - de forsvinner rett og slett. Innen kometen har gått langt utenfor Jupiters bane (som er der de fleste kometer kommer fra), vil det igjen bare være én kjerne igjen av den. Men støvet den mistet kan en dag "falle" til jorden i en meteorregn hvis den krysset banen.

Med noen års mellomrom vises en komet lys nok og godt plassert på himmelen slik at den lett kan sees med det blotte øye eller med en liten kikkert. Jeg kan ikke si når en slik komet kommer, fordi kometene som astronomene nøyaktig forutsier i nær fremtid, ikke vil være spesielt lyse. Men faktum er at nesten alle lyse og utrolig vakre kometer ble oppdaget, ikke spådd.

Fra moderne fotografier kan man enkelt sette seg inn i kometenes mangfold av former og spore endringene i disse formene, som gjør det mulig å kalle kometer himmelske kameleoner – de er så foranderlige.

Store og lyse kometer som ble observert med det blotte øye, var som regel alle med haler. Kometer er små og svake, har ofte knapt synlige korte haler, bare synlige på fotografier, og noen ganger har de ikke engang haler i det hele tatt. Mange kometer er bare synlige gjennom et teleskop, som svake tåkeflekker, uklare i kantene; de kalles teleskopiske. Men enhver lyssterk komet er teleskopisk, liten og svak når den er langt fra solen. Halen hennes vises og vokser når hun nærmer seg solen, og med avstand fra den avtar og forsvinner igjen. Kometer, som øgler, er i stand til å miste halen og regenerere dem.

Den tilsynelatende størrelsen og lysstyrken til en komet avhenger selvfølgelig også av avstanden til jorden. En enorm komet som har sklidd langt unna oss kan virke liten, og omvendt. Når du kjenner til tre bestemmelser av kometens posisjon på himmelen, gjort til forskjellige tider, er det allerede mulig å beregne dens bane og deretter ta hensyn til påvirkningen av avstanden fra jorden på kometens utseende. Selvfølgelig, for at dens bane skal beregnes mer pålitelig, er det nødvendig å ikke ha tre, men et stort antall observasjoner over sin posisjon.

Lysstyrken til en komet (korrigert for påvirkning av avstanden fra jorden) varierer med avstanden fra solen på forskjellige måter, men vanligvis mye raskere enn omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden, som først ble fastslått av prof. S.V. Orlov i Moskva. For eksempel, når man nærmer seg solen to ganger, øker lysstyrken til en komet ti til tjue ganger. Dette viser at kometer skinner med mer enn bare reflektert lys. Ellers ville lysstyrken til kometene endret seg som lysstyrken til planetene, det vil si ganske enkelt omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden, og når den nærmer seg Solen to ganger, vil den bare øke fire ganger. Lovene for endring i lysstyrken til kometer ble studert mer detaljert av S.K. Vsekhsvyatsky og B.Yu. Levin.

Halen på en komet er, som du vet, alltid rettet i motsatt retning av solen, og når kometen beveger seg bort fra solen, beveger halen seg foran kometen - nesten det eneste tilfellet i naturen blant skapninger med hale ...

Kometen består av flere deler, svært forskjellige i natur. Derfor oppstår ofte misforståelser hvis man snakker om en eller annen egenskap ved en komet, uten å indikere hvilken del av den som faktisk diskuteres.

I en komet bør man skille cellekjernen(mer presist, synlig kjerne), hode(også kalt koma, hvis kometen ikke har noen hale) og hale. Hodet, eller koma, er den lyseste delen av kometen, og er lysere i midten, hvor likheten til en stjerne, ofte tåkete, vanligvis sees. Dette er den synlige kjernen til kometen. Bare det, kanskje, er et kontinuerlig solid legeme, men snarere at det også består av separate faste deler.

Størrelsen på kjernene er svært liten; de er vanskelige å måle. For eksempel passerte Halleys komet i 1910 nøyaktig mellom jorden og solen. Hvis dens solide og ugjennomsiktige kjerne var mer enn 50 km i diameter, ville den vært synlig som en svart prikk mot bakgrunnen av den strålende solskiven. I mellomtiden ble ingenting av det slaget - ikke engang den minste skygge på Solen ble lagt merke til. I 1927 kom kometen Pons-Winnecke veldig nær jorden. I kjernen la sterke teleskoper ikke merke til den minste disk. Det følger at den var mindre enn 2 km i diameter. Fra et estimat av lysstyrken, forutsatt at det er et solid legeme og reflekterer sollyset i samme grad som månens overflate, kan det konkluderes med at diameteren bare er 400 m. Det er imidlertid mer sannsynlig , at kjernen består av ikke en, men fra mange steinblokker, men enda mindre og flyttet fra hverandre. Mange andre fakta taler for denne konklusjonen, som vi skal gjøre oss kjent med i de følgende kapitlene.

Noen ganger er stjernekjernen til en komet omgitt av en ganske skarpt definert lys dis, som noen observatører også inkluderer i konseptet om kjernen. Dette fører også noen ganger til misforståelser.

Kjernen til en teleskopisk og generelt svak komet er alltid omgitt av en stor tåkete masse, ganske uskarp i kantene. Den er mer eller mindre rund i formen og lysere mot kjernen, men blir ofte avlang når den nærmer seg solen. Deretter blir forlengelsen rettet langs linjen som forbinder kometens kjerne med solen. Noen ganger, fra en slik tåkete masse eller koma, strekker en tynn lysstråle, ofte flere stråler, seg i motsatt retning av solen, og gir kometen utseendet til en løk. I lysere kometer, når de nærmer seg solen, utvikler en så tynn "bulbous" hale seg til en bred og lang hale, og så får koma navnet på hodet.

Forsiden av hodet, eller skallet til kometens kjerne, som det også kalles, har form som en paraboloid. Hvis vi roterer en parabel rundt sin akse, vil overflaten som beskrives av den være en paraboloid. Det var tilfeller da en komet dannet flere skjell, som om de hekket inn i hverandre som barns delte trekuler.

1957 ga oss to lyssterke kometer med bemerkelsesverdige haler. En av dem ble åpnet av Arend og Roland i Belgia, og den andre av Mrkos i Tsjekkoslovakia. Kanskje du som leser har sett dem også?

Når kometen beveger seg bort fra solen, skjer fenomenene i motsatt rekkefølge, dvs. halen blir kortere og mindre lyssterk, så gjenstår bare et avlangt koma, og til slutt blir kometen til bare en tåkete flekk med eller uten en cellekjernen.

Utseendet, utviklingen og endringen i utseendet til halen hos forskjellige kometer forekommer veldig forskjellig, og selv i en komet går de ikke symmetrisk frem i forhold til øyeblikket den passerer gjennom perihelium. Det hender at halen plutselig svekkes i lysstyrke på noen dager, for så å øke igjen. Den generelle glansen til kometen viser også sporadiske uregelmessige svingninger. Noen kometer ble observert, vanligvis midlertidig, med to eller til og med tre haler samtidig, selv om en uerfaren observatør alltid kan forveksle rettlinjede eller svakt buede stråler som danner en hale for separate haler. Noe av denne typen ble oppdaget i 1944 av den sovjetiske vitenskapsmannen S.V. Orlov, studerer tegningene av Shezo-kometen fra 1744, som ifølge samtidige visstnok hadde seks haler.

Det ble ofte observert hvordan fra tid til annen, noen ganger med intervaller på bare noen få timer, ble lyse skyer kastet ut fra kjernen til store kometer, som gradvis trakk seg tilbake i halen og så å si smeltet i den over tid.

Helheten av slike observasjoner, spesielt de sammenlignet med endringer i kometspektrene (som vi vil diskutere nedenfor), skildrer kometer som veldig lunefulle og foranderlige skapninger.

Variasjonen til disse himmelske kameleonene gjør det vanskelig å studere dem, men lar deg samtidig trenge dypere inn i mysteriet om deres struktur og utvikling. Men før vi snakker mer detaljert om den fysiske naturen til de raggete himmelvandrerne, vil vi ta hensyn til deres bevegelser.

Etter å ha passert gjennom halen til Halleys komet, spilte jorden rollen som en slags sonde. Dessverre hadde ikke forskere på den tiden romraketter (mer enn 47 år gjensto før lanseringen av den første kunstige jordsatellitten). I mellomtiden var det nok å heve seg over jordens atmosfære for å være direkte i kometens hale og samle en viss mengde kometstøv og gass for analyser.

Det skal bemerkes at jorden gjentatte ganger har gått gjennom halene til kometer og effekten har alltid vært den samme - substansen i halene til forskjellige kometer hadde ingen innvirkning på prosessene i jordens atmosfære.

Astronomer, så vel som mange amatørastronomer, fulgte nøye med på alle endringene som fant sted i halen og hodet til Halleys komet fra det øyeblikket den ble oppdaget av M. Wolf 11. september 1909 til siste observasjon 15. juni 1911 .

For hele perioden med observasjoner av Halleys komet under dens opptreden 1909 - 1911. mer enn tusen av dens astronegativer, mer enn hundre spektrogrammer, mange hundre tegninger av kometen og et stort antall bestemmelser av dens ekvatorialkoordinater på forskjellige tidspunkter ble oppnådd. Alt dette rike materialet gjorde det mulig å studere i detalj arten av kometens banebevegelse, å studere endringen i lysstyrke og geometriske dimensjoner av hodet og halen med en endring i den heliosentriske avstanden, for å studere haler, den strukturelle egenskaper og kjemisk sammensetning av hodet og halen, samt en rekke andre fysiske parametere for kometens kjerne og miljøet dens atmosfære.

Hovedresultatene av studiet av det store og varierte materialet, bestående av 26 punkter, ble publisert av Bobrovnikov i 1931. AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

Naturen og opprinnelsen til Halleys komet

Orbitalelementene til kometer gjennomgår betydelige endringer når kometen nærmer seg planetene. En spesielt sterk transformasjon av kometbanen skjer under nærmøter av kometer med en av de gigantiske planetene. Denne omstendigheten må tas i betraktning når man studerer sekulære endringer i elementene i banene til kometer, både i fortiden og i fremtiden. Slike beregninger gjør det mulig å fastslå hvor kometkjerner kommer til de indre områdene av solsystemet, samt å løse problemet med opprinnelsen til kortperiodekometer. Gjennom felles innsats fra så fremtredende astronomer som Epic, Oort, Marsden, Sekanina, Everhart, K.A. Steins, E.I. Kazimirchak-Polonskaya beviste eksistensen av et uuttømmelig reservoar av kometkjerner i periferien av solsystemet, som ble kalt "Epik-Oort-skyen".

Hvordan ble Epik-Oort-kometskyen dannet i utkanten av solsystemet? For tiden er hypotesen om gravitasjonskondensering av alle legemer i solsystemet fra den primære gass-støvskyen, som hadde samme kjemiske sammensetning som Solen, generelt akseptert. Kjempeplanetene Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun med sine tallrike satellitter kondenserte seg i den kalde sonen til den protoplanetariske skyen. Restene av protoplanetarisk materie kan fortsatt observeres nær disse planetene i form av ringer. De gigantiske planetene absorberte de mest tallrike elementene i den protoplanetariske skyen, og massene deres økte så mye at de lett begynte å fange ikke bare støvpartikler, men også gasser. I den samme kalde sonen ble det også dannet iskjerner av kometer, som dels gikk til dannelsen av gigantiske planeter, og dels, ettersom massene av gigantiske planeter vokste, begynte de å bli kastet sist til periferien av solsystemet, hvor de dannet en storslått kilde til kometer - Epik-Oort-skyen.

Kjernen til Halleys komet i den fjerne fortiden var sannsynligvis en av de utallige iskalde kometkjernene i Epik-Oort-skyen. Drevet rundt Solen i en nesten parabolsk bane med en periode på 106 - 107 år, kunne denne kjernen ikke observeres fra Jorden selv ved perihelium, som burde vært langt utenfor planetsystemet. Men en dag, kanskje som et resultat av en betydelig transformasjon av primærbanen av en eller annen stjerne i vår galakse, som passerte ikke langt fra Epik-Oort-skyen, viste det seg at kjernen til Halleys komet var i umiddelbar nærhet av Neptun og var fanget av den i sin kometfamilie. Vi vet nå ca. Det er 10 kometer av denne familien, og det er selvfølgelig mye flere av dem, men på grunn av observasjonsvalg ser vi bare de av dem hvis perihelia er lokalisert nær jorden.

Blant de 10 kometene i Neptun-familien er tre av dem, inkludert Halleys komet, preget av omvendt bevegelse i bane. Den samme perioden som Halleys komet, dvs. 76 år, har en annen komet fra denne familien - kometen de Vico, men den ble bare observert i ett opptreden (i 1846) og har ikke blitt sett siden. Bare Halleys komet er allerede observert i løpet av 30 perihelion-retur.

Konklusjon

Halleys komet var den første kortperiodekometen som ble oppdaget "på tuppen av en penn". Æren for den største oppdagelsen tilhører den engelske vitenskapsmannen E. Halley. Nøye beregninger av bevegelsen til denne kometen, senere gjort av astronomene Clairaut, Lalande og Lepoute, ga resultater som ble fullstendig bekreftet da kometen, etter å ha gjort en fullstendig revolusjon rundt Solen, dukket opp igjen for forbløffede observatører i mars 1759. Det var en ekte triumf av loven om universell gravitasjon, oppdaget Newton, og etter det satt navnet på Halleys komet, som forutså dens utseende, fast ved kometen.

Omfattende studier av Halleys komet, både fra jorden og fra verdensrommet, vil bidra til å kaste lys over kometkjerners mulige funksjon – å påvirke opprinnelsen og utviklingen av liv på jorden. Dette kan skje fordi kometkjerner kolliderte med jorden ganske ofte, spesielt i de tidlige stadiene av utviklingen av planetsystemet.

Forskere tror at kometer vil gjøre det mulig å studere hovedstoffet i solsystemet i en relativt uendret tilstand, siden de, i motsetning til planetene, ikke har gjennomgått dyptgripende strukturelle endringer som følge av gravitasjon, varme og vulkansk aktivitet. Det antas at kometkjerner består av relikviemateriale og ble dannet ved akkresjon (klebende sammen) allerede før tiden da planetene ble dannet, det vil si for rundt 4,6 milliarder år siden. Derfor holder kometer den "gyldne nøkkelen" fra døren, bak som ligger hemmeligheten bak opprinnelsen til de større kroppene i solsystemet.

PÅ. Belyaev, K.I. Churyumov. Halleys komet og dens observasjon. Moskva, 1985, s. 56.