КОМЕТЫ В. В. Бусарев
Общая информация • • • Немного истории. Кометы – самые необычные по внешнему виду небесные объекты, доступные для наблюдения невооруженным глазом. Особенностью комет является то, что с приближением к Солнцу у них появляется хвост, почти всегда направленный в сторону от Солнца. Кометы привлекают внимание человека с глубокой древности. "Комета" в переводе с греческого означает " волосатая звезда". Тысячи лет назад люди поняли, что небесные светила практически не меняют своего положения, а если и движутся, то по строго установленным путям и с вполне определенной скоростью, как Солнце, Луна и "блуждающие звезды" (планеты). Поэтому неожиданное появление на ночном небе "хвостатых светил" вызывало у людей чувство страха и считалось предвестником плохих событий – войн, эпидемий, дворцовых переворотов, убийств вельмож и т. п. Каждому появлению яркой кометы непременно сопутствовало какое-либо из таких событий. А придворным астрологам оставалось лишь глубокомысленно "увязать" дела земные и небесные. При королевских дворах Европы в средние века было распространено мнение, что комета предвещает смерть королю или его наследнику (весьма удобный способ "списать" дворцовый заговор на явление природы). Современные сведения о кометах. На сегодняшний день известно более 5250 комет. Но это число постоянно возрастает, и оно – лишь малая доля потенциальной кометной популяции, находящейся на далекой периферии Солнечной системы (облака Оорта). Общее число комет оценивается порядка одного триллиона (1012). Примерно 1 раз в год появляется комета, видимая невооруженным глазом. Но также появляется и большое число более слабых и, поэтому, невидимых комет. Орбитальные характеристики. Короткопериодическими наз. кометы с периодами обращения менее 200 лет, а долгопериодическими – более 200 лет. Короткопериодические движутся вокруг Солнца по орбитам, располож. близко к эклиптике. Всего их известно около 600, и из них около 500 входит в семейство Юпитера с периодами обращения 3, 3 -20 лет, 75 - в семейство Нептуна (в т. ч. комета Галлея) с периодами обращения 20 -200 лет и т. д. Остальные (около 4, 5 тысяч) – это долгопериодические кометы. Их эллипт. орбиты настолько вытянуты, что почти неотличимы от парабол. Поэтому их иногда называют параболическими к-тами. Из них около сотни имеют очень малые перигелийные расстояния (к. , "царапающие Солнце"). Их орбиты расположены под любыми углами по отн. к пл. эклиптики и двигаться они могут как в "прямом", так и в "обратном" напр-ниях.
Голландский астроном Жан Оорт в 1950 г. предсказал существование облака ледяных тел или комет до расстояний ~200000 а. е. (или до 3 св. лет) на основе анализа орбит всего 19 долгопериодических комет. Облако Оорта, охватывает Солнечную систему и включает до 6 триллионов ледяных тел с общей массой около 40 масс Земли. Гравитационные возмущения со стороны приближающихся к Солнцу звезд или гигантстких молекулярных облаков, а также приливные возмущения от нашего галактического центра или скоплений звезд в плоскости Галактики могут иногда «вбрасывать» кометы внутрь Солнечной системы.
Орбита кометы на примере кометы Когоутека (1973 -1974 гг. ). Орбита кометы изображена красным цветом, а Земли – синим. Номенклатура. Еще до начала 20 в. кометы называли просто по году, в котором они были обнаружены. И только в начале 20 в. установилась номенклатура, согласно которой названия кометам (после номера) дают по именам их первооткрывателей или по названию инструмента или программы, который или которая помогла комету открыть.
Был ли интенсивный поток комет, направленный к Солнцу в прошлом?
Рисунок огромной кометы 1861 г.
Наиболее типичная структура кометы
Три типа кометных хвостов Из каких частиц они состоят?
Необычная комета 1956 г. С/1956 R 1 (Аренда-Роланда)
Комета C/1996 B 2 (Хиакутаке), прошедшая в 1996 г. на расстоянии 0, 10 а. е. от Земли
Другой вид кометы Хиакутаке
Необычный факт • При наблюдениях комет Хиакутаке (C/Chiakutake B 2) в 1996 г. и Линиер (C/1999 S 4 (LINEAR)) в 2001 г. было зарегистрировано интесивное далекое УФ- и рентгеновское излучение. Это очень удивило астрономов, так как рентгеновское излучение обычно возникает на телах с высокими температурами. Но в случае комет рентгеновские лучи порождаются при взаимодействии ядер комет с солнечным ветром: когда имеющие высокие заряды ионы солнечного ветра пролетают сквозь кометную атмосферу (кому), они, сталкиваясь с кометными атомами и молекулами, отбирают у них по одному или по нескольку электронов в процессе "обмена заряда". Такой перенос электрона на ион солнечного ветра завершается его переходом в основное состояние с излучением УФ- или рентгеновских квантов.
Гигантсткая комета C/1995 O 1 (Хэйла. Боппа), прошедшая в 1997 г. на расстоянии 1, 32 а. е. от Земли
Вид кометы Хэйла-Боппа существенно изменялся в 1997 г.
Комета Хэйла-Боппа легко наблюдалась невооруженным глазом
Комета C/2001 A 2 (Линиер)
Ядро кометы C/2001 A 2 (Линиер) оказалось двойным!
Комета С/2002 V 1 (Ниэт)
Наибольшее разнообразие хвостов «продемонстрировала» комета C/2002 C 1 (Икея-Цанга)
Комета C/2002 C 1 (Икея-Цанга)
Комета C/2002 C 1 (Икея-Цанга)
Комета C/2002 C 1 (Икея-Цанга)
Комета C/2002 C 1 (Икея-Цанга)
Комета C/2002 C 1 (Икея-Цанга)
Периодическая комета 1 P Галлея, которая сближается с Солнцем каждые 76 лет. Исторические записи свидетельствуют о 32 прохождениях этой кометы у Земли (с 467 г. до н. э. ), из которых самое близкое было 10 апреля 837 г. - на расстоянии 0, 0342 а. е. (5, 8 млн. км).
Так выглядело ядро кометы Галлея при ближайшем рассмотрении в марте 1986 г. с КА «Джотто» (ESA).
Изображение ядра кометы Вилд-2, полученное КА “Stardust” (NASA)
Изображение ядра кометы Темпель 1, полученное КА “Stardust” (NASA)
Распад кометы Шумейкера-Леви 9 (D/1993 F 2) на 21 фрагмент перед столкновением с Юпитером в июле 1994 г. (снимок получен в красных лучах в мае 1994 г. с помощью телескопа Хаббла).
Разрушение ядра кометы C/1999 S 4 (Линиер).
Изображение (HST) д/п кометы ISON 2013 г. (открытой росс. астрономами в Кисловодске) перед прохождением перигелия, после чего она распалась.
Таким увидели ядро кометы Чурюмова-Герасименко с космического аппарата Розетта (ESA) в сентябре 2014 г.
Основные параметры ядер комет, изученных с помощью космических аппаратов Название Размер (км) Плотность (г/cм 3) Масса (кг) Halley's Comet 15 × 8 0. 6 3× 1014 Tempel 1 7. 6 × 4. 9 0. 62 7. 9× 1013 19 P/Borrelly 8× 4× 4 0. 3 2. 0× 1013 81 P/Wild 5. 5 × 4. 0 × 3. 3 0. 6 2. 3× 1013 0. 47 1. 0× 1013 67 P/Churyumov– Gerasimenko 4. 1 × 3. 3 × 1. 8
Кометные ядра среди АСЗ составляют ок. 6%. Вероятная доставка летучих и органики на Землю астероидами и ядрами комет.
