Kas yra kometos?
Kometos yra dideli kosminiai objektai, susidedantys iš užšalusių dujų, akmenų ir dulkių, kurie kartu su likusiais dangaus saulės sistemos kūneliais sukasi aplink žvaigždę. Pradinėje būsenoje kometos yra gana didelės ir gali būti ištisų miestų dydžio. Tačiau gyvenimo ciklo metu, kai jos yra Saulės orbitoje, kometos palaipsniui įkaista, artėjant prie šilumos šaltinio ir taip prarasdamos savo masę.
Saulė juos ne tik kaitina, bet ir traukia daleles, todėl pasirodo milžiniškos uodegos, driekiančios daugelį milijonų kilometrų, apšviesdamos erdvės tamsą. Visa tai, kas kometa juda ir nukreipia jos kelią, yra visų planetų ir žvaigždžių, nuo kurių ji praeina, gravitacija. Kai kometa artėja prie Saulės, ji juda vis greičiau ir greičiau, nes kuo arčiau objekto yra gravitacijos šaltinis, tuo stipriau ji veikia. Kometos uodega ne tik judės greičiau, bet ir taps ilgesnė, nes daugiau medžiagų išgaruos.
Kodėl kometos vadinamos kometomis?
Dėl savo išvaizdos ir uodegos kometos gavo savo vardą, nes „κομήτης, komḗtēs“ iš senovės graikų yra išverstas kaip „uodegos“, „plaukuotas“, „gauruotas“.
Įdomus faktas: kometa uodega visada bus nukreipta viena kryptimi. Vaizduotė gali atkreipti šiuos kūnus į uodegas, nukreiptas priešinga judesio krypčiai. Bet iš tikrųjų ji visada bus nukreipta nuo saulės.
Mokslininkai mano, kad Saulės sistemoje cirkuliuoja daugybė kometų. Iki šiol, remiantis oficialia NASA svetaine, astronomai užregistravo 3595 kometas.
Kometų tyrimo istorija
Senovėje žmonės, įpratę bet kokiam reiškiniui suteikti mitologinį ir dieviškąjį pobūdį, nepraeidavo pro šalį, o danguje keistokai šviečiančios juostos, kartais slystančios naktį. Kai kurie juos vadino mirusiųjų sielomis.
Tačiau laikas praėjo ir išsivystė mokslinė mintis. Aristotelis pirmasis paskelbė kometą šviečiančiomis dujomis. Už jo Seneka jau siūlė šių paslaptingų dangaus objektų orbitas.
Kometa juda orbita, todėl vėl ir vėl grįžta į astronomų akiratį. Buvo pateiktos teorijos apie pailgas elipsės formos orbitas, tačiau šios teorijos visuotinio pripažinimo ir patvirtinimo nerado iki XVIII a. Pirmąją tokią hipotezę iškėlė vokiečių mokslininkas Georgas Derffelis 1681 m. Isaacas Newtonas, praėjus vos 6 metams po savo pirmtako darbo paskelbimo, bandė tai paaiškinti, pristatydamas pasauliui savo išradingus gravitacijos dėsnius. Niutonas taip pat pareiškė, kad kometos yra uolėti objektai, kuriuose yra ledo, kuris išgaruoja artėjant prie Saulės ir taip sukuriant uodegą.
1705 m. Edmundas Halley ištyrė visus dokumentais patvirtintus kometų atvejus ir bandė nustatyti jų orbitų parametrus naudodamas Niutono fiziką. Tai jį atvedė prie teorijos, kad kometos 1531, 1607 ir 1682 iš tikrųjų buvo tas pats objektas, kuris pasirodys praėjus 75 metams po paskutinio pasirodymo. Halley tapo pirmuoju asmeniu, sugebėjusiu sėkmingai numatyti kometos sugrįžimą - paaiškėjo, tiksliai, jo skaičiavimais, 1759 m. Tada ji gavo pavadinimą - Halley kometa.
Ryšys tarp meteorų dušų ir kometų buvo įrodytas XIX amžiaus pabaigoje, kai italų astronomas Giovanni Schiaparelli iškėlė savo hipotezę apie meteorų dušą Perseids, matomą plika akimi kiekvieną rugpjūtį. Sistemingą jos atsiradimą lemia tai, kad Žemė praeina pro šiukšlių debesį, kurį paliko „Swift-Tuttle“ kometa. Ši teorija leido mokslininkui padaryti išvadą, kad kometos turi tvirtą paviršių, padengtą ledo sluoksniu.
Šeštajame dešimtmetyje amerikiečių astronomas Fredas Lawrence'as Whipple'as teigė, kad kometos iš tikrųjų susideda iš daugiau ledo nei akmens ir jose yra užšaldytas vanduo, anglies dioksidas ir amoniakas. Whipple'io teoriją patvirtino antroje amžiaus pusėje paleistų kosminių laivų stebėjimai.
Įdomus faktas: Bėgant metams kometos buvo aiškinamos kaip artėjančios likimo ar sėkmės ženklų ženklai. Romos imperatorius Nero manė, kad kometa paslėpė jo nužudymą, todėl jis nužudė visus savo gyvus įpėdinius. Popiežius Kallikstas III iš tikrųjų mėgino išvaryti kometą Halley iš bažnyčios, manydamas, kad jis yra velnio agentas. Prieš savo invaziją į Angliją 1066 m. Viljamas užkariautojas kometa laikė gerą priešiškumą.
Kometų struktūra ir sudėtis
Dabar mes žinome, kad kometų branduolius daugiausia sudaro ledas, kuris išgaruoja, kai kometa yra arti Saulės. Tai sukuria gyvą garų atmosferą, kurią sudaro įkrautos dalelės, vadinamos jonais, ir dulkių dalelės, kurias gali sudaryti silikatai, angliavandeniliai ir ledas. Ši atmosfera vadinama koma. Stebimų kometos branduolių ilgis yra nuo dešimčių metrų iki maždaug 60 km. Koma sukuria apvalkalą aplink šerdį, kuris gali būti milijonų kilometrų pločio, o jį supa dar didesnis vandenilio apvalkalas.
Kometa uodegos kryptis
Dulkės ir garai sukuria dvi atskiras uodegas, tačiau jos paprastai nukreipiamos maždaug ta pačia kryptimi. Abi uodegos visada nukreiptos nuo Saulės, tačiau įkrautos dalelės stipriau reaguoja į magnetinį lauką ir saulės vėją, todėl jos nukreiptos tiksliai priešinga kryptimi nuo žvaigždės. Dulkių dalelės yra mažiau jautrios šiam efektui, todėl dulkių uodegos kryptis yra išlenkta, atsižvelgiant į kometos orbitą.
Įdomus faktas: 2009 m. NASA kosminis zondas paėmė mėginį iš „Comet Wild-2“ ir mokslininkai nustatė, kad jame yra aminorūgšties glicinas, būtinas gyvybės kilmei elementas. Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad kometa gali nukristi į Žemę, atnešdama iki 9 trilijonų organinių medžiagų, taip suteikdama reikiamos energijos ir medžiagų rimtesnių molekulių, kurios vėliau sukūrė gyvybę, sintezei.
Kuo kometos skiriasi viena nuo kitos?
Kometa viena nuo kitos skiriasi pirmiausia svoriu ir dydžiu. Jų dydis gali labai skirtis, tačiau, atsižvelgiant į kitų kosminių objektų dydį, kometos vis tiek išlieka maži dangaus kūnai. Bet jei turėtumėte mėgėjišką teleskopą ir naktiniame danguje stebėtumėte kometas, galbūt pastebėjote, kad jos taip pat skiriasi ryškumu ir forma. Šie parametrai pirmiausia priklauso nuo kometos cheminės sudėties.
Kometų kilmė
Kometų kilmę galima nustatyti pagal jų orbitos parametrus. Manoma, kad kometos, kurios sukasi aplink Saulę mažiau nei 200 metų, yra kilusios iš Kuiperio juostos. Kuiperio juosta yra už Neptūno orbitos ir ją iškėlė hipotezė, kurią 1951 m. Nustatė olandų ir amerikiečių astronomas Gerardas Kuiperis. Šiuo metu manoma, kad dirže yra apie 1000 milijardų kometų.
Manoma, kad kometos, kurių laikotarpiai yra daugiau nei 200 metų, kyla iš Oorto debesies. Oorto debesis yra sferinis debesis, besisukantis aplink Saulę daugiau nei 1,5 šviesmečio atstumu nuo Kuiperio juostos krašto. Tai yra trečdalis atstumo iki artimiausios žvaigždės „Proxima Centauri“.
Estijos astronomas Ernstas Epikas pirmiausia pasiūlė, kad kometos, turinčios ilgą rotacijos periodą, galėtų kilti iš Oorto debesies 1932 m., Ir ši idėja toliau vystėsi Jano Oorto raštuose 1950 m. Manoma, kad Oorto debesyje yra šimtai milijardų kometų, ir kai kuriose iš jų gali būti toks ledo kiekis, kuris kelis kartus viršija viso vandens masę Žemėje.
Kuo kometos skiriasi nuo asteroidų ir meteoritų?
Meteorai yra susiję su ryškiais blyksniais danguje, kurie dažnai vadinami „šaudančiomis žvaigždėmis“.Meteoroidai yra objektai kosmose, kurių dydžiai skiriasi nuo dulkių grūdelių iki mažų asteroidų. Tiesą sakant, tai tik akmenys, skraidantys per kosmosą. Kai meteoroidai dideliu greičiu patenka į Žemės (ar kitos planetos, tokios kaip Marsas) atmosferą ir sudega, ugnies kamuoliai arba „šaudančios žvaigždės“ yra vadinami meteoritais. Kai meteoroidas keliauja per atmosferą ir nukrenta ant žemės, jis vadinamas meteoritu. Viskas priklauso nuo kosminio kūno dydžio.
Asteroidas, kartais vadinamas mažomis planetomis, yra dideli akmeniniai fragmentai be atmosferos, kurie liko po pirmųjų mūsų saulės sistemos formavimo etapų maždaug prieš 4,6 milijardo metų. Daugiausia jų yra tarp Marso ir Jupiterio. Asteroidų dydžiai labai skiriasi - jie gali pasiekti 530 kilometrų skersmenį arba būti labai maži ir pasiekti tik 10 metrų.Pagrindinis asteroido ir kometos skirtumas yra jų cheminė sudėtis.
Įdomus faktas: Bendra visų saulės asteroidų masė yra mažesnė už mėnulio masę.
Kaip kometos gauna savo vardą?
Kometų stebėjimo istorija turi daugiau nei 2000 metų, per kurias kiekvienai kometai buvo naudojamos kelios įvardijimo schemos. Šiandien kai kurios kometos gali turėti daugiau nei vieną vardą.
Pati pirmoji sistema pasižymėjo tuo, kad kometos gavo vardą savo atradimo metų garbei (pavyzdžiui, Didžioji 1680 m. Kometa). Vėliau astronomai pasiekė susitarimą, kad kometų pavadinimuose bus naudojami žmonių, susijusių su atradimu, vardai (pavyzdžiui, Hale-Bopp kometa) arba pirmasis išsamus tyrimas (pvz., Halley kometa).
Nuo XX amžiaus technologijos nuolat tobulėjo, o atradimų skaičius kasmet augo, todėl iškilo poreikis sukurti universalesnę sistemą naudojant specialius skaičius.
Iš pradžių kometoms buvo priskiriami kodai ta tvarka, kuria kometos praėjo perihelioną (pavyzdžiui, kometa 1970 II). Tačiau net ši sistema negalėjo tęstis ilgai, nes net ji negalėjo susitvarkyti su kasmetinių atradimų skaičiumi. Taigi nuo 1994 m. Atsirado nauja sistema - kodas paskiriamas atsižvelgiant į orbitos tipą ir aptikimo datą (pavyzdžiui, C / 2012 S1):
- P / reiškia periodinę kometą, šiems tikslams apibrėžtą kaip bet kurią kometą, kurios orbita laikotarpis yra mažesnis nei 200 metų, arba patvirtintus stebėjimus, kai praeinama daugiau nei vienas perihelionas;
- C / žymi neperiodinę kometą, tai yra bet kokią kometa, kuri nėra periodiška pagal ankstesnę pastraipą;
- X / nurodo kometa, kuriai neįmanoma apskaičiuoti orbitos (paprastai jų istorinių stebėjimų kometos);
- D / rodo periodinę kometą, kuri dingo, sudužo ar buvo pamesta. Pavyzdžiai: „Comet Lexell“ (D / 1770 L1) ir „Comet Shoemaker-Levy 9“ (D / 1993 F2);
- A / nurodo objektą, kuris klaidingai buvo identifikuotas kaip kometa, bet iš tikrųjų yra nedidelė planeta. Tačiau daugelį metų šis vardas nebuvo naudojamas, o 2017 m. Jis buvo taikomas Oumuamua (A / 2017 U1), o paskui visiems asteroidams orbitose, panašiose į kometas;
- I / žymi tarpžvaigždinį objektą. Šis paskyrimas pasirodė neseniai, 2017 m., Siekiant suteikti „Oumuamua“ (1I / 2017 U1) teisingiausią ir tiksliausią būseną. Nuo 2019 m. Vienintelis kitas objektas, turintis tokią klasifikaciją, yra Borisovo kometa (2I / 2019 Q4).
Ar kometos kelia grėsmę žemei?
Nuo pat susiformavimo daugiau nei prieš 4,5 milijardo metų, Žemė daugybę kartų buvo susidūrusi su asteroidais ir kometomis, kai paskutinė jų orbita pateko į Saulės sistemos vidines ribas ir eina arti Žemės. Visi šie objektai buvo vadinami „artimais žemės objektais“.
Priklausomai nuo smūgio objekto dydžio, toks susidūrimas gali padaryti didžiulę žalą vietos ir pasaulio mastu. Ir tai yra neginčijamas faktas, kad tam tikru momentu Žemė vėl susidurs su kitu dangaus kūnu.Yra įtikinamų mokslinių įrodymų, kad kosminiai susidūrimai turėjo didelę reikšmę masiniam išnykimui, užfiksuotiems fosilijose visame pasaulyje.
Arti Žemės esančių objektų orbitos sutampa su Žeme, todėl susidūrimas su jais nėra toks destruktyvus, nes smogimo greitis smarkiai sumažėja. Tačiau kometos keliauja aplink Saulę šiek tiek skirtingais būdais, kuriuos yra ypač sunku numatyti, todėl gali įvykti susidūrimas galvoje, o tai gali sukelti pražūtingų rezultatų, teigia tyrėjai.
Deja, Žemės atmosfera nėra ideali gynyba nuo kosminių nelaimių, nes kometų dydis gali siekti kelis kilometrus. Tai tikri akmens ir ledo kalnai. Kai kometa patenka į Žemės atmosferą, mažesnės jos dalelės išgaruoja ir nepasiekia paviršiaus, tačiau stambios vis tiek skraido. Po smūgio jie sukuria sprogimą, kuris sudaro kraterį. Kai kurie mokslininkai mano, kad didžiausi krateriai Žemėje susidarė susidūrus būtent kometoms.
Garsiausios Saulės sistemos kometos
Kometa Halley
Halley kometa yra pati garsiausia iš visų kometų. Juk britų mokslininkas Edmundas Halley buvo pirmasis, kuris sugebėjo įrodyti kometų periodiškumą po savo stebėjimų ir praeities astronomų duomenų analizės. Jis sugebėjo tiksliai numatyti kometos sugrįžimą, kuris pirmą kartą buvo pastebėtas 1066 m. 8 km pločio ir 16 km ilgio Halio kometa sukasi aplink Saulę kas 75–76 metus pailgoje orbitoje. Paskutinį kartą jis arti Žemės nutolo 1986 m. Vasario mėn.
Kometa batsiuviai-Levy 9
Kometa „Shoemaker-Levy 9“ išgarsėjo tuo, kad 1992 m., Veikiant Jupiterio sunkio jėgai, ji sprogo į 21 dalį, o 1994 m. Visos dalys sugriuvo ant dujų milžino paviršiaus. Šį reginį stebėjo visi mėgėjai astronomai ir profesionalai. Teigiama, kad vieno fragmento - maždaug 3 km skersmens - smūgis sukėlė sprogimą, prilygstantį 6 milijonams megatonų TNT.
Kometa Churyumov-Gerasimenko
Paleistas 2004 m., Europos kosmoso agentūrai priklausantis kosminis zondas „Rosetta“, kuris turėjo nusileisti ant kometos Churyumov-Gerasimenko 2014 m. Manoma, kad kometa yra maždaug penkių kilometrų pločio ir šiuo metu sukasi aplink Saulę maždaug kas 6,6 metus. Anksčiau jo orbita buvo daug didesnė, tačiau sąveika su Jupiterio gravitacija nuo 1840 m. Pakeitė ją į daug mažesnę. Tada orbitinė transporto priemonė praleido beveik dviese šalia kometos, kai ji pasuko atgal į Saulę. Zondas ištyrė kometos sudėtį, kad padėtų mums geriau suprasti mūsų saulės sistemos formavimosi istoriją.
Kometa Hale-Bopp
1997 m. Sausio mėn. Hale-Bopp kometa priartėjo prie Žemės artimiausiu atstumu per 4000 metų. Paskutinį kartą šis objektas skrido netoli mūsų planetos bronzos amžiuje, tai yra, 2000 metų prieš mūsų erą. Kometa Hale-Bopp yra daug didesnė ir centringesnė nei Kometa Halley. Šerdis siekia 40 km skersmens ir yra matoma plika akimi. Hale-Bopp yra toks ryškus, kad jį buvo galima pamatyti iš Žemės 1995 m., Kai jis dar buvo už Jupiterio orbitos.
Kometa Borelli
Tai yra antroji kometa po Halley, kuri buvo fotografuota iš arti naudojant erdvėlaivį „Deep Space 1“, NASA atsiųstą 2001 m. Ši tyrimo misija mokslininkams pateikė daug duomenų, kurių dėka astronomai galėjo daug suprasti apie kometos branduolius. Vaizdai parodė, kad uolėta šerdis turi milžinišką 8 kilometrų ilgio šliuzo formą, o visa kometa yra keistai išlenkta.
Manoma, kad skirtingai nei Halley kometa, kuri susidarė Oorto debesyje ties išorinėmis saulės sistemos sienomis, Borrelli kilęs iš Kuiperio juostos.
Kometa Hyakutake
Ši kometa padarė neišdildomą įspūdį mokslininkams, kai 1996 m. Ji praėjo netoli mūsų planetos ir priartėjo prie Žemės tik 15 milijonų kilometrų atstumu, kuris buvo arčiausias atstumas, kuriuo artėjo visos kitos kometos. Kometa suglumino astronomus, nes ji skleidė radiacijos spindulius 100 kartų intensyviau, nei tikėtasi.
Erdvėlaivis „Ulisas“ pro šios kometos uodegą praėjo 1996 m. Gegužę, parodydamas, kad jo ilgis yra mažiausiai 570 milijonų kilometrų - dvigubai ilgesnis nei bet kurios kitos žinomos kometos.