Эссе про кометы

Содержание

  1. Что такое комета: эссе о загадочных объектах космического пространства
  2. Описание кометы
  3. Классификация комет
  4. История открытия комет
  5. Влияние комет на Землю
  6. Завершение
  7. Что такое комета?
  8. Строение кометы
  9. История изучения комет
  10. Как образуются кометы
  11. Роль комет в нашей Солнечной системе
  12. Заключение
  13. Что такое комета эссе?
  14. Состав кометы эссе
  15. Движение кометы эссе
  16. Открытие кометы эссе
  17. Значение кометы эссе
  18. Итоговые выводы

Космическое пространство — это огромная территория, на которой происходят различные космические исследования и наблюдения. Одним из самых загадочных и интересных объектов космоса являются кометы. Комета — это космический камень, который движется вокруг Солнца. Они вызывают большой интерес у ученых и астрономов, желающих познакомиться с новыми тайнами нашей Галактики.

Описание кометы

Комета состоит из трех основных элементов: ядра, комы и хвоста. Ядро — это камень, в основном состоящий из льда, камней и пыли. Его размеры могут варьироваться от нескольких метров до нескольких десятков километров.

Кома — это газовое облако, которое окружает ядро кометы. Он образуется из льда, камней и пыли, которые испаряются из ядра при приближении к Солнцу. Кома может иметь размеры от нескольких километров до нескольких сотен тысяч километров в диаметре.

Хвост — самая заметная часть кометы. Хвост образуется из частиц, которые рассеиваются из комы под воздействием солнечного света и ветров Солнца. Хвост может быть длинным и тонким или коротким и широким.

Классификация комет

  • Кометы Кайпера — это огромные кометы с длинными периодами обращения вокруг Солнца.
  • Кометы Халлея — это классические «грязные снежные кометы». Они имеют более короткие периоды обращения.
  • Кометы группы Оорта — это самые длинные периоды обращения.

История открытия комет

Первые известные записи об открытии кометы относятся к 2408 году до нашей эры

Кометы были замечены еще в древние времена. В Древней Греции, римлянам и египтянам они казались знаками богов и предвещением катастроф. Первые записи об открытии комет относятся к 2408 году до нашей эры, когда эфиопский капитан Шиход впервые заметил яркую комету в небе.

С тех пор многие ученые и астрономы изучали кометы, чтобы понять, что они представляют собой, и как они взаимодействуют с нашей планетой.

Влияние комет на Землю

Кометы могут прямо или косвенно влиять на наши жизни на Земле. Они могут вызвать явления, такие как метеоритные дожди, звездопады и пыльные бури. Кроме того, некоторые ученые считают, что кометы могут взаимодействовать с нашей атмосферой и даже вызывать изменения климата.

Завершение

Кометы — это загадочные объекты космического пространства, которые все еще вызывают большой интерес у ученых и астрономов. Мы все еще узнаем много нового о том, как они формируются и как они взаимодействуют с нашей планетой. И именно благодаря этому, кометы продолжают быть одними из самых интересных объектов в нашей Галактике.

Кометы — это небесные тела, которые представляют собой смесь льда, камней, пыли и газа. Они движутся по орбитам вокруг Солнца, преимущественно в удалённых от него областях. Когда комета движется ближе к Солнцу, её лёд начинает испаряться, образуя яркую хвосты и комы.

Строение кометы

Комета состоит из трёх основных элементов:

  • ядра
  • комы
  • хвостов

Ядро кометы — это её небольшое, твердое ядро, которое содержит горючие элементы, такие как углерод, кислород и сера. Кома — это слой газов и пыли, который образуется вокруг ядра при приближении кометы к Солнцу. Хвост — тонкий, длинный след, который образуется за кометой при приближении её к Солнцу. Он может состоять из плазмы и газа.

История изучения комет

Кометы вызывали у людей интерес еще в древние времена. В течение тысячелетий люди считали кометы небесным знаком, предвещающим грядущее зло, и видели в них некоторые сверхъестественные силы. В XVII веке ученые начали серьезнее исследовать кометы, наблюдая за их движением и хвостами. В XIX веке астрономы начали обнаруживать связь между кометами и реликтовыми объектами в нашей Солнечной системе. Сегодня космические аппараты продолжают изучение комет, особенно после того, как миссия «Росетта» европейского космического агентства (ESA) достигла искусственного спутника кометы 67P/Чурюмова-Герасименко в 2014 году.

Как образуются кометы

Кометы образуются из материала, который остался после формирования нашей Солнечной системы. Такой материал содержит газы и льды, такие как водород, азот, метан и сульфиды. В среде высоких давлений и температур данного материала все газы и льды преобразуются в тяжелые элементы, такие как железо и никель, которые затем образуют ядра планет. Материал, заключенный в областях с более низкой температурой, существует в виде льда, газов и пыли, которые затем могут сформироваться в комету при её движении вокруг Солнца.

Роль комет в нашей Солнечной системе

Кометы играют важную роль в Солнечной системе. Они являются резервуарами воды и других ресурсов во Внешнем Солнечном Кольце. Водяной лёд на кометах может служить важным источником воды для будущих космических миссий. Кометы также могут играть роль в формировании жизни, перенося из своих ядер жизнеспособные органические соединения на другие небесные тела. В конечном счете, изучение комет может помочь нам понять, как разнообразные планеты в нашей Солнечной системе сформировались и эволюционировали в течение миллиардов лет.

Исследования комет с помощью автоматических и мануальных средств продолжатся и дальше, пока мы не сможем раскрыть все их тайны и загадки.

Заключение

Кометы — это феномен, который вызывает удивление и интерес не только среди населения, но и у ученых всех эпох. Их обнаружение и изучение помогли раскрыть многие тайны нашей Солнечной системы. Современные космические аппараты продолжают расширять наши знания об этом удивительном явлении, и нам остается только ждать новых и удивительных открытий, связанных с кометами.

Комета эссе — это небесное тело, которое представляет из себя замерзшую пыль и газ, составляющую нашу Солнечную систему. Кометы славятся своими длинными хвостами, которые образуются, когда они приближаются к Солнцу и начинается испарение льда.

Состав кометы эссе

Кометы состоят из следующих элементов:

  • Ядро — это твёрдый кусок льда и пыли, который вращается вокруг Солнца на орбите.
  • Кома — это область вокруг ядра, содержащая газы и пыль, которые испаряются при приближении к Солнцу.
  • Хвост — это область, куда направляются испаренные газы и пыль под воздействием солнечного ветра.

Кометы также могут иметь кольца, облака наподобие атмосферы и другие структуры.

Движение кометы эссе

Кометы движутся вокруг Солнца по орбите, которая часто является очень вытянутой и охватывает множество планет в Солнечной системе.

Когда кометы находятся далеко от Солнца, они представляют собой замерзшую пыль и лёд. Однако, когда они приближаются к Солнцу на расстояние около 450 млн. км, лёд начинает испаряться и образуется яркий хвост, направленный проходящими на большом расстоянии Солнечным ветрами.

Открытие кометы эссе

Кометы эссе были открыты в 1770 году Эдме Мессье. С тех пор было обнаружено множество комет, и некоторые кометы появляются регулярно через определённые периоды времени.

Значение кометы эссе

Кометы имеют большое значение для науки, поскольку они являются своего рода отзывчивыми регистраторами изменений в Солнечной системе.

Радиотелескопы, спутники и другие средства наблюдения используются для изучения комет и прогнозирования их появления. Изучение комет также может дать нам ценную информацию об истории солнечной системы.

Итоговые выводы

Кометы эссе — это удивительные небесные тела, предоставляющие нам множество информации о Солнечной системе. Их странные формы, экзотические составы и области обитания внесли поправки в нашу представление о внешнем космосе. Их появления производят удивительные зрелища на небосклоне и привлекают наши внимание на долгие века.

Сочинение: Кометы происхождение и состав

МОУ СОШ № 75

реферат по астрономии

работу выполнила

Бабанова Оксана

ученица 11 класса Я

Черноголовка, 2008

ПЛАН

1 Вступление…………………………………………………………………

2 Происхождение комет……………………………………………………

3 Строение и состав…………………………………………………………

4 Кометные орбиты…………………………………………………………

5 Точность определения кометных орбит……………………………… 6 Причина свечения комет и их химический состав………………….

7 Методы оценки блеска комет …………………………………………..

8 Известные кометы…………………………………………………………

9 Современные исследования комет…………………………………….

10 Защита Земли от кометной опасности………………………………

11 Заключение……………………………………………………………….

12 Фотографии………………………………………………………………

13 Использованная литература…………………………………………..

ВСТУПЛЕНИЕ.

Кометы являются одними из самых эффектных тел в Солнечной системе. Это своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных газов сложного химического состава, водяного льда и тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов. Ежегодно открывают 5-7 новых комет и довольно часто один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. Кометы интересуют не только астрономов, но и многих других учёных: физиков, химиков, биологов, историков… Постоянно проводятся достаточно сложные и дорогостящие исследования. Чем же вызван такой живой интерес к этому явлению? Его можно объяснить тем, что кометы — ёмкий и ещё далеко не полностью исследованный источник полезной науке информации. Например, кометы «подсказали» учёным о существовании солнечного ветра, имеется гипотеза о том, что кометы являются причиной возникновения жизни на земле, они могут дать ценную информацию о возникновении галактик…

Кометы — тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом. Вдали от Солнца у комет нет никаких атмосфер и они ничем не отличаются от обычных астероидов. При сближении с Солнцем на расстояния примерно 11 а.е. у них сначала появляется газовая оболочка неправильной формы (кома). Кома вместе с ядром (телом) называется головой кометы. В телескоп такая комета наблюдается как туманное пятнышко и ее можно отличить по виду от какого-нибудь удаленного звездного скопления только по заметному собственному движению. Затем, на расстояниях 3-4 а.е. от Солнца у кометы, под действием солнечного ветра, начинает развиваться хвост, который становится хорошо заметным на расстоянии менее2а.е.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОМЕТ. За обозримое прошлое человечества было открыто много комет. Каждая из них имеет свои особенности. На первых порах серьезного изучения комет никому не приходила в голову мысль, что они принадлежат Солнечной системе. Раньше предполагалось, что таинственные небесные странницы приходят к нам из далеких безвестных глубин межзвездного пространства, совершаяудивительное «паломничество». Они подходят к Солнцу на расстояние в несколько десятков или сотен миллионов километров, «приветствуют» его и затем пускаются в обратный путь. При этом, чем дальше кометы уходили от Солнца, тем сильнее ослабевал их блеск, пока совсем не пропадал. Так заканчивался каждый вояж.Куда направлялись таинственные визитеры: искать ли другие солнца, или возвращались в какой-то давно обжитый «дом», скрытый от нашего взора далекими километрами космических расстояний? Долгое время это оставалось загадкой. Большинство астрономов предполагали, что каждая комета приходит к Солнцу лишь один раз и затем навсегда покидает его окрестности.Однако эта мысль утвердилась не сазу. Еще Аристотель – могучий авторитет среди научного мира, задумываясь о природе комет, выдвинул гипотезу, что кометы имеют земное происхождение. Они, якобы, порождаются в атмосфере Земли, «висят» на сравнительно небольшой высоте, медленно проплывая по небу.Удивительно, что точка зрения Аристотеля господствовала около двух тысячелетий, и никакие попытки поколебать ее не давали положительного результата. Хотя некоторые ученые склонны были думать, что кометы все-таки приходят из каких-то далеких, неведомых нам глубин космического пространства. Только в конце XVI века идея Аристотеля была опровергнута.В конце XVI века астрономы наблюдали яркую комету с двух наблюдательных пунктов, очень удаленных друг от друга. Если бы комета находилась в атмосфере, т.е. недалеко от наблюдателей, то должен был бы наблюдаться параллакс: с одного пункта комета должна быть видна на фоне одних звезд, а с другого — на фоне других. Однако наблюдения показали, чтоникакого параллакса не было, и, значит, комета находилась гораздо дальше, чем Луна. Земная природа комет была опровергнута, что сделало их еще более таинственными. Одна тайна сменилась другой, еще более заманчивой и недоступной.У многих астрономов сложилось мнение, что кометы приходят к нам из межзвездных глубин, т.е. не являются членами Солнечной системы. В какой-то момент даже предполагалось, что кометы приходят к Солнцу по прямолинейным траекториям и по таким же прямолинейным траекториям уходят от него. Трудно сказать, сколько времени продолжалось бы такое положение, еслибы не одно важнейшее событие в истории человечества. Гениальный естествоиспытатель, великий физик и математик Исаак Ньютон завершил выдающийся научный труд, связанный с анализом движения планет вокруг Солнца, и сформулировал закон всемирного тяготения: сила взаимногопритяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату между ними. Согласно этому закону природы все планеты движутся вокруг Солнца не произвольным образом, а строго по определенным орбитам. Орбиты этипредставляют собой замкнутые линии. Галлей обратился к Ньютону с предложением рассмотреть, как должны двигаться кометы в соответствии с законами всемирного тяготения. Даже сейчас обработка данных, полученных в результате космического эксперимента и наземных наблюдений, продолжается. Кометы, которые нам удается наблюдать, приходят к нам с далеких окраинСолнечной системы. По сегодняшним представлениям более 100 миллиардов кометных ядер населяют эти окраины, которые отстоят от Земли в 10 тысяч раз дальше, чем Солнце.Есть предположение, что кометные ядра образовались в одно время со всей Солнечной системой и поэтому могут являть собой образцы того первичного вещества, из которого впоследствии образовались планеты и их спутники. Свои первозданные свойства ядра могли сохранить благодаря своему «постоянному месту» вдали от Солнца и больших планет, оказывающих огромное влияние на ближайшее окружение… Гипотезы захвата комет из межзвездного пространства и их вулканического происхождения весьма немирно сосуществовали рядом, не желая уступить друг другу пальму первенства. Однако в 1950 году они были сильно потеснены одной старой идеей в новом оформлении.Еще в 1932 году один из выдающихся астрономов, Эрнст Эпик, высказал идею о возможной концентрации большого количества облаков кометных и метеоритных тел, «подчиняющихся» Солнцу, несмотря на то, что размещались они на расстоянии четырех световых дней от него. В 1950 году голландский астроном Ян Оорт, исследуя ряд долгопериодических комет, обнаружил, что их афелии (наиболее удаленные от Солнца точки орбит) концентрируются вблизи границы Солнечной системы. Можно было бы посчитать этот результат малопримечательным, тем более, что количество комет было совсем небольшим – 19. Однако Оорт увидел за этимявление большого масштаба. Он возродил к жизни идею Эпика о хранилище кометных ядер на «задворках» Солнечной системы. Из его исследований вытекало, что зона, оккупированная кометами, простирается в поясе от 30 до 100 тыс. а. е. от Солнца.Сам Оорт полагал на первых порах, что кометы образовались в процессе взрыва Фаэтона. Взрыв, по его мнению, был настолько силен, что большая часть мелких осколков была заброшена так далеко, что попала под косвенное влияние соседних звезд, да так и осталась на окраинах Солнечной системы. И хотя красивая гипотеза о Фаэтоне оказалась несостоятельной, идея забрасывания вещества из внутренних областей Солнечной системы во внешние, в дальнейшем получила подтверждение. Сегодня механизм образования облака Эпика – Оорта выглядит приблизительно так. В эпоху гравитационного «склеивания» планет из газопылевого облака формировалось большое количество сгустков вещества или так называемых зародышей. Однако не все зародыши обрастали веществом с одинаковой скоростью. Некоторые значительно опережали своих ближайших и дальних соседей. Так, будущие планеты-гиганты, не набрав еще массы Земли и Марса, начали проявлять свой агрессивный «характер». Все, что эти планеты не в силах были поглотить, они выталкивали своим гравитационным полем далеко от своих «участков». Главной помехой в этой выталкивающей деятельности было Солнце, старавшееся удержать даже любую мелочь на ее исконных орбитах. Но чем дальше от Солнца формировалась планета-гигант, тем легче ей было проявлять самостоятельность и по-своему вершить судьбы более мелких тел. Поэтому основным поставщиком кометных ядер в облако Эпика – Оорта был Нептун. Поскольку Нептун расположен очень далеко от Солнца, то все его окружение живет в состоянии вечного холода и, следовательно, содержит большое количество летучих веществ, которые не могли удержаться в более близких Солнцу телах. Именно содержание таких веществ и характерно для планет, которые удалось выудить из далекого облака. Тело, заброшенное Нептуном в облако, существует там до тех пор, пока что-нибудь не уменьшит его скорость обращения вокруг Солнца. Этим «что-нибудь» могли быть возмущения со стороны соседних звезд. Конечно, если возмущение не уменьшит, а увеличит скорость кометного ядра, то ядро может покинуть Солнечную систему навсегда. Итак, планеты забросали всю периферию Солнечной системы кометнымиядрами. Приближаясь к Солнцу, ядра начинают испаряться, обрастают кометами, формируют хвосты. Описанная вкратце модель Оорта, – разумеется, не окончательно решает вопрос о происхождении комет и, особенно о способах забрасывания их внутрь планетной системы.

СТРОЕНИЕ, СОСТАВ КОМЕТЫ.

Маленькое ядро кометы является единственной её твёрдой частью, в нём сосредоточена почти вся её масса. Поэтому ядро — первопричина всего остального комплекса кометных явлений. Ядра комет до сих пор всё ещё недоступны телескопическим наблюдениям, так как они вуалируются окружающей их светящейся материей, непрерывно истекающей из ядер. Применяя большие увеличения, можно заглянуть в более глубокие слои светящейся газопылевой оболочки, но и то, что останется, будет по своим размерам всё ещё значительно превышать истинные размеры ядра. Центральное сгущение, видимое в атмосфере кометы визуально и на фотографиях, называется фотометрическим ядром. Считается, что в центре его находится собственно ядро кометы, то есть располагается центр масс. Однако, как показал советский астроном Д. О. Мохнач, центр масс может не совпадать с наиболее яркой областью фотометрического ядра. Это явление носит название эффекта Мохнача.

Туманная атмосфера, окружающая фотометрическое ядро, называется комой. Кома вместе с ядром составляют голову кометы — газовую оболочку, которая образуется в результате прогревания ядра при приближении к Солнцу. Вдали от Солнца голова выглядит симметричной, но с приближением к нему она постепенно становится овальной, затем удлиняется ещё сильнее и в противоположной от Солнца стороне из неё развивается хвост, состоящий из газа и пыли, входящих в состав головы.

Ядро — самая главная часть кометы. Однако до сих пор нет единодушного мнения, что оно представляет собой на самом деле. Ещё во времена Лапласа существовало мнение, что ядро кометы — твёрдое тело, состоящее из легко испаряющихся веществ типа льда или снега, быстро превращающихся в газ под воздействием солнечного тепла. Эта классическая ледяная модель кометного ядра была существенно дополнена в последнее время. Наибольшим признанием пользуется разработанная Уиплом модель ядра — конгломерата из тугоплавких каменистых частиц и замороженной летучей компоненты (метана, углекислого газа, воды и др.). В таком ядре ледяные слои из замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере прогревания газы, испаряясь, увлекают за собой облака пыли. Это позволяет объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет, а также способность небольших ядер к газовыделению.

Согласно Уиплу механизм истечения вещества из ядра объясняется следующим образом. У комет, совершивших небольшое число прохождений через перигелий, — так называемых «молодых» комет — поверхностная защитная корка ещё не успела образоваться, и поверхность ядра покрыта льдами, поэтому газовыделение протекает интенсивно путём прямого испарения. В спектре такой кометы преобладает отражённый солнечный свет, что позволяет спектрально отличать «старые» кометы от «молодых». Обычно «молодыми» называются кометы, имеющие большие полуоси орбит, так как предполагается, что они впервые проникают во внутренние области Солнечной системы. «Старые» кометы — это кометы с коротким периодом обращения вокруг Солнца, многократно проходившие свой перигелий. У «старых» комет на поверхности образуется тугоплавкий экран, так как при повторных возвращениях к Солнцу поверхностный лед, подтаивая, «загрязняется». Этот экран хорошо защищает находящийся под ним лёд от воздействия солнечного света.

Модель Уипла объясняет многие кометные явления: обильное газовыделение из маленьких ядер, причину негравитационных сил, отклоняющих комету от расчётного пути. Потоки, истекающие из ядра, создают реактивные силы, которые и приводят к вековым ускорениям или замедлениям в движении короткопериодических комет.

КОМЕТНЫЕ ОРБИТЫ. Согласно результатам исследований Ньютона, кометы движутся либо по эллиптическим, либо по параболическим, либо по гиперболическим орбитам, причем в фокусе каждой орбиты находится Солнце. Фокус кривой – это некоторая точка F, лежащая в плоскости этой кривой. Фокусы у парабол, гипербол и эллипсов расположены вблизи закруглений этих кривых. Очевидно, что у параболы и гиперболы имеется по одной такой точке, в ней и находится Солнце, а у эллипса таких точек две, и Солнце находится в одной из них. Астрономам достаточно вычислить орбиту кометы, и эта орбита сама «скажет», вернется ли комета к Солнцу, или навсегда покинет его. Если комета окажется параболической или гиперболической, т.е. незамкнутой, то комета, имеющая такую орбиту, уже никогда не вернется. Каждая из них имеет фокус, в котором расположено Солнце, но у них нет конечных значений величины а (большая полуось эллиптической орбиты). Поэтому вместо значения а в случаях параболических и гиперболических кометных орбит используют величину q – расстояние перигелия от Солнца. Для гиперболических орбит эксцентриситет е > 1, а для параболических – всегда е=0. Для определенияформы и расположения гиперболических орбит применяют параметры е, i, ?, ?,q, параболических — i, ?, ?, q. Как полагают многие ученые, ядра комет, имеющих параболическую или гиперболическую орбиту, удаляясь от Солнца с все уменьшающейся скоростью, на расстоянии порядка 150 тысяч астрономических единиц от него почти останавливаются. Постепенно там образовался огромный рой, миллиарды кометных ядер – так называемое облако Оорта (по имени голландского ученого А.Оорта, который выдвинул эту гипотезу). Поскольку тяготение Солнца настоль больших расстояниях ничтожно, ядра могут оставаться там почти без движения бесконечно долго. Лишь изредка, испытав гравитационное возмущение, к примеру, от проходящей недалеко звезды, часть ядер в облаке начинает перемещаться, некоторые из них, возможно, в сторону Солнца. Совсем другое дело, если орбита окажется эллиптической. Поскольку эллипс – линия замкнутая, комета должна обязательно вернуться в ту точку пространства, в которой ее уже наблюдали с Земли. Сколько же времени нужно комете, движущейся по эллипсу, чтобы сделатьодин оборот? Это зависит от различных параметров эллипса, в частности от расстояния между его фокусами. Чем меньше это расстояние, тем быстрее комета совершит оборот вокруг Солнца.Точная форма любого эллипса однозначно определяется величиной а большой его полуоси и значением некоторой величины е – эксцентриситета, характеризующего «степень сплюснутости» эллипса. Эксцентриситет е=0 для окружности, а для эллипса 0<е<1. И чем ближе значение е к 0, тем больше эллипс походит на окружность, а чем ближе его значение к единице, тембольше эллипс сплюснут и вытянут вдоль большой оси. Например, для планетных орбит Солнечной системы е=0,1, и поэтому эти орбиты почти круговые. А для большинства эллиптических кометных орбит е=1 (т. е. эти орбиты представляют собой очень вытянутые эллипсы). Кометы, движущиеся по таким орбитам, в точке наибольшего сближения с Солнцем (перигелии) могут оказываться даже внутри орбиты Меркурия – ближайшей к Солнцу планеты, а в точке наибольшегоудаления от Солнца (афелии) – находиться далеко за орбитами планет Солнечной системы.В астрономии величину а полуоси эллиптической орбиты тела Солнечной системы принято выражать в астрономических единицах (а. е.). Кометы, движущиеся по эллипсам с большими полуосями до 20 а. е., имеют периоды обращения Т<100 (короткопериодиодические кометы). У долгопериодических комет (Т>100 лет) большие полуоси орбит измеряются тысячами астрономических единиц.В соответствии с одним из законов Кеплера, открытых в начале XVII в., кометы движутся быстрее всего в перигелии, а медленнее – в афелии. Например, для кометы с а=20 000 а. е. скорость в перигелии может составить 600 км./с, а в афелии – 1 см./с. Для таких комет период обращения вокруг Солнца может составлять миллионы и десятки миллионов лет. На большой оси эллипса по обе стороны от ее центра симметрично располагаются две точки – фокусы эллипса. В одном из фокусов эллиптической кометной орбиты находится Солнце, под действием притяжения которого движется комета. Расположение кометной орбиты в пространстве определяется прежде всего наклонением i орбиты, т. е. величиной угла наклона плоскости орбиты кометы к плоскости орбиты Земли, или к плоскости эклиптики. При этом говорят, что комета имеет прямое движение, если 00 < i < 900 и обратное, если 900 < i < 1800. Ясно, что при i не равном 0 одна часть кометнойорбиты располагается над плоскостью эклиптики, другая – под этой плоскостью, если всю картину рассматривать из северного эклиптикального полупространства (т. е. наблюдать перемещение Земли вокруг Солнца происходящим против часовойстрелки). Кометная орбита пересекает плоскость эклиптики в точках, называемых узлами орбиты: в одном из них – восходящем – комета из полупространства под плоскостью орбиты Земли «восходит» в полупространство над ней, а в другом – нисходящем – «нисходит» из полупространства над плоскостью эклиптики в полупространство под нею. Прямая, проходящая через Солнце и через узлы орбиты В плоскости эклиптики есть фиксированная прямая линия, проходящая через Солнце и соединяющая так называемые точки весеннего и осеннегоравноденствий. Величина? одного из углов между этой прямой и пересекающейся с ней в Солнце линией узлов называется долготой восходящего узла орбиты.Наклонение орбиты i, долгота восходящего узла орбиты? и долгота? перигелия, т. е. величина угла между направлениями от Солнца на восходящий узел и на перигелий, однозначно определяют положение орбиты в пространстве. Пять элементов орбиты – а, е, i,? и? — полностью определяют как форму эллиптической кометной орбиты, так и ее расположение относительно земной орбиты. ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМЕТНЫХ ОРБИТ. Для вычисления точного положения кометы в пространстве кроме параметров, описывающих форму орбиты и ее расположение, необходим еще момент Т0 времени прохождения кометы через перигелий. Элементы орбиты можно определить, если есть не менее трех наблюдений кометы. И без учета возмущающего действия на комету притяжения со стороны других тел Солнечной системы, задача нахождения этих элементов, в общем, кажется не столь сложной. Если же на практике по нескольким наблюдениям определить орбиту кометы и предвычислить ее эфемериду(т. е. положение ее на небе на период видимости), в следующее возвращение кометы к Солнцу ее можно либо вообще не найти, либо, случайно «переоткрыв» ее, увидеть, что элементыорбиты значительно изменились под влиянием гравитационных возмущений со стороны больших планет Солнечной системы. Дело в том, что вычисленная по нескольким наблюдениям комета без учета возмущений со стороны планет эллиптическая, параболическая или гиперболическая орбита – это так называемая оскулирующая орбита кометы, подчас значительно отличающаяся от реальной, по которой комета движется среди планет Солнечной системы. На практике оскулирующая орбита кометы пересчитывается на все более отдаленные в прошлое моменты времени с постоянным учетом гравитационных возмущений. Процедура пересчета элементов кометной орбиты производится до того момента, когда орбита окажется не подверженной влиянию со стороны больших планет. Такая орбита называется первичной. Первичная орбита кометы, будучи одной из кривых конического сечения (окружность, эллипс, парабола или гипербола), позволяет судить о принадлежности кометы к Солнечной системе. Большинство первичных кометных орбит – эллиптические, т. е. большинство комет — члены нашей Солнечной системы. Но стали ли они членами Солнечной системы, придя из межзвездных пространств, или всегда принадлежали к семейству планет Солнца? В каждом конкретном случае нужно специальное исследование. Согласно теории движения комет, и среди комет, имеющих гиперболическиепервичные орбиты, лишь незначительное количество может оказаться «небесными гостьями» из межзвездных глубин: большая часть таких орбит возникла в результате гравитационных возмущений со стороны больших планет Солнечной системы.Говоря об эллиптических, гиперболических и параболических орбитах, следует иметь в виду два момента. Во-первых, поскольку эксцентриситет е для эллиптических орбит может принимать любые значения в пределах 0 < е < 1, а для гиперболических – любые больше 1, очевидно, что теоретически допустимо существование бесчисленного количества таких орбит с различными значениями эксцентриситета е<>1. Так как для всех параболических орбит е=1, т. е.эксцентриситет е может принимать единственное значение, вероятность возникновения параболической кометной орбиты должна быть исчезающе малой. Тогда можно допустить, что в большинстве случаев установленные для комет параболические орбиты, скорее всего либо очень вытянутые эллипсы, либо гиперболы со значениями эксцентриситета близким к 1. Во-вторых, элементы кометной орбиты обычно определяются лишь по ничтожно малому отрезку траектории движения кометы в непосредственной близости от Солнца. Поэтому при небольшом количестве наблюдений степень достоверности установления формы орбиты может оказаться невысокой, хотя вычисленная орбита и является наилучшим образом соответствующей наблюдениям среди всех других возможных орбит кометы. В 1976 году польский ученый К. Рудницкий открыл новую комету. Орбита ее, вычисленная американскими специалистами по наблюдениям с 15 по 22 октября 1976 года, была определена как параболическая. По 14 наблюдениям кометы Рудницкого в период с 15 октября по 26 октября того же года польские ученые определили ее орбиту как эллиптическую с периодом обращения, равным 15 годам. Позже по мере присоединения новых наблюдений кометы ее орбита принята опять параболической с новыми значениями элементов, затем – гиперболической, а потом – еще раз параболической. Наконец, по 42 наблюдениям за период с 15 октября по 5 декабря 1976 года орбита кометы Рудницкого окончательно была определена как гиперболическая.Этот пример может служить иллюстрацией трудностей, с которыми ученые сталкиваются при определении кометной орбиты по малому количеству наблюдений. ПРИЧИНА СВЕЧЕНИЯ КОМЕТ И ИХ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ. Во времена Ломоносова еще ничего не было известно о законе изменения блеска комет и тем более об их спектрах. Однако Михаил Васильевич Ломоносов со свойственной ему научной проницательностью охарактеризовал свечение комет с точки зрения, близкой к современной. Он писал: «Комет бледного сияния и хвостов причина недовольно еще изведана, которую я без сомнения в электрической силе полагаю…»Светись комета только отраженным светом, ее блеск с приближением к Солнцу (после учета изменения ее расстояния от Земли) менялся бы обратно пропорционально квадрату расстояния ее от Солнца. Примерно так и ведет себя блеск ее звездообразного ядра, что согласуется с тем, что оно состоит в основном из твердых кусков, попросту отражающих свет Солнца. Это подтверждается также и характером спектра ядра. Обычно он является копией солнечного спектра, как и полагается спектру отраженного света. Но когда ядро кометы приближается к Солнцу, то в его спектре появляются яркие линии излучения натрия. В спектре ядра кометы 1882 г., подошедшей чрезвычайно близко к Солнцу, были обнаружены даже яркие линии железа и никеля, пропавшие, когда комета от него удалилась. Потом исчезли и линии натрия. Все это нужно объяснить тем, что твердое ядро кометы, когда оно подходит очень близко к Солнцу, нагревается настолько, что начинает испаряться, превращаясь в раскаленный, светящийся пар. Натрий превращается в пар и светится при меньшей температуре, чем железо,.т. е. на большемрасстоянии от Солнца; ближе к нему не выдерживает и железо. Распределение яркости в голове кометы вследствие таких процессов подробно исследовал теоретически Д. О. Мохнач (в Ленинграде). Блеск головы кометы меняется с приближением к Солнцу значительно быстрее, чем обратно пропорционально квадрату расстояния, чаще всего примерно как его 3-я или 4-я степень. Это показывает, что свечение (блеск) головы кометы зависит от Солнца, но не является просто отраженным. Очевидно, Солнце возбуждает свечение кометы, но свечение холодное; это свечение возникает не вследствие обращения кометы в раскаленный пар, так как комета светится даже будучи далеко от Солнца, где ее температура должна быть много ниже нуля. Пыль не может дать подобного свечения,— его могут дать только газы. Поведение блеска комет все же очень прихотливо, и описанная выше зависимость от расстояния до Солнца меняется не только от кометы к комете, но и у одной кометы на ее пути вокруг Солнца. Это говорит безусловно о неустойчивости кометного ядра, о возможности быстрых изменений на его поверхности. Ярким примером этого является история кометы, открытой чешским астрономом Когоутеком ранней весной 1973 г. В это время она была еще очень далеко от Солнца и поэтому была очень слаба (16-й звездной величины). Но вычисленная вскоре ее орбита оказалась имеющей перигелий очень близко к Солнцу, всего 0,14 а. е. или 21.10е км. Это очень вдохновило наблюдателей, так как, предполагая, что для нее оправдается закон повышения блеска как четвертая или даже более высокая степень расстояния от Солнца, они ожидали, что комета в декабре и январе станет почти столь же яркой, как Венера, и надеялись изучить ее очень подробно. Однако комета увеличивала блеск очень медленно и в декабре была лишь едва видима глазом, тем более, что наблюдать ее мешал свет зари. Лишь в январе 1974 г. она стала примерно 2 зв. Величины и удалось ее изучить инструментами средней силы. Шумиха, поднятая журналистами по поводу этой «кометы века», как они ее назвали, оказалась преждевременной. Некоторые молекулы кометного газа поглощают солнечный свет, и затем снова его же излучают в той же длине волны. Такое излучение физики называют резонансным. Другие молекулы поглощают энергию Солнца в виде ультрафиолетовых лучей, но излучают их в виде лучей с другой длиной волны, видимых глазу. Такое свечение физики называют флуоресценцией. Пример флуоресценции представляют некоторые вещества на Земле, например, сернистый цинк; «освещенные» невидимыми глазу рентгеновскими лучами в темноте, они от этого светятся видимым светом, часто зеленым или голубым. Теория происхождения таким путем кометных спектров, разработанная в Бельгии Свингсом, подтверждается новейшими детальными наблюдениями. Спектр головы кометы показывает, что она состоит из молекул, т. е. химических соединений, излучающих не узкие яркие линии, а широкие полосы. Химический состав этих газов удалось выяснить подробнее лишь за последние годы. Оказалось, что голова кометы состоит из молекул углерода (Сз), циана (СК), углеводорода (СН). Недавно были обнаружены гидрид азота, гидроксил (ОН).В 1970 г. было произведено первое наблюдение кометы с борта искусственного спутника Земли ОАО-2. С него в ультрафиолетовом свете (не доходящем до Земли вследствие его поглощения в ее атмосфере) было обнаружено, что ядро кометы Та-го — Сато — Косака 1969 @ было окружено водородным облаком, которое по размерам было больше, чем Солнце. Огромность этого облака сама по себе не удивила уже астрономов, потому что еще тридцатью годами ранее автор этих строк доказал, что у кометы 1943 г. пары циана составляли оболочку, большую чем Солнце.Яркость разных полос в спектре у разных комет бывает различна, и в одной и той же комете она меняется с изменением ее расстояния от Солнца, по- видимому, как вследствие изменения пропорции газов, составляющих голову кометы, так и вследствие изменений условий их свечения. Главную роль все же играют всегда углерод и циан, который является, как известно, крайне ядовитым газом и главной составной частью сильного яда — синильной кислоты. В спектре головы кометы, кроме ярких полос, присутствует и непрерывный спектр, который, возможно, также принадлежит молекулам газа и не является спектром света, отраженного от Солнца. Однако большинство ученых полагает, что пыль в голове кометы все же должна быть и что из нее же состоят изогнутые хвосты (II типа по классификации Бредихина), так как у них тоже наблюдается непрерывный спектр. Если бы в этом спектре удалось обнаружить и темные линии, имеющиеся в спектре Солнца, наличие пыли в хвостах комет было бы доказанным.Хвост кометы, когда он широкий и яркий, иногда обнаруживает непрерывный спектр, свидетельствующий о наличии в нем пыли. По большей части, однако, спектр хвоста кометы газовый, обнаруживающий наличие ионизованных углекислоты СО2, окиси углерода СО, молекул азота N2. Как известно, окись углерода СО образуется в печах при неполном сгорании топлива и тоже ядовита, хотя и не так, как циан. Ее называют угарным газом. Вы видите, чтона вопрос о химическом составе комет ответить кратко нельзя, так же как, например, на вопрос о содержании большой цирковой программы: состав комет разнообразен, он сложен и в разных частях комет (в ядре, голове и хвосте) различен.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ БЛЕСКА КОМЕТ.

Существует несколько методов оценки блеска комет: В-Бобровникова, S-Сидгвика, М-Морриса, Е-Бейера, G-оценка невооруженным глазом, К-модифицированный метод Сидгвика.

Метод Бобровникова.

В чем суть этого метода?
Попытайтесь вывести окуляр из фокуса до тех пор, пока внефокальное изображение звезды и кометы не станут одинакового размера. При этом вы должны добиться схожести в яркости этих объектов. Конечно, вы понимаете, что достичь одинаковых пропорций не совсем удастся, так как комета объект диффузный и имеет менее отчетливые границы, или точнее сказать перепад яркости от центра к краю, чем звезда, которая выглядит однородным по яркости объектом. Нужно пытаться, чисто умозрительно, распределить яркость кометы равномерно по всей поверхности. Усреднить его! Конечно, при оценке блеска нужно использовать не менее 3 звезд сравнения. B = VBM (Van Biesbroeck-Bobrovnikoff-Meisel) or simple Out-Out method [formerly noted in the ICQ as the Bobrovnikoff method]Данный метод обозначается, как вы поняли, английской буквой B, а ставится она в графе метода оценки блеска(MM).

Метод Сидгвика.
Как работает данный способ оценки блеска кометы? Вы должны наблюдать фокальную комету и сравнивать ее с внефокальным изображением звезды того же размера, что и комета в фокусе.Как и в любом другом методе, здесь необходимо держать в памяти блеск кометы и звезд сравнения! Используйте не менее 3 звезд сравнения! S = VSS (Vsekhsvyatskii-Steavenson-Sidgwick) or In-Out method [formerly called the Sidgwick method in the ICQ]Данный метод обозначается, как вы поняли, английской буквой S. Ставится она в графе для указания метода оценки блеска(MM).

Модифицированный метод Сигдвика.
Это фактически тот же метод, что и выше описанный, но только применяется в биноклях и бинокулярах. В одну половинку вы видите фокальную комету в другую расфокусированную звезду того же размера, что и комета. Сравнивайте и добивайтесь точной оценки! K = «Modified» VSS method, using binoculars with the comet one eyepiece and with the comparison stars out-of-focus in the other eyepiece]Данный метод обозначается, как вы поняли, английской буквой K. Она ставится в графе для указания метода оценки блеска(MM).

Метод Морриса.
Применяется этот метод для комет с различной степенью конденсации. Суть его заключается в следующем: вы создаете такое внефокальное изображение кометы, чтобы она имела однородную поверхностную яркость. Запоминаете ее. Тоже проделываете со звездой сравнения. При этом пытаетесь запомнить блеск кометы и подобрать соответствующую звезду сравнения. Стремитесь добиться того, чтобы расфокусированная звезда имела те же размеры и блеск, что и расфокусированная комета. M = Modified-Out method discussed by C. S. Morris (ICQ 2, 69)Данный метод обозначается как вы поняли английской буквой M и ставится она в графе для указания метода оценки блеска(MM).

Метод Бейера.
Этот метод очень прост и применим к кометам с любой степенью конденсации. Суть его сводится к следующему. Вы стоите перед телескопом, который уже наведен на бесконечность и готов к наблюдениям. На окулярном узле сделайте пометку 0. Найдите по каталогу звезду 4m. Выдвигайте окуляр до тех пор, пока звезда не растворится с общим фоном неба. Делаем отметку на окулярном узле, когда это произошло. Далее находим другую звезду, например 6m и повторяем туже процедуру. Делаем снова пометку на окулярном узле, когда звезда исчезнет на фоне неба. Так можно подобрать звезды вплоть до той величины, которую вы можете вытянуть на своем инструменте. Комету, которую вы наблюдаете надо также расфокусировать до того момента, пока та не сольется с общим фоном неба. Тогда сделайте пометку, когда это произойдет и обязательно получится так, что комета попадет в какой-то интервал, что и звезды сравнения или между ними. Тогда зная величину выдвижения окуляра в миллиметрах от отметки 0 до исчезновения звезд сравнения и кометы, используя миллиметровую бумагу, можно построить график зависимости: выдвижение (в мм) — звездная величина. Постройте на миллиметровке график с такой зависимостью. Блеск кометы у вас в кармане! Согласно моего опыта, этот метод хорош, но у него есть, как считаю я, один недостаток: он довольно чувствителен к фону неба, которое в момент наблюдений может быть подернуто едва уловимой дымкой, что в свою очередь может сказаться на оценке блеска кометы и т.д. E = Extrafocal-Extinction (or Beyer) method (cf. M. Beyer 1968, Astron.Nachr. 291, 257)Данный метод обозначается как вы поняли английской буквой E и ставится она в графе для указания метода оценки блеска(MM).

Оценка блеска невооруженным глазом.

Смотрите на комету невооруженным глазом, запоминайте ее блеск. Потом наведите телескоп или искатель вашего инструмента на звезду сравнения и добейтесь, чтобы расфокусированная звезда была того же размера, что и наблюдаемая фокальная комета (метод Сигдвика). Надо применять при этом самые минимальные увеличения — от 2 до 6 крат, чего с телескопом вы пожалуй не добьетесь! Тогда делаем такую запись в таблице наблюдений: GaS. Она говорит о том, что комета наблюдалась невооруженным глазом(G), но при этом использовался вспомогательный инструмент, благодаря которому звезда была расфокусирована и сравнивалась с кометой по методу Сигдвика! Буквочка «а» в середине указывает на то, что была введена средняя поправка на поглощение! См.ниже! В графе PWR ставите «1». В графе АР (апертура) ставите «0.0» При обычной оценке блеска по методу Сигдвика: при наблюдении кометы через телескоп, а потом после проведения операций по дефокусировки звезды, вы должны указать в графе ММ букву «S» перед ней указать поправку на поглощение, которую вы ввели, а далее параметры вашего инструмента согласно таблицы. Буква «G» в данном случае отсутствует!

ИЗВЕСТНЫЕ КОМЕТЫ.

Название Год открытия Описание
Комета Галлея 1705 Возвращается каждые 76 лет, начиная с 240 г. до н.э.
Комета Лекселя 1770 Ближайшая к Земле комета, проходит от нее в 2,2 млн км.
Комета Энке 1786 Очень короткий период обращения — всего 3,3 года
Большая мартовская комета 1843 Имеет гигантский хвост длинной 320 млн км.
Большая комета 1861 Эффектный веерообразный хвост
Комета Свифта-Туттля 1862 Порождает метеорный поток Персеид
Комета Аренда-Ролана 1956 Имеет хвост, повернутый к Солнцу
Комета Икейя-Секи 1965 Яркая комета, пролетает близко от Солнца, период обращения 880 лет
Комета Беннета 1970 Эффектно загнутый хвост и струи из ядра
Комета Когоутека 1973 Сфотографирована АМС «Пионер»
Комета Уэста 1975 Самая яркая после Икейя-Секи
Комета Шумейкера-Леви 1993 Распалась на куски и упала на Юпитер (1994)
Комета Хейла-Боппа 1995 Была видима невооруженным глазом в 1997 году
Комета Якутаке 1996 Самая яркая после кометы Уэста
Комета Тайбера 1996 Предполагается, что может быть яркой, но сейчас потускнела

СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМЕТ.

Проект «Вега».
Проект «Вега» («Венера — комета Галлея») был одним из самых сложных в истории космических исследований. Он состоял из трёх частей: изучение атмосферы и поверхности Венеры при помощи посадочных аппаратов, изучение динамики атмосферы Венеры при помощи аэростатных зондов, пролёт через кому и плазменную оболочку кометы Галлея.
Автоматическая станция «Вега-1» стартовала с космодрома Байконур 15 декабря 1984 года, через 6 дней за ней последовала «Вега-2». В июне 1985 года они друг за другом прошли вблизи Венеры, успешно проведя исследования, связанные с этой частью проекта.
Но самой интересной была третья часть проекта — исследования кометы Галлея. Космическим аппаратам впервые предстояло «увидеть» ядро кометы, неуловимое для наземных телескопов. Встреча «Веги-1» с кометой произошла 6 марта, а «Веги-2» — 9 марта 1986 года. Они прошли на расстоянии 8900 и 8000 километров от её ядра.
Самой важной задачей в проекте было исследование физических характеристик ядра кометы. Впервые ядро рассматривалось как пространственно разрешённый объект, были определены его строение, размеры, инфракрасная температура, получены оценки его состава и характеристик поверхностного слоя.
В то время ещё не представлялось технической возможности совершить посадку на ядро кометы, так как слишком велика была скорость встречи — в случае с кометой Галлея это 78 км/с. Опасно было даже пролетать на слишком близком расстоянии, так как кометная пыль могла разрушить космический аппарат. Расстояние пролёта было выбрано с учётом количественных характеристик кометы. Использовалось два подхода: дистанционные измерения с помощью оптических приборов и прямые измерения вещества (газа и пыли), покидающего ядро и пересекающего траекторию движения аппарата.
Оптические приборы были размещены на специальной платформе, разработанной и изготовленной совместно с чехословацкими специалистами, которая поворачивалась во время полёта и отслеживала траекторию движения кометы. С ёе помощью проводились три научных эксперимента: телевизионная съёмка ядра, измерение потока инфракрасного излучения от ядра (тем самым определялась температура его поверхности) и спектра инфракрасного излучения внутренних «околоядерных» частей комы на длинах волн от 2,5 до 12 микрометров с целью определения его состава. Исследования ИК излучения проводились при помощи инфракрасного спектрометра ИКС.
Итоги оптических исследований можно сформулировать следующим образом: ядро — вытянутое монолитное тело неправильной формы, размеры большой оси — 14 километров, в поперечнике — около 7 километров. Каждые сутки его покидают несколько миллионов тонн водяного пара. Расчёты показывают, что такое испарение может идти от ледяного тела. Но вместе с тем приборы установили, что поверхность ядра чёрная (отражательная способность менее 5%) и горячая (примерно 100 тысяч градусов Цельсия).
Измерения химического состава пыли, газа и плазмы вдоль траектории полёта показали наличие водяного пара, атомных (водород, кислород, углерод) и молекулярных (угарный газ, диоксид углерода, гидроксил, циан и др.) компонентов, а также металлов с примесью силикатов.
Проект был осуществлён при широкой международной кооперации и с участием научных организаций многих стран. В результате экспедиции «Вега» учёные впервые увидели кометное ядро, получили большой объём данных о его составе и физических характеристиках. Грубая схема была заменена картиной реального природного объекта, ранее никогда не наблюдавшегося.
В настоящее время NASA готовит три больших экспедиции. Первая из них называется «Stardust» («Звёздная пыль»). Она предполагает запуск в 1999 году космического аппарата, который пройдёт в 150 километрах от ядра кометы Wild 2 в январе 2004 года. Основная его задача: собрать для дальнейших исследований кометную пыль с помощью уникальной субстанции, называемой «аэрогель». Второй проект носит название «Contour» («COmet Nucleus TOUR»). Аппарат будет запущен в июле 2002 года. В ноябре 2003 года он встретится с кометой Энке, в январе 2006 года — с кометой Швассмана-Вахмана-3, и, наконец, в августе 2008 года — с кометой d’Arrest. Он будет оснащён совершенным техническим оборудованием, которое позволит получить высококачественные фотографии ядра в различных спектрах, а также собрать кометные газ и пыль. Проект также интересен тем, что космический аппарат при помощи гравитационного поля Земли может быть переориентирован в 2004-2008 году на новую комету. Третий проект — самый интересный и сложный. Он называется «Deep Space 4» и входит в программу исследований под названием « NASA New Millennium Program». В его ходе предполагается посадка на ядро кометы Tempel 1 в декабре 2005 года и возвращение на Землю в 2010 году. Космический аппарат исследует ядро кометы, соберёт и доставит на Землю образцы грунта.

Наиболее интересными событиями за последние несколько лет стали: появление кометы Хейла-Боппа и падение кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер.
Комета Хейла-Боппа появилась на небе весной 1997 года. Её период составляет 5900 лет. С этой кометой связаны некоторые интересные факты. Осенью 1996 года американский астроном-любитель Чак Шрамек передал во всемирную сеть Интернет фотографию кометы, на которой отчётливо был виден яркий белый объект неизвестного происхождения, слегка сплюснутый по горизонтали. Шрамек назвал его «Saturn-like object» (сатурнообразный объект, сокращённо — «SLO»). Размеры объекта в несколько раз превосходили размеры Земли.

Реакция официальных научных представителей была странной. Снимок Шрамека был объявлен подделкой, а сам астроном — мистификатором, но вразумительного объяснения характера SLO не было предложено. Снимок, опубликованный в Интернет, вызвал взрыв оккультизма, распространялось огромное количество рассказов о грядущем конце света, «мёртвой планете древней цивилизации», злобных пришельцах, готовящихся к захвату Земли с помощью кометы, даже выражение: «What the hell is going on?» («Что за чертовщина происходит?») перефразировали в «What the Hale is going on?»… До сих пор не ясно, что это был за объект, какова его природа.
23 июля появилось сообщение о том, что ядро кометы разделилось пополам.

Предварительный анализ показал, что второе «ядро» — звезда на заднем плане, но последующие снимки опровергли это предположение. С течением времени «глаза» опять соединились, и комета приняла первоначальный вид. Этот феномен также не был объяснён ни одним учёным.
Таким образом, комета Хейла-Боппа была не стандартным явлением, она дала учёным новый повод для размышлений.

Другим нашумевшим событием стало падение в июле 1994 года короткопериодической кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер. Ядро кометы в июле 1992 года в результате сближения с Юпитером разделилось на фрагменты, которые впоследствии столкнулись с планетой-гигантом. В связи с тем, что столкновения происходили на ночной стороне Юпитера, земные исследователи могли наблюдать лишь вспышки, отражённые спутниками планеты. Анализ показал, что диаметр фрагментов от одного до нескольких километров. На Юпитер упали 20 кометных осколков.

Учёные утверждают, что распад кометы на части — редкое событие, захват кометы Юпитером — ещё более редкое происшествие, а столкновение большой кометы с планетой — экстраординарное космическое событие.
Недавно в американской лаборатории на одном из самых мощных компьютеров Intel Teraflop с производительностью 1 триллион операций в секунду была просчитана модель падения кометы радиусом 1 километр на Землю. Вычисления заняли 48 часов. Они показали, что такой катаклизм станет смертельным для человечества: в воздух поднимутся сотни тонн пыли, закрыв доступ солнечному свету и теплу, при падении в океан образуется гигантское цунами, произойдут разрушительные землетрясения… По одной из гипотез, динозавры вымерли в результате падения большой кометы или астероида. В штате Аризона существует кратер диаметром 1219 метров, образовавшийся после падения метеорита 60 метров в диаметре. Взрыв был эквивалентен взрыву 15 миллионов тонн тринитротолуола. Предполагается, что знаменитый Тунгусский метеорит 1908 года имел диаметр около 100 метров. Поэтому учёные работают сейчас над созданием системы раннего обнаружения, уничтожения или отклонения крупных космических тел, пролетающих недалеко от нашей планеты.

ЗАЩИТА ЗЕМЛИ ОТ КОМЕТНОЙ ОПАСНОСТИ.

Проблема кометной опасности детально проанализирована во множестве публикаций. Следует отметить, что наибольшую опасность представляют собой массивные долгопериодические кометы, их появление чаще всего бывает неожиданным из-за произвольной ориентации плоскостей орбит и больших или очень больших периодов обращения. Более того, многие из этих комет — апериодические, то есть движутся по незамкнутым траекториям (параболическим или гиперболическим) и поэтому действительно являются новыми. У этих комет возможна более высокая скорость столкновения с Землей — до 72 км/с (на встречных траекториях), что может привести к глобальным катастрофическим последствиям. Возможность подобных катастрофических событий подтверждается многими фактами. Во-первых, к настоящему времени на поверхности Земли обнаружено свыше 230 больших ударных кратеров

Конечно, большинство этих кратеров, скорее всего, были образованы при падении на земную поверхность каменистых тел, которые могут пронизывать земную атмосферу практически не разрушаясь. Вполне вероятно, что какая-то часть кратеров была образована и крупными кометными ядрами или телами промежуточного состава. Но столкновения с кометами могут приводить не только к катастрофическим последствиям. Ряд ученых считает, что сразу после своего формирования при высоких температурах и охлаждения земная поверхность была очень сухая (например, как сейчас лунная), и что практически вся вода и другие летучие соединения были доставлены потоком комет, обрушившимся в то время на Землю. Кстати, кометы могли доставить не только воду, но и сложные органические соединения, возникновение которых в земных условиях, как некоторые полагают, было маловероятным, и таким образом создали основу для зарождения простейших организмов. Хотя это пока и гипотезы, но кроме Тунгусского явления, есть и другие факты, подтверждающие падения ядер комет в прошлом на Землю. Например, одно из наиболее массовых вымираний флоры и фауны за последние 230 млн. лет произошло 65 млн. лет назад (между мезозойской и кайнозойской биологическими эрами или на рубеже мелового и третичного геологических периодов), когда исчезло около 2/3 всех живых организмов, включая динозавров. С этим же моментом в геологических отложениях земной поверхности связан слой с повышенным содержанием чрезвычайно редкого на Земле элемента иридия.

Ученые Л. Альварес и С. Ванденберг показали, что содержание этого элемента в тот период на земной поверхности могло резко увеличиться в результате падения крупного кометного ядра (с поперечником около 10 км), имевшего повышенное содержание иридия. Был даже найден кратер с подходящим возрастом и соответствующими морфологическими особенностями, который мог возникнуть при таком событии. Этот кратер, по имени Чиксулуб, имеет диаметр 180 км и находится на полуострове Юкатан в Мексике. Но причиной вымирания живых организмов тогда могла быть не повышенная концентрация иридия, а сильнейший взрыв, вызванный столкновением кометного ядра с земной поверхностью, который привел к выбросу в атмосферу (в том числе в ее верхние слои) огромного количества пыли. Глобальное запыление атмосферы неизбежно приводит к резкому падению температуры ее нижних слоев (на 10 и более градусов), так как пыль экранирует поток солнечного излучения. Такое изменение средней температуры может сохраняться до 1 года — так называемый эффект «ядерной зимы» (он также неизбежен при массовом применении ядерного оружия, откуда и появилось соответствующее название). Вполне вероятно, что такой эффект, вызванный падением крупного кометного ядра (но это мог быть и астероид) на земную поверхность 65 млн. лет назад, и привел к катастрофической гибели живых организмов.

Еще одно подтверждение реальности столкновений кометных ядер с планетами — уникальное событие, которое произошло «на глазах» у всего современного человечества. Имеется ввиду падение фрагментов кометы Шумейкера-Леви 9 на Юпитер в июле 1994 г. Эта комета была обнаружена в окрестностях Юпитера в начале 1993 г. уже после того, как распалась на 20 фрагментов, которые распределились вдоль ее орбиты в виде светящегося «небесного ожерелья». Как показало моделирование движения этой кометы «назад», она была либо сорванным «с места» удаленным ледяным спутником Юпитера, либо ранее захваченной планетой-гигантом обычной кометой. Скорее всего, кометное ядро было разорвано на части приливными силами при близком прохождении к Юпитеру. Падение обломков ядра кометы с размерами от 1 до 10 км со скоростью около 60 км/с происходило с 16 по 22 июля 1994 г. на обратную сторону южного полушария Юпитера. Это не позволило непосредственно наблюдать эффекты столкновений. Но последствия падений становились наблюдаемыми на видимом полушарии Юпитера уже через 40-50 мин. по причине его быстрого вращения. Они были грандиозными. Следы взрывов в виде огромных темных пятен и расходящихся от них кольцевых ударных волн (по диаметру сравнимых с Землей) на фоне юпитерианской атмосферы наблюдались во всех обсерваториях мира. Но лучшие по качеству снимки были получены с помощью орбитального телескопа «Хаббл» работающего за пределами земной атмосферы

Но прежде, чем приступить к обсуждению вопроса о защите Земли от крупных комет и астероидов, остановимся кратко на обсуждении более « простой» проблемы — а так ли уж велика опасность столкновения Земли с кометами?
Говоря языком математики, речь идет о нахождении вероятности пересечения орбит Земли и кометы практически в одной точке. Интуитивно кажется, что эта вероятность должна быть исключительно мала, но какова количественная оценка этой малости? Для ответа на вопрос достаточно учесть, что из наблюдений около 200 долгопериодических комет известно, что около 5 комет в год пересекают плоскость орбиты Земли (напомним, что речь идет только уже об известных кометах типа кометы Карла V или кометы Галлея).
Для столкновения необходимо, чтобы траектория хотя бы одной из таких комет пересеклась с положением Земли, точнее прошла бы через окружность площадью в ¼ площади земной поверхности. Расчеты показывают, что вероятность такого события, как и ожидалось, экстремально мала — примерно одно событие в 50-100 млн. лет. Но геологический возраст Земли близок к 4,5 млрд.лет. Значит, за это время нас «посетили», как минимум, несколько десятков комет? А если учесть, что каждый год астрономы открывают еще 3-5 новых комет, то кометный фактор становится одним из важнейших элементов земной истории! Этот вывод подтверждается и данными наблюдений кратеров Луны, значительная часть которых сформировалась под воздействием комет, астероидов и метеоритов.

Соединяя «оптимистическую» и «пессимистическую» точки зрения на кометную угрозу для Земли, можно указать наиболее надежный интервал для таких событий — примерно один раз в 10-20 млн.лет. Много это или мало? Стоит ли принимать во внимание кометную опасность и предпринимать какие-то превентивные меры? Для тех, кто настроен «оптимистически» (по принципу — на мой век хватит), заметим, что приведенные выше оценки характеризуют лишь частоту событий, но в принципе не могут дать ответа на вопрос, когда же это событие произойдет. Следует пояснить, что и в повседневной жизни мы интуитивно оцениваем опасность того или иного фактора. Даже без специальных пояснений, каждый из нас осознает, что опасность от движущегося автомобиля намного превышает опасность от упавшего с крыши кирпича или аварии самолета. Следовательно, в первую очередь нужно «страховаться» от потенциально наиболее вероятного события. Но что до этой логики человеку, на которого кирпич все-таки упал! Мы прекрасно понимаем, что вероятность аварии на атомной станции чрезвычайно мала. И, несмотря на это, мы стали свидетелями ужаса Чернобыля. Следовательно — сама про себе вероятность того или иного события хотя и важна, но недостаточна для характеристики степени опасности явления.

Ученые уже давно понимали этот факт при разработке и проектировании сложных систем. Для сравнения разных по своим вероятностным свойствам и воздействию на человека событий было предложено использовать понятие «фактор опасности», равный произведению вероятности события на число потенциальных жертв. Так например, ежегодно на земном шаре в авиационных катастрофах погибает около тысячи человек. Статистические данные показывают, что вероятность одной такой катастрофы примерно составляет одно событие в месяц. В этом случае фактор опасности авиационных катастроф для человечества составляет около 80-90. Если учесть, что столкновение крупной кометы с Землей будет сопровождаться гибелью всего живого, то рейтинг этой угрозы превышает авиационный почти в 5-7 раз! Вероятность эффекта мала, но зато последствия глобальны!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В эпоху, когда астрономия как наука переживала период своего младенчества, люди изучали небо невооруженным глазом. Поэтому все открываемые в ту пору «хвостатые звезды» были довольно яркими. Когда на помощь астрономам пришел телескоп (с XVII века), кометы стали открывать чаще. Сначала далекие, слабые кометы обнаруживали случайно, при наблюдении других небесных объектов. Потом появились астрономы, упорно обшаривавшие небо в поисках чего-то нового. Через десятки лет на счету таких наблюдателей оказывалось по 5-10, а иногда и больше открытых ими комет. А после того как телескопы стали доступны большому кругу людей, увлекающихся астрономией, появилась целая армия «охотников за кометами» – бескорыстных ипреданных сподвижников науки. Эти любители астрономии внесли огромный вклад в науку о кометах. Так, Ж. Понс, всю свою жизнь прослуживший сторожем на Марсельской обсерватории, открыл за тридцать лет 26 комет (его рекорд держался 165 лет!).В 1892 году американский ученый Э. Барнард впервые открыл комету на фотопластинке. Это был важный шаг в техническом развитии астрономии, после чего очень скоро фотография окончательно отучила астрономов-профессионалов от визуальных наблюдений. Появившиеся затем новые светосильные фотографические телескопы-фотокамеры оказались очень удобными для поиска слабых небесных объектов. Таким образом, произошло разграничение сфер деятельности между профессионалами и любителями: ученые переключились на фотографический поиск и при этом стали открывать слабые, ранее недоступные для наблюдений объекты. А любители продолжали обшаривать небо с помощью своих скромных телескопов.Казалось бы, в наше время, когда вводятся в строй все новые и новые фотографические инструменты, любители должны оставаться «не у дел». Но этого не происходит, и число открытий, сделанных любителями, остается весьма значительным. В 1974 году из пяти новых комет две открыты любителями, в 1987 из семнадцати вновь открытых – семь, в 1988 изпятнадцати – четыре, в 1989 из двадцати – шесть, в 1990 из девяти – две, в 1991 «вольные охотники» обнаружили три новых (из девятнадцати). Таким образом, как столетие назад, так и в наши дни, любители по-прежнему обнаруживают 20-40 процентов новых комет. И, по всей видимости, до конца эпохи любительства в астрономии еще далеко.

Кометы падали на землю

Комета 73P/Schwassmann-Wachmann 3 вновь обратила взоры даже несведущих в астрономии людей к небу. Но красивая хвостатая гостья таит в себе не только тайны зарождения Солнечной системы, но и представляет серьезную опасность для землян. Особенно это проявляется теперь, когда небесная странница разрушается прямо на глазах. Одна из таких разрушающихся комет (Шумейкеров-Леви, состоящая из 23 фрагментов) столкнулась с Юпитером более 10 лет назад, и вот новая катастрофа. Может ли комета врезаться в Землю? Изучение древних метеоритных кратеров не исключает такой возможности, хотя есть всего несколько примеров таких падений на Землю. К сожалению, природные и климатические влияния сгладили места падений, чтобы достоверно выявить кометную причину появления таких кратеров. Тем не менее, знаменитая Тунгусская катастрофа могла быть вызвана именно кометой.

Комета в инфакрасном свете

Комета 73P/Schwassman-Wachmann 3 разваливается на наших глазах, а астрономы всего мира изучают процесс ее разрушения. Процесс распада кометы хорошо виден на фотографиях. Последняя фотография в инфракрасном диапазоне, полученная космическим телескопом «Спитцер», показывает 45 фрагментов кометы из 58-и известных на данное время ее «кусков». Инфракрасный телескоп имеет большое преимущество перед оптическими, т.к. показывает те детали, которые нельзя обнаружить в видимом диапазоне. Например, здесь видны полосы частиц пыли, которые связывают отдельные фрагменты кометы.

Комета Хейла-Боппа в ночном

Фотография Юпитера в ИК-диапазоне после падения кометы

Самая яркая в истории Земли комета движется к Солнцу

ЛИТЕРАТУРА. 1. Гетман В.С. Внуки солнца: Астероиды, кометы, метеоритные тела. –М.: Наука, 1989.2. Емельяненко В.В. Движение почти параболических комет подвоздействием малых кометных возмущений // Письма в Астрономическийжурнал. – 1990. Т.16, №8.3. Каймаков Е.А. и др. Кометы на Земле. – Л.: «Знание» РСФСР, 1986.4. Ковшун И.Н. И отторгались звезды от неба и падали на землю… — Киев: Наука, 1990.5. Кометы и происхождение жизни: сб. статей под ред. С. Понпамперумы; Пер. с англ. Д.Б. Кирпонина, В.В.Рябина – М.: Мир, 1984.6. Марочник Л.С. Свидание с кометой. – М.: Наука, 1985.7. Мороз О.П. Свидание с кометой. – М.: Сов. Россия, 1983.8. Наука и жизнь. – М.: «Пресса», №9, 1992.9. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о вселенной.-М.:»Наука», 1980

Доклад на тему: «КОМЕТЫ»

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Великие кометы прошлого…………………………………………………….4

2. Строение комет. Физические характеристики и химические свойства…….7

Заключение………………………………………………………………………11

Список использованной литературы………………………………………..12

Введение

В Солнечной системе есть несколько видов небесных тел. Самое главное – это наша звезда Солнце, кроме нее еще есть восемь планет, вращающихся вокруг светила по своим орбитам, а также имеются и малые тела. К таким телам относятся малые планеты и астероиды, кометы, метеорные тела и межпланетная пыль.

Трудно найти другой такой астрономический объект, как комета, который вызвал бы всеобщий неподдельный интерес. Вид кометы, особенно в телескоп или бинокль, представляет собой удивительное по красоте и в то же время пугающее зрелище.

Кометы – это своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных газов сложного химического состава, водяного льда и тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов. Ежегодно открывают 5-7 новых комет и довольно часто один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. Кометы интересуют не только астрономов, но и многих других учёных: физиков, химиков, биологов, историков. Постоянно проводятся достаточно сложные и дорогостоящие исследования. Такой живой интерес к этому явлению можно объяснить тем, что кометы – ёмкий и ещё далеко не полностью исследованный источник полезной науке информации.1

Сегодня, исследование малых тел солнечной системы, в том числе комет, является одним из основных научных направлений обсерваторий всего мира.

1. Великие кометы прошлого

Первое письменное упоминание о появлении кометы датируется 2296 годом до нашей эры. Движение кометы по созвездиям тщательно наблюдалось китайскими астрономами. Древним китайцам небо представлялось огромной страной, где яркие планеты были правителями, а звезды — органами власти. Поэтому постоянно перемещающуюся комету древние астрономы считали гонцом, курьером, доставляющим депеши. Считалось, что любое событие на звёздном небе предварялось указом небесного императора, доставляемым кометой-гонцом. Древние люди панически боялись комет, предписывая им многие земные катаклизмы и несчастья: мор, голод, стихийные бедствия.

Что касается «великих» комет, то первой, конечно, следует упомянуть комету 1811 года, о которой писал Лев Толстой в знаменитой эпопее «Война и мир» и появление которой на небе предшествовало началу вторжения Наполеона в Россию. Когда эта комета достигла перигелия (1 а.е.), она находилась в околополюсной зоне и была видна от сумерек до рассвета. В течение сентября и октября блеск кометы был сравним с яркостью звезд нулевой и первой величины. В то время комета двигалась по дуге от созвездия Большой Медведицы к созвездию Геркулеса. Комета имела два ярких хвоста: один прямой, а другой сильно изогнутый. Длина хвостов составляла 25°, а ширина изогнутого пылевого хвоста составляла 7°. Комета была видна невооруженным глазом почти девять месяцев.

Другой великой была комета, получившая название Великой кометы марта 1843 года (Great March Comet of 1843). Ее особенность состояла в том, что она прошла буквально по солнечной поверхности, на расстоянии в 120 000 км, что составляет примерно одну десятую диаметра Солнца. Вследствие возбуждения под действием излучения Солнца и отражения солнечного света комета в течение нескольких часов 28 февраля 1843 года была ярче любой кометы, появлявшейся в течение предшествующих семи столетий. Ее яркость в тот момент была более чем в 60 раз больше яркости полной Луны. История свидетельствует, что так близко к Солнцу комета проходила только в 1106 году после Рождества Христова.

К числу других великих комет XIX века относят также комету Донати (C/1858VI) 1858 года, комету 1861 года и комету 1882 года, которая была открыта только вблизи своего перигелия и проникла в глубь солнечной короны на расстояние 430 000 км от солнечной поверхности.2

Список великих комет XX века открывает комета 1910 года, которая была хорошо видна при своем обнаружении на раннем рассвете. Именно поэтому в ее названии сохраняется определение «видимая при дневном свете» – Daylight Comet of 1910 (рисунок 1).

t1661888828aa.png

Рисунок 1 – Комета 1910 года по рисунку Сермаси в Мансуре, в Египте. Налево от нее Венера и налево от Венеры — зодиакальный свет.

Интересно, что она была открыта независимо многими наблюдателями, поэтому никому персонально нельзя приписать честь ее открытия. История астрономии сохранила свидетельство, что первыми увидели эту комету шахтеры, работавшие в алмазной шахте в Южной Африке. Первым же астрономом, зафиксировавшим ее появление 17 января 1910 года, был Роберт Иннес из Капской обсерватории Южно-Африканской Республики. В тот момент она находилась на расстоянии в 18 млн км от Солнца. Многие наблюдатели полагали, что эта комета была ярче, чем Венера, то есть имела блеск по крайней мере −5. Комета появилась на южном небе и только впоследствии, когда яркость ее упала, переместилась в северное полушарие.

Комета Галлея, появившаяся несколько месяцев спустя, хотя и более известна мировой общественности, не входит в список великих комет.

Следует только отметить, что комета Икеи–Секи была одной из самых ярких в XX столетии (рисунок 2). Она была видна невооруженным глазом при полном дневном свете, ее яркость в 60 раз больше, чем яркость полной Луны.

t1661888828ab.png

Рисунок 2 – Комета Икея-Секи

Хорошим подарком для любителей астрономии явилось появление яркой кометы Хаякутаке в 1996 году. Когда она впервые была обнаружена как объект 10-й звездной величины, никто и не подозревал, что она станет одной из самых ярких комет столетия. Расчет ее орбиты показал, что она должна была подойти очень близко к Земле – на расстояние всего в 15 млн км. С 24 по 26 марта комета двигалась вблизи ручки Ковша (Большой Медведицы) и яркость ее достигла нулевой звездной величины.3

2. Строение комет. Физические характеристики и химические свойства

Кометы состоят из ядра, атмосферы (комы) и хвоста (рисунок 3).  «Основа» любой кометы – ее ядро – огромный ком космической пыли, камней, замерзших газов и сложных химических соединений, накрепко спаянных космическим холодом. Его размеры по космическим масштабам просто ничтожны — километры или десятки километров.

t1661888828ac.png

Рисунок 3 – Строение кометы

Массы комет невелики: они не превышают одной миллионной доли массы Земли. Предполагается, что на больших расстояниях от Солнца, кометы представляют собой голые ядра, точнее глыбы твердого вещества, состоящего из обыкновенного водяного льда и льда из метана и аммиака. В лед вморожены каменные и металлические пылинки и песчинки. При приближении к Солнцу этот очень грязный лед начинает испаряться, создавая вокруг ядра огромную газопылевую оболочку. Под действием давления солнечного света часть газов оболочки отталкивается в сторону, противоположную Солнцу, образуя хвост. У некоторых комет эти процессы протекают настолько интенсивно, что оболочка и хвост достигают чудовищных размеров.

Плотность и комы, и особенно хвоста, чрезвычайно мала. Хвост у кометы бывает прямой или изогнутый и направлен от ядра в сторону, противоположную Солнцу. Поэтому, когда комета из межпланетного пространства приближается к нашему светилу, то движется она головой вперед, как всякое создание, имеющее голову и хвост. А вот когда, обогнув Солнце, комета удаляется от него, то хвост движется впереди головы. Голова и хвост кометы светятся: пылевые частицы просто отражают свет Солнца, а атомы молекул и газов переизлучают поглощенные ими кванты солнечного света.4

В последнее десятилетие наши знания о кометах и о процессах, происходящих на них, значительно расширились. Резкому повышению интереса к кометам способствовали подготовка и проведение международного космического эксперимента — полета космических аппаратов к комете Галлея. Целая флотилия космических станций — советские «Вега-1» и «Вега-2», западноевропейская «Джотто», японская «Суисей» (Планета-А) – исследовала комету Галлея. В ходе этих исследований были получены уникальные данные о составе и физических процессах, происходящих на поверхности ядра кометы, впервые с близкого расстояния было сфотографировано ядро кометы. Данные, полученные с космических станций, в основном подтвердили ледяную модель кометного ядра, разрабатываемую Ф. Уипплом с 1950 г. В книге [Comets II, 2005] обсуждаются четыре модели кометного ядра (рисунок 4).

t1661888828ad.png

Рисунок 4 – Модели кометных ядер [Comets II, 2005]: а) «конгломерат льдов» [Weissman and Kieffer, 1981]; б) «агрегат фракталов» [Donn and Hughes, 1986]; в) «изначально смерзшийся щебень» [Weissman, 1986]; г) «склеенные льды» [Gombosi and Houpis, 1986]

Общепринятой моделью ядра кометы в настоящее время является ледяная модель. При приближении ядра кометы к Солнцу ледяное ядро нагревается и начинается испарение газов. Процесс сублимации вещества играет большую роль в определении как физических, так и динамических характеристик ядра. В результате сублимации вещества, как уже отмечалось, возникает достаточно плотная газовая и пылевая атмосфера (кома) кометы. Наличие у комет газовой оболочки позволяет изучать химический состав ядер комет спектроскопическим способом. Уже первые спектроскопические наблюдения показали, что спектры комет состоят из непрерывного фона и эмиссионных молекулярных полос. Непрерывный спектр наблюдается, главным образом, в центральной части головы кометы и в пылевых хвостах. Непрерывный спектр обусловлен рассеянием солнечного света частицами пыли на поверхности ядра и в кометной атмосфере.

В моменты сближений комет с Солнцем в спектрах комет отождествлены некоторые металлы: железо Fe, хром Cr, марганец Mn, никель Ni, кобальт Co и ряд других. В работе Дельземме [Delsemme and Miller, 1971] указан примерный процентный химический состав ядра кометы, который воспроизведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав ядра кометыt1661888828ae.png

Как видно из таблицы 1, кометы состоят из четырех основных элементов: водорода, углерода, азота и кислорода. Для некоторых из них сюда можно добавить серу, обнаруженную в форме молекул S2 в кометах ИРАС — Араки — Олкока, Черниса и Галлея, и в форме сульфида водорода H2S в кометах Остина и Леви.

В 1995 г. была открыта комета Хейла — Боппа. Ее особенностью было достаточно большое, более 40 км в диаметре, ядро. Это обусловило большую газопроизводительность и возможность наблюдения кометы в радиоспектре. Во время наблюдений кометы в радиоспектре были обнаружены восемь новых молекул, ранее не наблюдавшихся в кометах: SO, SO2, H2CS, HC3N, HNCO, NCONH2.

В зависимости от химического состава сублимирующего вещества устанавливаются равновесная температура на поверхности ядра и величина потока сублиманта. В таблице 2 приведены газопроизводительность кометы для различных веществ, определяющих процесс сублимации.

Таблица 2 – Интенсивность сублимации для различных веществ (Z0 – число молекул сублимирующего вещества с единичной площадки, находящейся в подсолнечной точке (местное зенитное расстояние Солнца равно 0°), в единицу времени, T0 – равновесная температура для невращающегося ядра, T1 – средняя эффективная температура для вращающегося ядра, r0 – расстояние, на котором процесс сублимации для данного вещества прекращается)

t1661888828ae.png

В работе [Jessberger and Kotthaus, 1991] представлены основные физические характеристики кометного вещества и ядра в целом. Некоторые основные физические характеристики ядра кометы приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Основные физические характеристики кометного ядра t1661888828af.png

Из­ме­не­ния, про­ис­хо­дя­щие с кометой, в раз­ных точ­ках её ор­би­ты и в те­че­ние жиз­ни, в зна­чительной сте­пе­ни оп­ре­де­ля­ют­ся не­ста­цио­нар­ны­ми про­цес­са­ми те­п­ло­мас­со­пе­ре­но­са в по­рис­том яд­ре и фор­ми­ро­ва­ни­ем не­од­но­род­ной струк­ту­ры по­верх­но­сти, с ко­то­рой про­ис­хо­дит суб­ли­ма­ция.

Ки­не­тическое мо­де­ли­ро­ва­ние этих про­цес­сов по­зво­ли­ло по­лу­чить пред­став­ле­ние о со­стоя­нии га­за в ко­ме. Вбли­зи ядер ак­тив­ных комет те­че­ние га­за в по­лу­сфе­ре, об­ра­щён­ной к Солн­цу, близ­ко к рав­но­вес­но­му, плот­ность га­за бы­ст­ро па­да­ет по ме­ре уда­ле­ния от по­верх­но­сти яд­ра.

Из-за адиа­ба­тического рас­ши­ре­ния га­за в меж­пла­нет­ный ва­ку­ум температура со­став­ля­ет несколько кель­ви­нов на расстоянии от яд­ра около 100 км. В ок­ре­ст­но­сти оси сим­мет­рии об­ра­зу­ет­ся хо­ро­шо вы­ра­жен­ная струя (джет), обусловлен­ная ин­тен­сив­ным вы­но­сом га­за и пы­ли. Та­кую не­рав­но­мер­ность суб­ли­ма­ции с по­верх­но­сти яд­ра мож­но объ­яс­нить те­п­ло­вы­ми де­фор­ма­ция­ми, вы­зы­ваю­щи­ми раз­ло­мы и тре­щи­ны в по­верх­но­ст­ной кор­ке ко­ме­ты.5

Заключение

В отличие от научных миссий на планетах и их спутниках, исследование комет, как кажется на первый взгляд, не несет никакой практической ценности. Колонизировать мечущиеся по солнечной системе ледяные глыбы невозможно. По причине высоких скоростей, эксцентриситета орбит и большого времени обращения добыча полезных ископаемых на кометах, даже если такие ископаемые обнаружатся, пока не представляется возможной.

С другой стороны, кометы – одни из немногих доступных объектов, которые практически не изменились с момента формирования этих небесных тел 4,6 млрд. лет назад. Как астероиды и карликовые планеты, кометы, несмотря на агрессивное воздействие Солнца, являются отличными лабораториями для исследования условий, существовавших в солнечной системе на ранних стадиях ее формирования. Правильное же понимание процессов и хронологии зарождения планетарных систем является фундаментальным для многих разделов астрономии.

Не стоит забывать и то, что кометно-астероидная опасность является одной из актуальных проблем, с которой может столкнуться человечество. Эта тематика также является объектом ряда работ сотрудников обсерваторий. Например, расчеты, проведенные сотрудниками Шамахинской обсерватории, показывают, что частота столкновения комет с Землей составляет около 960 лет. А значит, что изучение комет является важным аспектом космологии.6

Список использованной литературы

1. Добровольский, О. В. Кометы / О. В. Добровольский. М.: Наука, 1966. – С. 13.

2. Bortle J.E. Great Comets in History // Sky and Teleskope. 1997. Vol. 93, № 1. P. 44.

3. Гнедин, Ю. Н. Астрономические наблюдения кометы века: новые, неожиданные результаты // Соросовский образовательный журнал. № 6. 1999. – С. 83.

4. Шустов, Б.М. Астероидно-кометная опасность: мифы и реальность. – М.: Физматлит, 2012. – С. 54-56.

5. Чурюмов, А. И. Фотометрические и структурные особенности кометы Веста / А. И. Чурюмов, А. С. Гулиев. – Киев: Циркуляр, 1981. С. 24-26.

6. Гулиев, А. С. Исследования комет в ШАО за 60 лет // Космология. № 2. 2013. С. 11.

Перейти к содержанию

На чтение 3 мин Обновлено 22 августа, 2018

Краткое сообщение о кометах расскажет Вам о небесных телах небольшого размера, которых так много во Вселенной. Также доклад о кометах можно использовать при подготовке к занятию.

Содержание

  1. Cообщение о кометах
  2. Строение кометы
  3. Интересные факты о кометах:

Cообщение о кометах

Кометыпредставляют собой небесные тела небольшого размера. Они состоят изо льда с примесями камня или пыли. Размер комет в диаметре не превышает нескольких километров. Часто на небе можно наблюдать комету в виде светящейся точки с длинным хвостом.

В случае, когда небесное тело находится на большом расстоянии от Солнца, то на небе их видно как темную точку. При приближении к светилу, у кометы появляется огненный длинный шлейф, называемый хвостом. Это главная особенность комет.

Строение кометы

Внутри небесного тела имеется твердое ядро, которое является самой тяжелой частью кометы. Ядро состоит из пыли, осколков астероидов, смеси замерзших газов. Когда комета движется по направлению к Солнцу, то в ядре начинает таять лед, он нагревается и испаряется. Вокруг небесного тела появляется газовая туманная оболочка. Она называется кома.

Находясь еще ближе к светилу, у комет начинается выдувание частиц пыли. Вместе с пылью газ следует за ядром и образуется хвост. Хвост освещается солнцем, и поэтому мы его можем видеть в небе невооруженным глазом.

Интересные факты о кометах:

  • Самая известная и самая первая зарегистрированная комета – это комета Галлея. Ее уже наблюдали в небе в 446 году до н.э. Ее назвали в честь Эдмунда Галлея, человека, который был первым, кто предсказала возвращение кометы, и рассчитал срок этого события.
  • Самый длинный хвост кометы составлял 570 миллионов километров. Это хвост кометы Хайекутейк. Данную информацию получили 13 сентября 1999 года в Императорском колледже.
  • Самая большая известная сегодня комета – Хирон. Ее диаметр больше 180 километров.
  • Кометы хоть и имеют маленький размер, но могут спровоцировать серьезные катаклизмы.  Самый сильный удар, зарегистрированный в нашей системе, произошел вследствие столкновения планеты Юпитер с кометой Шумахер-Леви-9.
  • Чем дальше комета от Солнца, тем больше она похожа на каменную глыбу. Ее газовый хвост видно только под влиянием солнечной радиации. По мере отдаления от светила комета охлаждается и от нее остается ледяное ядро.
  • Ученые уверены, что воду на нашу планету занесли кометы, как и некоторые органические вещества, которые были средством зарождения жизни.
  • Мы можем наблюдать в небе комету раз в десятилетие. А вот хвост небесного тела можно наблюдать неделями.

Надеемся, что сообщение о кометах помогло Вам подготовиться к занятию, и Вы углубили свои познания в области астрологии. А свой краткий рассказ о кометах Вы можете оставить через форму комментариев ниже.

Небесное тело—комета

Первые сведения о движении хвостатых звёзд датируются более 2000 лет до н.э. Выдвигались разные версии. Древнегреческий учёный Аристотель считал появление комет атмосферным явлением. По его мнению, облака поднимаясь высоко над землёй загорались и испарялись.

Первые телескопы появились в начале XVII века. Благодаря им астрономы установили, что комета является небольшим небесным телом. Она движется по своей орбите и состоит из трёх составляющих частей.

1) Ядро представляет плотную или пористую основу из замёрзшего льда с пылью и песчинками твёрдых тел, двуокиси углерода, метана и других газов.

2) Кома—область вокруг ядра из воздуха и пыли. Когда комета близко подлетает к Солнцу, происходит сублимация (переход вещества из твердого в газообразное состояние). Кома и ядро называют головой кометы. Вокруг головы образуется разреженная оболочка водорода.

3) Хвост—это выброс с разгорячённой поверхности ядра молекул газов и частиц пыли. Хвосты бывают длиной до несколько миллионов км. Бывает несколько шлейфов. Они отличаются составом и плотностью. Ионизированный газовый хвост начинается с головы, направлен в противоположную сторону от Солнца. Пылевые хвосты могут иметь изогнутую форму и отрываться от кометы. При этом частицы хвоста выпадают на Землю метеоритными дождями. У кометы (почти как у ящерицы) вырастает новый хвост.

В древности люди опасались появления светящихся косматых звёзд. Сейчас астрономы доказали, что ядро из льда с твёрдыми частицами отражает солнечный свет. Элементы железа, никеля в ядре раскаляются и превращаются в источник блеска. Кома и газовый хвост светятся бледным голубым оттенком благодаря излучению (эффект флюоресценции). Полупрозрачный ионизированный шлейф, растянутый в ширину на несколько км пропускает солнечные лучи.

Определённый космический объект летает по своей орбите. Существует три вида орбит: эллиптическая, гиперболическая и параболическая формы. На орбиту кометы действуют гравитационные силы планет-гигантов Солнечной системы, поэтому формы полёта не совсем точные. Гиперболическая орбита чаще встречается у молодых комет, после облёта солнца они устремляются далеко за пределы галактики и возвратиться могут через несколько тысячелетий. Старые кометы летают по эллипсам, срок прохождения вокруг солнца меньше 200 лет. Существует хвостатая Энке, которая за 3,3 года пролетает от орбиты Меркурия до Юпитера и назад.

Каждый день астрономы фиксируют новые кометы Происхождение комет пока не разгадано. Есть теория про существования сферического облака Оорта. Состав его представляет ледяные глыбы с твёрдыми органическими веществами и различных молекул газа. Облако находится на большом расстоянии от Солнца. Сила тяготения небольшая и глыбы льда разлетаются. При приближении к Солнцу они превращаются в кометы. Создание мощных телескопов позволило обнаружить астероидное-кометный пояс за орбитой Нептуна. Есть гипотеза о формировании пояса. Ярко-жёлтый Ио, покрытый действующими вулканами, является спутником Юпитера. Поверхность спутника с низкими температурами -180 не удерживает ледяные извержения с примесью серы и железа.

Кометы хранят много загадок. Самая изученная комета Галлея тоже меняет состав и свойства свечения. Период ее появления составляет около 76 лет. С земли комету видели более 3 тысяч раз. За это время масса небесного тела уменьшилась на 80%. В мае 1910 года планета Земля прошла через газовый хвост данной кометы. Следующее появление кометы Галлея ожидается в 2061 году.

Возможность комет распадаться, терять свои хвосты, светится зеленоватым светом, аномальные направления хвостов—тайны комет, которые ещё не раскрыты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *