Страх столкновения кометы с Землей всегда будет жить в сердцах наших ученых. А пока они будут бояться, давай вспомним о самых нашумевших кометах, которые когда-либо будоражили человечество.
Комета Лавджоя
В ноябре 2011 года австралийский астроном Терри Лавджой обнаружил одну из крупнейших комет околосолнечной группы Крейца, диаметром около 500 метров. Она пролетела сквозь солнечную корону и не сгорела, была хорошо видна с Земли и даже сфотографирована с Международной космической станции.
Источник: space.com
Комета Макнота
Первая ярчайшая комета XXI века, также названная «Большая комета 2007 года». Открыта астрономом Робертом Макнотом в 2006 году. В январе и феврале 2007 была отлично видна невооруженным глазом жителям южного полушария планеты. Следующее возвращение кометы нескоро — через 92600 лет.
Источник: wyera.com
Кометы Хейла-Боппа и Хякутакэ
Появились одна за другой — в 1996 и 1997 годах, соревнуясь в яркости. Если комета Хейла-Боппа была открыта еще в 1995 и летела строго «по расписанию», Хякутакэ обнаружили лишь за пару месяцев до ее сближения с Землей.
Источник: сайт
Комета Лекселя
В 1770 году комета D/1770 L1, открытая русским астрономом Андреем Ивановичем Лекселем, прошла на рекордно близком расстоянии от Земли — лишь 1,4 миллиона километров. Это примерно в четыре раза дальше, чем от нас находится Луна. Комета была видна невооруженным глазом.
Источник: solarviews.com
Комета затмения 1948 года
1 ноября 1948 года во время полного солнечного затмения астрономы неожиданно обнаружили яркую комету неподалеку от Солнца. Официально названная C/1948 V1, она являлась последней «внезапной» кометой нашего времени. Ее можно было разглядеть невооруженным глазом вплоть до конца года.
Источник: philos.lv
Большая январская комета 1910 года
Появилась в небе за пару месяцев до кометы Галлея, которую все ждали. Первой новую комету заметили шахтеры из алмазных шахт Африки 12 января 1910 года. Как и многие сверхяркие кометы, ее было видно даже днем.
Источник: arzamas.academy
Большая мартовская комета 1843 года
Также входит в семейство околосолнечных комет Крейца. Она пролетела лишь в 830 тысячах километров от центра Солнца и была хорошо заметна с Земли. Ее хвост — один из самых длинных среди всех известных комет = две астрономических единицы (1 астрономическая единица равняется расстоянию между Землей и Солнцем).
Кометы - космические снежки, состоящие из замороженных газов, скал и пыли и размером примерно с небольшой город. Когда орбита кометы приносит ее близко к Солнцу, она нагревается и извергает пыль и газ, вследствие чего она становится ярче, чем большинство планет. Пыль и газ образуют хвост, который тянется от Солнца на миллионы километров.
10 фактов, которые необходимо знать о кометах
1. Если бы Солнце было бы таким же большим как входная дверь, Земля была бы размером с монетку, карликовая планета Плутон окажется размером с булавочную головку, а крупнейшая комета Пояса Койпера (которая имеет около 100 км в поперечнике, что составляет примерно одну двадцатую Плутона) будет размером с пылинку.
2. Короткопериодические кометы (кометы, которые совершают полный оборот вокруг Солнца менее чем за 200 лет) проживают в ледяном регионе, известном как Пояс Койпера, расположенном за орбитой Нептуна. Длинные комет (кометы с длинными, непредсказуемыми орбитами) берут начало в далеких уголках Облака Оорта, которое расположено на расстоянии до 100 тысяч а.е.
3. Дни на комете меняются. Например, день на комете Галлея колеблется от 2,2 до 7,4 земных суток (время, необходимое для того, чтобы кометы совершила полный оборот вокруг своей оси). Комета Галлея делает полный оборот вокруг Солнца (год на комете) за 76 земных лет.
4. Кометы – космические снежки, состоящие из замороженных газов, скал и пыли.
5. Комета разогревается по мере приближения к Солнцу и создает атмосферу или ком. Ком может иметь сотни тысяч километров в диаметре.
6. Кометы не имеют спутников.
7. Кометы не имеют колец.
8. Более 20 миссий были направлены на изучения комет.
9. Кометы не могут поддерживать жизнь, но, возможно, принесли воду и органические соединения - строительные блоки жизни - через столкновения с Землей и другими объектами в нашей Солнечной системе.
10. Комета Галлея впервые упоминается в Байе от 1066 года, в которой рассказывается о свержении короля Гарольда Вильгельмом Завоевателем в битве при Гастингсе.
Кометы: Грязные снежки Солнечной системы
Кометы В наших путешествиях через Солнечную систему, нам можем посчастливиться столкнуться с гигантскими шарами льда. Это кометы Солнечной системы. Некоторые астрономы называют кометы "грязными снежками" или "ледяными шарами грязи", потому что они состоят в основном изо льда, пыли и обломков скал. Лед может состоять как из ледяной воды так и из замороженных газов. Астрономы полагают, что кометы могут состоять из первоначального материала, который лег в основу формирования Солнечной системы.
Хотя большая часть мелких объектов в нашей Солнечной системе представляют собой очень недавние открытия, кометы были хорошо известны с древних времен. У китайцев есть записи комет, которые датируются 260 г. до н.э. Это потому, что кометы являются единственными из малых тел в Солнечной системе, которые можно увидеть невооруженным глазом. Кометы, которые проходят по орбите вокруг Солнца, представляют собой довольно захватывающее зрелище.
Хвост кометы
Кометы на самом деле невидимы до того момента, пока они не начинают приближаться к Солнцу. В этот момент они начинают нагреваться и начинается удивительное превращение. Пыль и газы, замерзшие в комете, начинают расширяться и вырываются со взрывной скоростью.
Твердую часть кометы называют ядром кометы, в то время как облако пыли и газа вокруг него известно как кома кометы. Солнечные ветра подхватывают материал в коме, оставляя хвост за кометой, протяженностью несколько миллионов миль. По мере освещением Солнца, этот материал начинает светиться. В конечном итоге формируется знаменитый хвост кометы. Кометы и их хвосты часто зачастую можно увидеть с Земли и невооруженным взглядом.
Космический телескоп Хаббл запечатлел комету Шумейкера-Леви 9 в момент падения ее на поверхность Юпитера.
Некоторые кометы могут иметь до трех отдельных хвостов. Один из них будет состоять в основном из водорода, и является невидимым для глаза. Другой хвост пыли светится ярко-белый, а третий хвост плазмы обычно будет принимать голубое свечение. Когда Земля проходит через эти тропы пыли, оставленные кометами, пыль поступает в атмосферу и создает метеорные потоки.
Активные струи на комете Хартли 2
Некоторые кометы летят по орбите, проходящей вокруг Солнца. Они известны как периодические кометы. Периодическая комета теряет значительную часть своего материала каждый раз, когда проходит рядом с Солнцем. В конце концов, после того, как весь этот материал теряется, они перестанут становятся активными и бродят по Солнечной системе, как темный каменный шар с пылью. Комета Галлея, вероятно, самый известный пример периодической кометы. Комета меняет свой внешний вид каждые 76 лет.
История комет
Внезапное появление этих загадочных объектов в древности часто рассматривали как плохое предзнаменование и предупреждения стихийных бедствий в будущем. В настоящий момент мы знаем, что большинство комет находятся в плотном облаке, расположенном на краю нашей Солнечной системы. Астрономы называют его Облако Оорта. Они считают, что гравитация от случайного прохождения звезд или других объектов может сбить некоторые из комет из Облака Оорта и отправить их в путешествие во внутреннюю часть Солнечной системы.
Манускрипт с изображением комет у древних китайцев
Кометы могут столкнулся и с Землей. В июне 1908 года, что-то взорвалось высоко в атмосфере над поселком Тунгуски в Сибири. Взрыв имел силу 1000 бомб, сброшенных на Хиросиму и сравнял деревья с землей на сотни миль. Отсутствие каких-либо фрагментов метеорита навело ученых на мысль, что это, возможно, была небольшая комета, которая взорвалась при ударе с атмосферой.
Кометы, возможно, также были ответственны за исчезновение динозавров, и многие астрономы считают, что древние воздействия комет принесло большую часть воды на нашу планету. Хотя существует вероятность, что Земля снова может быть сбита большой кометой в будущем, шансы на то, что это событие произойдет в течение нашей жизни больше, чем один к миллиону.
На данный момент, кометы просто продолжают быть объектами изумления в ночном небе.
Наиболее известные кометы
Комета ISON
Комета ISON была предметом самых скоординированных наблюдений за всю историю изучения комет. В течение года, более десятка космических аппаратов и многочисленные наземные наблюдатели собирали то, что как полагают, было крупнейшим сбором данных о комете.
Известная в каталоге как C/2012 S1, комета ISON начала свое путешествие к внутренней части Солнечной системы около трех миллионов лет назад. Она впервые была замечена в сентябре 2012 года, находясь на расстоянии 585000000 миль. Это было ее самое первое путешествие вокруг Солнца, то есть она была сделана из первозданной материи, возникшей в первые дни формирования Солнечной системы. В отличие от комет, которые уже сделали несколько проходов через внутреннюю Солнечную систему, верхние слои кометы ISON никогда не подвергались нагреву Солнцем. Комета представляла своеобразную капсулу времени, в которой был запечатлен момент формирования нашей Солнечной системы.
Ученые со всего мира начали беспрецедентную кампанию наблюдения, с использованием многих наземных обсерваторий и 16 космических аппаратов (все, кроме четырех успешно изучали комету).
28 ноября 2013 года, ученые наблюдали, как комета ISON была разорвана гравитационными силами Солнца.
Российские астрономы Виталий Невский и Артем Новичонок обнаружили комету с помощью 4-метрового телескопа в Кисловодске, Россия.
ISON носит имя программы обследования ночного неба, которая и открыла ее. ISON - это группа обсерваторий в десяти странах, которые объединены для обнаружения, мониторинга и отслеживания объектов в космосе. Сеть управляется Институтом прикладной математики Российской Академии Наук.
Комета Энке
Комета 2Р/ЭнкеКомета 2Р/Энке – это небольшая комета. Ее ядро имеет размер приблизительно 4,8 км (2,98 миль) в диаметре, что составляет около одной трети от размера объекта, который предположительно привел к гибели динозавров.
Период обращения кометы вокруг Солнца составляет 3,30 лет. Комета Энке имеет самый короткий период обращения среди любой известной кометы в пределах нашей Солнечной системы. Энке в прошлом прошла перигелий (ближайшую точку к Солнцу) в ноябре 2013 года.
Фотография кометы, сделанная телескопом Спитцер
Комета Энке является родительской кометой метеорного потока Тауриды. Тауриды, пик которых в октябре / ноябре каждого года, - это быстрые метеоры (104,607.36 км / ч или 65 000 миль в час), известные своими болидами. Болиды - это метеоры, которые такие же яркие или даже ярче, чем планета Венера (если смотреть в утреннее или вечернее небо с видимой величиной яркости -4). Они могут создавать крупные взрывы света и цветов и существовать дольше, чем средний метеорный поток. Это связано с тем, что болиды происходят из более крупных частиц материала кометы. Часто, этот особый поток болидов возникает во время или около дня Хэллоуина, что делает их известными как Болиды Хэллоуина.
Комета Энке приблизилась к Солнцу в 2013 году в то же время, когда много говорили и представляли комету Айсон, и из-за этого была сфотографирована обоими космическими аппаратами MESSENGER и STEREO.
Комета 2Р/Энке была впервые обнаружена Пьером Ф.А. Мешеном 17 января 1786 года. Другие астрономы находили этот комету в последующих прохождениях, но эти наблюдения не были определены как одна и та же комета, пока Иоганн Франц Энке не вычислил ее орбиту.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя (ей) или по названию обсерватории / телескопа, используемых в открытие. Тем не менее, эта комета не названа в честь ее первооткрывателя. Вместо этого ее назвали в честь Иоганна Франца Энке, который рассчитал орбиту кометы. Буква Р указывает, что 2Р/Энке является периодической кометой. Периодические кометы имеют период обращения менее 200 лет.
Комета D/1993 F2 (Шумейкеров - Леви)
Комета Шумейкеров-Леви 9 была захвачена гравитацией Юпитера, разлетелась, а затем врезалась в гигантскую планету в июле 1994 года.
Когда комета была открыта в 1993 году, она уже была раздроблена на более чем 20 осколков, путешествующих вокруг планеты по двухгодичной орбите. Дальнейшие наблюдения показали, что комета (считается, что была единой кометой в то время) близко подошла к Юпитеру в июле 1992 года и была раздроблена приливными силами в результате мощной силой тяжести планеты. Комета, как полагают, вращалась на орбите Юпитера около десяти лет до своей гибели.
Разрушение кометы на множество частей было редкостью, и наблюдение захваченной на орбите кометы около Юпитера было еще более необычным, но самое большое и редкое открытие было в том, что фрагменты врезались в Юпитер.
У НАСА был космический аппарат, который наблюдал - впервые в истории - столкновение между двумя телами в Солнечной системе.
Орбитальному аппарату Галилей НАСА (тогда еще на пути к Юпитеру) удалось установить прямой вид на части кометы, помеченные от A до W, которые сталкивались с облаками Юпитера. Столкновения начались 16 июля 1994 года и закончились 22 июля 1994 года. Многие наземные обсерватории и орбитальные космические аппараты, включая космический телескоп Хаббла, Улисс и Вояджер 2, также изучили столкновения и их последствия.
След от падения кометы на поверхности Юпитера
«Грузовой поезд» из фрагментов разбился на Юпитере с силой 300 млн. атомных бомб. Они создали огромные струи дыма, которые были от 2000 до 3000 километров (1200 - 1900 миль) высотой, и нагрели атмосферу до очень жарких температур, равных от 30000 до 40000 градусов по Цельсию (53 000 - 71 000 градусов по Фаренгейту). Комета Шумейкеров-Леви 9 оставила темные, кольчатые шрамы, которые в конечном итоге были стерты ветрами Юпитера.
Когда столкновение происходило в реальном времени, это было больше, чем просто шоу. Это дало ученым возможность взглянуть по-новому на Юпитер, комету Шумейкеров-Леви 9 и космические столкновения в целом. Исследователи смогли вывести состав и структуру кометы. Столкновение также оставило пыль, которая находится в верхней части облаков Юпитера. Наблюдая за пылью, распространяющейся по планете, ученые впервые смогли отследить направление высотных ветров на Юпитере. И, сравнивая изменения в магнитосфере с изменениями в атмосфере после удара, ученые смогли изучить соотношение между ними.
Ученые подсчитали, что комета была первоначально около 1,5 - 2 километра (0,9 - 1,2 миль) в ширину. Если объект подобного размера поразил бы Землю, это бы имело разрушительные последствия. Столкновение может отправить пыль и обломки в небо, создавая туман, который бы охладил атмосферу и поглощал солнечный свет, окутывая всю планету темнотой. Если туман будет длиться достаточно долго, жизнь растений умрет - вместе с людьми и животными, которые зависят от них, чтобы выжить.
Такие виды столкновений были более частыми в ранней Солнечной системе. Вероятно, столкновения комет происходили, главным образом потому, что Юпитеру недоставало водорода и гелия.
В настоящее время столкновения такого масштаба, вероятно, происходят только раз в несколько столетий - и представляют реальную угрозу.
Комета Шумейкеров-Леви 9 была обнаружена Каролиной и Юджином Шумейкерами и Дэвидом Леви в изображении, полученном 18 марта 1993 года в 0,4-метровом телескопе Шмидта на горе Паломар.
Комета была названа в честь ее первооткрывателей. Комета Шумейкеров-Леви 9 была девятой короткопериодической кометой, открытой Юджином и Каролиной Шумейкерами и Дэвидом Леви.
Комета Темпеля
Комета 9P/ТемпеляКомета 9P/Темпеля вращается вокруг Солнца в поясе астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера. В последний раз комета прошла свой перигелий (ближайшая к Солнцу точка) в 2011 году и вернется снова в 2016 году.
Комета 9P/Темпеля относится к семейству комет Юпитера. Кометы семейства Юпитера – это кометы, у которых орбитальный период составляет менее 20 лет и орбиты проходят рядом с газовым гигантом. Комете 9P/Темпеля требуется 5,56 лет, чтобы совершить один полный период вокруг Солнца. Однако орбита кометы постепенно меняется с течением времени. Когда комету Темпеля впервые обнаружили, ее орбитальный период составлял 5,68 года.
Комета Темпеля – небольшая комета. Ее ядро имеет около 6 км (3,73 миль) в диаметре, что предположительно составляет половину размера объекта, падение которого привело к гибели динозавров.
Было отправлено две миссии для изучения этой кометы: Deep Impact в 2005 году и Stardust в 2011 году.
Возможный след столкновения на поверхности кометы Темпеля
Deep Impact направила ударный снаряд на поверхность кометы, став первым космическим аппаратом, способным извлечь материал с поверхности кометы. В результате столкновения выделилось относительно мало воды и много пыли. Это говорит о том, что комета - далеко не «глыба льда». Результат воздействия ударного снаряда было позже запечатлено космическим аппаратом Stardust.
Комета 9P/Темпеля была обнаружена Эрнстом Вильгельмом Леберехтом Темпелем (более известном как Вильгельм Темпель) 3 апреля 1867 года.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Поскольку Вильгельм Темпель обнаружил эту комету, она названа в его честь. Буква «Р» означает, что комета 9P/Темпеля является короткопериодической кометой. Короткопериодические кометы имею орбитальный период меньше 200 лет.
Комета Борелли
Комета 19P/БореллиПохожее на куриную ножку, небольшое ядро кометы 19P/Борелли имеет около 4,8 км (2,98 миль) в диаметре, что составляет около трети размера объекта, падение которого привело к гибели динозавров.
Комета Борелли вращается вокруг Солнца в поясе астероидов и является членом семейства комет Юпитера. Кометы семейства Юпитера – это кометы, у которых орбитальный период составляет менее 20 лет и орбиты проходят рядом с газовым гигантом. Ей требуется около 6,85 лет для того, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. Свой последний перигелий (ближайшая к Солнцу точка) комета прошла в 2008 году и вернется снова в 2015 году.
Космический аппарат Deep Space 1 пролетел рядом с кометой Борелли 22 сентября 2001 года. Путешествуя со скоростью 16,5 км (10,25 миль) в секунду, Deep Space 1 пролетел на расстоянии 2200 км (1367 миль) выше ядра кометы Борелли. Этот космический корабль сделал лучшее фотографии ядра кометы за все время.
Комета 19P/Борелли была обнаружена Альфонсом Луи Николя Боррелли 28 декабря 1904 в Марселе, Франция.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Альфонс Боррелли обнаружил эту комету и именно поэтому она названа в его честь. Буква «Р» означает, что 19P/Борелли является короткопериодической кометой. Короткопериодические кометы имею орбитальный период меньше 200 лет.
Комета Хейла-Боппа
Комета C/1995 O1 (Хейла-Боппа)Также известная как Великая Комета 1997 года, комета C/1995 O1 (Хейла-Боппа) является довольно большой кометой, размеры ядра которой достигают 60 км (37 миль) в диаметре. Это примерно в пять раз больше предполагаемого объекта, падение которого привело к гибели динозавров. Из-за своих больших размеров, эта комета была видна невооруженным глазом в течение 18 месяцев в 1996 и 1997 годах.
Комете Хейла-Боппа требуется около 2534 лет для того, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. Комета прошла свой последний перигелий (ближайшая к Солнцу точка) 1 апреля 1997 года.
Комета C/1995 O1 (Хейла-Боппа) была обнаружен в 1995 году (23 июля), независимо друг от друга Аланом Хейлом и Томасом Боппем. Комета Хейла-Боппа была открыта на удивительном расстоянии в 7,15 а.е. Один а.е равен примерно 150 млн. км (93 миллиона миль).
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Поскольку Алан Хейл и Томас Бопп обнаружили эту комету, она названа в их честь. Буква «С» означает. Что комета C/1995 O1 (Хейла-Боппа) является долгопериодической кометой.
Комета Вильда
Комета 81P/Вильда81P/Вильда (Вильд 2) представляет собой небольшую комету с формой сплющенного шара и размером около 1,65 х 2 х 2,75 км (1,03 х 1,24 х 1,71 миль). Ее период обращения вокруг Солнца - 6,41 лет. Комета Вильда последний раз прошла перигелий (ближайшую точку к Солнцу) в 2010 году и вернется снова в 2016 году.
Комета Вильда известна как новая периодическая комета. Комета вращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером, но она не всегда путешествовала по такому пути орбиты. Первоначально орбита этой кометы проходила между Ураном и Юпитером. 10 сентября 1974 года гравитационные взаимодействия между этой кометой и планетой Юпитером изменило орбиту кометы в новую форму. Пауль Вильд обнаружил эту комету во время ее первого вращения вокруг Солнца на новой орбите.
Анимимированное изображение кометы
Так как Вильда является новой кометой (у нее не было столько орбит вокруг Солнца на близком расстоянии), это идеальный образец для открытия чего-то нового о ранней Солнечной системе.
НАСА использовали эту особую комету, когда в 2004 году они назначили миссию Стардаст лететь к ней и собрать частицы комы – первый сбор такого рода внеземных материалов дальше орбиты Луны. Эти образцы были собраны в аэрогелевый коллектор, когда аппарат пролетал в 236 км (147 миль) от кометы. Образцы затем были возвращены на Землю в капсуле, подобной Аполлону, в 2006 году. В тех образцах ученые обнаружили глицин: фундаментальный строительный блок жизни.
Кометы, как правило, называются по имени их первооткрывателя (ей) или по названию обсерватории / телескопа, используемых в открытии. Поскольку Пауль Вильд обнаружил эту комету, ее назвали в его честь. Буква "Р" означает, что 81P/Вильда (Вильд 2) является "периодической" кометой. Периодические кометы имеют период обращения менее 200 лет.
Комета Чурюмова-Герасименко
Комета 67P / Чурюмова-Герасименко может попасть в историю как первая комета, на которую приземлятся роботы с Земли и которые будут сопровождать ее на всей орбите. Космический аппарат Розетта, носящий посадочный модуль Фила, планирует сближение с этой кометой в августе 2014 года, чтобы сопроводить ее на своем пути к внутренней Солнечной системе и обратно. Розетта является миссией Европейского космического агентства (ЕКА), которого НАСА обеспечивает основными инструментами и поддержкой.
Комета Чурюмова-Герасименко делает петлю вокруг Солнца по орбите, пересекающей орбиты Юпитера и Марса, приближаясь, но, не выходя на орбиту Земли. Как и большинство комет семейства Юпитера, она, как полагают, выпала с Пояса Койпера, областью за орбитой Нептуна, в результате одного или нескольких столкновений или гравитационных рывков.
Поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко крупным планом
Анализ орбитальной эволюции кометы указывает на то, что до середины 19-го века ближайшее расстояние до Солнца составляло 4,0 а.е. (около 373 млн. миль или 600 миллионов километров), что примерно составляет две трети пути от орбиты Марса к Юпитеру. Так как комета слишком далека от тепла Солнца, у нее не вырос ком (оболочка) или хвост, так что комету не видно с Земли.
Но ученые подсчитали, что в 1840 году довольно близкая встреча с Юпитером, должно быть, отправила комету лететь глубже внутрь Солнечной системы, вплоть до приблизительно 3,0 а.е. (около 280 миллионов миль или 450 миллионов километров) от Солнца. Перигелий Чурюмова-Герасименко (ближайшее приближение к Солнцу) находился чуть ближе к Солнцу в течение следующего столетия, а затем Юпитер дал комете другой гравитационный удар в 1959 году. С тех пор перигелий кометы остановился на 1,3 а.е., что составляет около 27 миллионов миль (43 миллиона километров) за пределами земной орбиты.
Размеры кометы 67P/Чурюмова-Герасименко
Ядро кометы считается довольно пористым, что дает ему плотность намного ниже, чем у воды. При нагревании Солнцем комета, как полагают, излучает примерно в два раза больше количества пыли в виде газа. Маленькой деталью, известной о поверхности кометы, является то, что посадочная площадка для Филы не будет выбрана до того, как Розетта не обследует ее с близкого расстояния.
Во время последних визитов в нашу часть Солнечной системы комета была недостаточно яркой, чтобы увидеть с Земли без телескопа. На этот приход мы сможем увидеть фейерверк крупным планом, благодаря глазам наших роботов.
Обнаружена 22 октября 1969 в обсерватории Алма-Аты, СССР. Клим Иванович Чурюмов нашел изображение этой кометы при рассмотрении фотопластинки другой кометы (32P/Комас Сола), сделанной Светланой Ивановой Герасименко 11 сентября 1969 года.
67P указывает на то, что это была 67-я открытая периодическая комета. Чурюмов и Герасименко - это имена первооткрывателей.
Комета Сайдинг-Спринг
Комета Макнота Комета C/2013 A1 (Сайдинг-Спринг) направляется на бреющем полете к Марсу 19 октября 2014 года. Ожидается, что ядро кометы пронесется рядом с планетой на расстоянии в космический волосок, что составляет 84000 миль (135000 км), это примерно одна треть расстояния от Земли до Луны и одна десятая расстояния, на котором любая известная комета пролетала мимо Земли. Это представляет как прекрасную возможность для изучения, так и потенциальную опасность для космических аппаратов в этой области.
Поскольку комета подойдет к Марсу почти лоб в лоб, и так как Марс летит по собственной орбите вокруг Солнца, они пройдут мимо друг друга с огромной скоростью - около 35 миль (56 километров) в секунду. Но комета может иметь настолько большой ком, что Марс может лететь через высокоскоростные частицы пыли и газа в течение нескольких часов. Марсианская атмосфера, вероятно, защитит марсоходы на поверхности, но космический на орбите аппарат будет под массированным обстрелом частиц, движущихся в два или три раза быстрее, чем метеориты, удары которых космический аппарат обычно выдерживает.
Космический аппарат НАСА передал на Землю первые фотографии кометы Сайдинг-Спринг
«Наши планы по использованию космического аппарата на Марсе, чтобы наблюдать за кометой Макнота, будут скоординированы с планами, как орбитальные аппараты смогут находиться в стороне от потока и в случае необходимости будут защищены», - сказал Рич Журек, главный ученый программы по изучению Марса в Лаборатории реактивного движения НАСА.
Один из способов защиты орбитальных аппаратов заключается в позиционировании их позади Марса во время самых рискованных неожиданных встречах. Другой способ заключается в том, что космический аппарат «уворачивается» от кометы, стремясь оградить наиболее уязвимое оборудование. Но такие маневры могут вызвать изменения ориентации солнечных батарей или антенн таким образом, что это станет препятствием способности аппаратов генерировать питание и иметь связь с Землей. «Эти изменения потребуют огромное количество испытаний», - сказал Сорен Мэдсен, главный инженер программы изучения Марса в Лаборатории реактивного движения. «Очень много приготовлений нужно сделать сейчас, чтобы подготовить себя к случаю, если в мае мы узнаем, что демонстрационный полет будет рискованным».
Комета Сайдинг-Спринг выпала из Облака Оорта - огромной сферической области долгопериодических комет, которая огибает Солнечную систему. Чтобы получить представление о том, как далеко это, рассмотрим такую ситуацию: Вояджер-1, который путешествует в космосе с 1977 года, находится гораздо дальше, чем любая из планет, и даже вышел из гелиосферы, огромного пузыря магнетизма и ионизованного газа, излучающего Солнцем. Но кораблю потребуется еще 300 лет, чтобы достичь внутреннего «края» Облака Оорта, и на его текущей скорости в миллион миль в день нужно еще около 30000 лет, чтобы закончить проходить через облако.
Время от времени некоторое гравитационное воздействие – возможно от прохождения мимо звезды - подталкивает комету освободиться от своего невероятно огромного и далекого хранилища, и она упадет на Солнце. Это то, что должно было произойти с кометой Макнота несколько миллионов лет назад. Все это время падение было направлено к внутренней части Солнечной системы, и оно дает нам только один шанс в его изучении. По имеющимся оценкам ее следующий визит будет примерно через 740 тысяч лет.
«С» указывает на то, что комета не является периодической. 2013 А1 показывает, что она была первой кометой, открытой в первой половине января 2013 года. Сайдинг-Спринг - это название обсерватории, где она была обнаружена.
Комета Джакобини-Циннера
Комета 21P / Джакобини-Циннера – это небольшая комета с диаметром 2 км (1,24 мили). Период обращения вокруг Солнца составляет 6,6 года. В последний раз комета Джакобини - Циннера прошла перигелий (ближайшая точка к Солнцу) 11 февраля 2012 года. Следующее прохождение перигелия будет в 2018 году.
Каждый раз, когда комета Джакобини - Циннера возвращается к внутренней Солнечной системе, ее ядро распыляет лед и камни в космос. Этот поток обломков приводит к ежегодному метеоритному дождю: дракониды, которые проходят каждый год в начале октября. Дракониды излучаются из северного созвездия Дракона. В течении многих лет поток слаб, и в этот период видно очень мало метеоритов. Тем не менее, периодически в записях имеются упоминания о метеорных бурях драконид (иногда называемые джакобинидами). Метеорный шторм наблюдается, когда тысяча или более метеоров видны в течение часа на месте наблюдателя. Во время своего пика в 1933 году, 500 метеоров драконида были замечены в течение минуты в Европе. 1946 был также неплохим годом для драконид, в США в течение одной минуты были замечены около 50 -100 метеоров.
Кома и ядро кометы 21P/Джакобини-Циннера
В 1985 году (11 сентября) повторно определенная миссия, названная ICE (Международный кометный исследователь, формально - Международный исследователь Солнца и Земли -3, ), была назначена для сбора данных этой кометы. ICE был первым космическим аппаратом, который летел за кометой. ICE позже присоединился к знаменитой «армаде» космических аппаратов, отправленных к комете Галлея в 1986 году. Еще одна миссия, названная Sakigaki, из Японии, была назначена на полет за этой кометой в 1998 году. К сожалению, космическому аппарату не хватало топлива, чтобы достичь кометы.
Комета Джакобини - Циннера была обнаружена 20 декабря 1900 Мишелем Джакобини в обсерватории Ниццы во Франции. Сведения об этой комете были позднее восстановлены Эрнстом Циннером в 1913 (23 октября).
Кометы, как правило, называются по имени их первооткрывателя (ей) или по названию обсерватории / телескопа, используемых в открытие. Так как Мишель Джакобини и Эрнст Циннер обнаружили и восстановили эту комету, она названа в честь них. Буква "Р" означает, что комета Джакобини - Циннера является "периодической" кометой. Периодические кометы имеют период обращения менее 200 лет.
Комета Тэтчер
Комета C/1861 G1 (Тэтчер)Комете C/1861 G1 (Тэтчер) требуется 415,5 года, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. Комета Тэтчер прошла свой последний перигелий (ближайшая к Солнцу точка) в 1861 году. Комета Тэтчер является долгопериодической кометой. Долгопериодические кометы имеют орбитальный период более 200 лет.
Когда комета проходят вокруг Солнца, пыль, которую они излучают, распространяется в пыльный след. Каждый год, когда Земля проходит через этот след кометы, космический мусор сталкивается с нашей атмосферой, где он распадается и создает огненные красочные полосы в небе.
Куски космического мусора, исходящие из кометы Тэтчер и взаимодействующие с нашей атмосферой, создают метеорный поток Лириды. Этот ежегодный метеорный поток происходит каждый апрель. Лириды являются одними из старейших известных метеорных потоков. Первый задокументированный метеорный поток лириды восходит к 687 г. до н.э.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Так как А. Е. Тэтчер обнаружил эту комету, она названа в его честь. Буква "С" означает, что комета Тэтчер является долгопериодической кометой, то есть ее орбитальный период составляет более 200 лет. 1861 год является годом ее открытия. "G" обозначает первую половину апреля, а "1" означает, что Тэтчер была первой кометой, открытой в этом периоде.
Комета Свифта-Туттля
Комета Свифта-Туттля Комете 109Р/Свифта-Туттля требуется 133 года, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. Комета прошла свой последний перигелий (ближайшая к Солнцу точка) в 1992 году и вернется снова в 2125.
Комета Свифта-Туттля считается большой кометой – ее ядро имеет 26 км (16 миль) в поперечнике. (То есть более чем в два раза больше размера предполагаемого объекта, падение которого привело к гибели динозавров.) Куски космического мусора, выбрасываемые из кометы Свифта-Туттля и взаимодействующие с нашей атмосферы, создают популярный метеорный поток Персеиды. Этот ежегодный метеорный поток происходит каждый август и достигает свой пик в середине месяца. Джованни Скиапарелли был первым, кто понял, что источником персеид является эта комета.
Комета Свифта-Туттля была обнаружена в 1862 году независимо друг от друга Льюисом Свифтом и Горацием Туттлем.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Так как Льюис Свифт и Гораций Туттль обнаружили эту комету, она названа в их честь. Буква "Р" означает, что комета Свифта-Туттля является короткопериодической кометой. Короткопериодические кометы имеют орбитальный период менее 200 лет.
Комета Темпеля-Туттля
Комета 55P/Темпеля-Туттля представляет собой небольшую комету, ядро которой составляет 3,6 км (2,24 миль) в поперечнике. Ей требуется 33 года, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. Комета Темпеля-Туттля прошла свой перигелий (ближайшую к Солнцу точку) в 1998 году и вернется снова в 2031 году.
Куски космического мусора, исходящие из кометы, взаимодействуют с нашей атмосферой и создают метеорный поток Леониды. Как правило, это слабый метеорный поток, пик которого приходится на середину ноября. Каждый год Земля проходит через этот мусор, который при взаимодействии с нашей атмосферой распадается и создает огненные красочные полосы на небе.
Комета 55P/Темпеля-Туттля в феврале 1998 года
Каждые 33 лет, или около того, метеорный поток Леониды превращается в настоящий метеорный шторм, в течение которого в атмосфере Земли сгорает, по меньшей мере, 1000 метеоров в час. Астрономы в 1966 году наблюдали захватывающее зрелище: в атмосферу Земли врезались остатки кометы со скоростью тысячи метеоров в минуту во время 15-минутного периода. Последний метеорный шторм Леониды прошел в 2002 году.
Комета Темпеля-Туттля была обнаружена дважды самостоятельно - в 1865 и 1866 году Эрнст Темпелем и Горацием Таттлем соответственно.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Так как Эрнст Темпель и Гораций Туттль обнаружили ее, комета названа в их честь. Буква "Р" означает, что комета Темпеля-Туттля является короткопериодической кометой. Короткопериодические кометы имеют орбитальный период менее 200 лет.
Комета Галлея
Комета 1P/Галлея, пожалуй, является самой известной кометой, за которой наблюдают уже в течении тысячелетий. Впервые комета упоминает Галлеем в гобелене Байе, в котором рассказывается о битве при Гастингсе в 1066 году.
Комете Галлея требуется около 76 лет, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. В последний раз комета была замечена с Земли 1986 году. В том же году, международная армада космических аппаратов сошлись на кометы, чтобы собрать как можно больше данных о ней.
Комета Галлея в 1986 году
Комета не прилетит внутрь Солнечной системы раньше 2061 года. Каждый раз, когда комета Галлея возвращается к внутренней Солнечной системе, ее ядро распыляет лед и камень в космос. Этот поток мусора приводит к двум слабым метеорным потокам: эта-Аквариды в мае и Ориониды в октябре.
Размеры кометы Галлея: 16 х 8 х 8 км (10 х 5 х 5 миль). Это один из самых мрачных объектов в Солнечной системе. Комета имеет альбедо 0,03, что означает, что она отражает только 3% света, который падает на нее.
Первые наблюдения кометы Галлея теряются во времени, более 2200 лет назад. Тем не менее, в 1705 году, Эдмонд Галлей изучал орбиты ранее наблюдаемых комет и отметил некоторые, которые, как, оказалось, появлялись вновь и вновь каждые 75-76 лет. На основании сходства орбит, он предложил, что это была на самом деле и та же комета, и правильно предсказал следующее возвращение в 1758 году.
Кометы, как правило, названы по имени их первооткрывателя или именем обсерватории/телескопа, используемого в открытие. Эдмонд Галлей правильно предсказал возвращение этой кометы – первое в своем роде предсказание и именно поэтому комета названа в его. Буква "Р" означает, что комета Галлея является коротклпериодической кометой. Короткопериодические кометы имеют орбитальный период менее 200 лет.
Комета С/2013 US10 (Каталина)
Комета С / 2013 US10 (Каталина) является кометой из Облака Оорта, открытая 31 октября 2013 в обсерватории Catalina Sky Survey с видимой звездной величиной 19, используя 0,68-метровый (27 дюймовый) телескоп Шмидта-Кассегрена. По состоянию на сентябрь 2015 года комета обладает видимой звездной величиной 6.
При обнаружении Каталины 31 октября 2013 года при предварительном определении ее орбиты были использованы наблюдения другого объекта, сделанные 12 сентября 2013 года, что дало неправильный результат, предполагающий орбитальный период кометы, равный всего 6 годам. Но 6 ноября 2013 года при более длительном наблюдении дуги от 14 августа до 4 ноября стало очевидно, что первый результат 12 сентября был получен на другом объекте.
К началу мая 2015 года комета имела видимую звездную величину 12 и имела удаление 60 градусов от Солнца, поскольку она передвинулась дальше в южном полушарии. Комета пришла к солнечному соединению 6 ноября 2015 года, когда она имела звездную величину около 6. Комета подошла к перигелию (ближайшее приближение к Солнцу) 15 ноября 2015 года на расстоянии 0,82 а.е. от Солнца и имела скорость 46,4 км / с (104,000 миль в час) по отношению к Солнцу, что немного больше, чем скорость удаления Солнца на таком расстоянии. Комета Каталина пересекла небесный экватор 17 декабря 2015 года и стала объектом северной полусферы. 17 января 2016 года комета пройдет в 0,72 астрономической единицы (108,000,000 км; 67,000,000 миль) от Земли и должна иметь звездную величину 6, и находится в созвездии Большой Медведицы.
Объект С / 2013 US10 является динамически новым. Он пришел из Облака Оорта из слабосвязанной хаотической орбиты, которая может легко возмущаться галактическими приливами и попутными звездами. Перед входом в планетарную область (в районе 1950 года), комета С / 2013 US10 (Каталина) имела орбитальный период в несколько миллионов лет. После выхода из планетарной области (в районе 2050 года), она будет на траектории выброса.
Комета Каталина носит имя обсерватории Catalina Sky Survey, которая и открыла её 31 октября 2013 года.
Комета C/2011 L4 (PANSTARRS)
C/2011 L4 (PANSTARRS) – это непериодическая комета, открытая в июне 2011 года. Невооруженным глазом ее смогли заметить только в марте 2013 года, когда она находилась вблизи перигелия.
Ее обнаружили при помощи телескопа Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), расположенного вблизи вершины Халикана на острове Мауи на Гавайях. Комете C/2011 L4 вероятно потребовались миллионы лет, чтобы добраться из облака Оорта. После выхода из планетарной области Солнечной системы, орбитальный период пост-перигелия (эпоха 2050) оценивается примерно в 106000 лет. Созданное из пыли и газа, ядро этой кометы составляет около 1 км (0.62 мили) в диаметре.
Комета C/2011 L4 была на расстоянии в 7.9 а.е. от Солнца и имела блеск в 19 зв. вел., когда ее обнаружили в июне 2011 года. Но уже в начале мая 2012 года она оживилась до 13.5 зв. вел., и это было заметно визуально при использовании большого любительского телескопа с темной стороны. По состоянию на октябрь 2012 года кома (расширение разреженной пылевой атмосферы) составляла около 120000 километров (75000 миль) в диаметре. Без оптической помощи C/2011 L4 была замечена 7 февраля 2013 года и имела 6 зв. вел. Комету PANSTARRS наблюдали с обоих полушарий в первые недели марта, а ближе всего к Земле она прошла 5 марта 2013 года на расстоянии 1.09 а.е. К перигелии (максимальное приближение к Солнцу) она приблизилась 10 марта 2013 года.
Предварительные оценки предсказывали, что C/2011 L4 будет ярче, имея примерно 0 зв. вел. (примерная яркость Альфа Центавры А или Веги). Оценки октября 2012 года предсказывали, что она могла быть ярче, имея -4 зв. вел. (примерно соответствует Венере). В январе 2013 года произошел заметный спад осветления, который дал повод предположить, что она может быть ярче, имея только +1 зв. вел. В феврале кривая блеска показала дальнейшее замедление, предполагая перигелию с +2 зв. вел.
Тем не менее, исследование с использованием вековой кривой света указывает на то, что комета C/2011 L4 испытала «случай торможения», когда находилась на расстоянии 3.6 а.е. от Солнца и имела 5.6 а.е. Скорость роста яркости уменьшился, а звездная величина в перигелии была предсказана как +3.5. Для сравнения, на таком же расстоянии перигелии комета Галлея будет иметь -1.0 зв. вел. В том же исследовании сделали вывод, что C/2011 L4 – очень молодая комета и принадлежит к классу «детских» (то есть те, чей фотометрический возраст меньше 4-х лет кометы).
Изображение кометы Panstarrs, сделанное в Испании
Комета C/2011 L4 достигла перигелия в марте 2013 года, и, согласно оценкам различных наблюдателей со всей планеты, имела фактический пик в +1 зв. вел. Однако ее низкое расположение над горизонтом затрудняет возможность получить определенные данные. Этому способствовали отсутствие подходящих опорных звезд и непроходимость дифференциальных поправок атмосферной экстинкции. По состоянию на середину марта 2013 года из-за яркости сумерек и низкого положения в небе, C/2011 L4 лучше всего было видно в бинокль спустя 40 минут после захода Солнца. 17-18 марта комета была недалеко от звезды Альгениб с 2.8 зв. вел. 22 апреля рядом с Бета Кассиопеи, а 12-14 мая недалеко от Гамма Цефея. Комета C/2011 L4 продолжала двигаться на север до 28 мая.
Комета PANSTARRS носит имя телескопа Pan-STARRS, при помощи которого она была открыта в июне 2011 года.
Из всех комет, наверное, самой известной является комета Галлея. Она появляется на небосводе каждые 75, 5 года, перемещаясь по удлиненной эллиптической орбите вокруг Солнца.
Начиная с 239 года до н. э., то есть с тех пор, как появление кометы Галлея фиксируется в исторических хрониках, ее наблюдали 30 раз. Это связано с тем, что она гораздо больше и намного активнее других периодических комет.
Комета, как легко понять, названа в честь английского астронома и физика Эдмунда Галлея (1656-1742), хотя он и не был ее первооткрывателем. Зато именно Галлей был первым, кто в 1705 году обнаружил связь между кометой, которую он наблюдал в 1682 году, и рядом других комет, появление которых с интервалом в 76 лет было официально зарегистрировано.
Более того, основываясь на законе всемирного тяготения Исаака Ньютона, ученый смог вычислить также орбиты некоторых планет. Из этих вычислений следовало, что орбиты комет, которые были замечены в 1531, 1607 и 1682 годах, во многом сходны. И на основании этих данных Галлей предсказал, что комета снова появится в 1758-1759 годах. Предсказание ученого полностью сбылось, но уже после его смерти.
Перигелий орбиты кометы Галлея находится между орбитами Меркурия и Венеры на расстоянии 0,587 а. е. Самая же далекая точка ее траектории расположена вне пределов орбиты Нептуна на расстоянии 35,31 а. е. Орбита наклонена к основной плоскости солнечной системы на 162°, и комета движется по орбите в направлении, противоположном движению планет.
В 1986 году комета Галлея снова приблизилась к нашей планете. Но из-за метеорологических условий наблюдать ее с Земли было очень сложно. Однако космические зонды, отправленные рядом стран, провели довольно успешное изучение кометы.
В результате проведенных исследований было окончательно доказано, что у кометы имеется твердое ядро, состоящего из льда и пыли. У него вытянутая форма. Длина ядра — 14 километров, и почти одинаковые высота и ширина — по 7,5 километра. Оно медленно вращается, совершая один оборот за 7,1 суток.
Ядро кометы Галлея очень темное, поэтому отражает всего 4 % падающего солнечного света. В связи с тем, что на обращенной к Солнцу стороне температура достигала почти 100 градусов по Цельсию, были отмечены также выбросы газа и пыли.
Когда любая комета оказывается на минимальном расстоянии от Солнца, ее ядро разрушается. При этом газы, которые испаряются с поверхности кометы, увлекают за собой и отдельные частицы самых различных размеров.
И если микроскопические пылинки под действием давления солнечного света «заталкиваются» в хвост, то на крупные частицы световое давление никакого влияния не оказывает. При этом пылинки и частицы, оторвавшиеся от поверхности кометного ядра, движутся вместе с ним по орбите кометы. А спустя какое-то время они заполняют некий эллиптический тор с орбитой данной кометы в качестве его оси. А так как комета Галлея движется по своей нынешней орбите свыше сотни тысяч лет, то, значит, рой пылинок на ней давным-давно замкнулся. Правда, это скопление «космической пыли» состоит не только из пылевых частиц, но и обломков кометного вещества размерами от песчинок до осколков и глыб, имеющих вес соответственно несколько килограммов или тонн.
С кометой Галлея связаны два известных метеорных потока: Аквариды, наблюдающиеся в мае, и Ори он иды, наблюдающиеся в октябре.
Наблюдения за движением этих частиц-роев установили, что современные метеоры потоков Акварид и Орионид порождены теми частицами, которые были выброшены из кометы несколько тысячелетий назад.
В свою очередь анализ данных о падении метеоритов с 1800 года и до наших дней обнаружил периодичность этих событий. Причем в этой информации имеются данные о периодах, равных примерно 75 годам. А эта цифра очень близка к среднему периоду обращения по своей орбите кометы Галлея.
Эту периодичность в частоте падения метеоритов астрономы объясняют тем, что кометные ядра состоят из многих отдельных тел, которые под воздействием гравитации Солнца и отрываются одно за другим...
Отметим еще один любопытный факт, связанный с кометой Галлея. Так, считается, что ее ядро монолитно. Однако во время прохождения кометы Галлея возле Земли в 1910 году многие наблюдатели отметили явления, свидетельствующие о дроблении ее ядра.
Так, было замечено, что ядро кометы состояло из нескольких ярких образований, которые довольно быстро исчезали. Затем ядро кометы Галлея снова оказывалось в одиночестве, потом снова дробилось.
Кроме кометы Галлея, немалую известность среди астрономов получили еще некоторые хвостатые небесные объекты.
Например, комета Биела известна тем, что перед полным исчезновением разделилась на две части. Она была обнаружена в 1772 году. Когда же ее вновь увидели 27 февраля 1826 года, астрономы смогли достаточно точно вычислить ее орбиту. А затем на основании этих данных было установлено, что ее период равен 6,6 года.
Когда же комета появилась в 1846 году, она уже была разделена на две части. А еще через 6,6 года две половины находились на расстоянии более двух миллионов километров, но двигались по одной и той же орбите. После этого этих двух тел никогда не видели.
Комета же Шумейкера — Леви стала широко известной тем, что в июле 1994 года она врезалась в планету Юпитер. Когда ее впервые зафиксировали на фотографиях 25 марта 1993 года, она находилась на орбите вокруг Юпитера с 2-летним периодом обращения и представляла собой цепочку, состоящую примерно из 20 отдельных фрагментов.
Математические модели показали, что эта комета вращалась вокруг Юпитера в течение нескольких десятилетий. Но затем под влиянием приливных сил при близком подходе к Юпитеру в июле 1992 года она разделилась. Эта встреча обусловила и изменение траекторий движения ее фрагментов, приведя их к столкновению с планетой.
Они один за другим столкнулись с Юпитером между 16 и 22 июля 1994 года. В результате этой катастрофы в атмосфере Юпитера появились большие темные облака, которые не исчезали в течение нескольких месяцев. В инфракрасном же свете были заметны также и яркие вспышки...
Кометы являются самыми эффективными небесными телами в Солнечной системе. 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.
Хотя кометы, подобно астероидам, движутся вокруг Солнца по коническим кривым, внешне они разительно отличаются от астероидов. Если астероиды светят отражённым солнечным светом и в поле зрения телескопа напоминают медленно движущиеся слабые звёздочки, то кометы интенсивно рассеивают солнечный свет в некоторых наиболее характерных для комет участках спектра, и поэтому многие кометы видны невооружённым глазом, хотя диаметры их ядер редко превышают 1 - 5 км.
Кометы интересуют многих учёных: астрономов, физиков, химиков, биологов, газодинамиков, историков и др. И это естественно. Ведь кометы подсказали ученым, что в межпланетном пространстве дует солнечный ветер; возможно кометы являются "виновниками" возникновения жизни на Земле, так как могли занести в атмосферу Земли сложные органические соединения. Кроме того, кометы, по-видимому, несут в себе ценную информацию о начальных стадиях протопланетного облака, из которого образовались также Солнце и планеты.
При первом знакомстве с яркой кометой может показаться, что хвост -- самая главная часть кометы. Но если в этимологии слова "комета" хвост явился главной причиной для подобного наименования, то с физической точки зрения хвост является вторичным образованием, развившимся из довольно крохотного ядра -- самой главной части кометы как физического объекта.
Ядра комет -- первопричина всего остального комплекса кометных явлений, которые до сих пор всё ещё не доступны телескопическим наблюдениям, так как они вуалируются окружающей их светящейся материей, непрерывно истекающей из ядер. Применяя большие увеличения, можно заглянуть в более глубокие слои светящейся вокруг ядра газо-пылевой оболочки, но и то, что остаётся, будет по своим размерам всё ещё значительно превышать истинные размеры ядра. Центральное сгущение, видимое в диффузной атмосфере кометы визуально и на фотографиях, называется фотометрическим ядром. Считается, что в центре его находится собственно ядро кометы, т. е. располагается центр масс кометы.
Туманная атмосфера, окружающая фотометрическое ядро и постепенно сходящая на нет, сливаясь с фоном неба, называется комой. Кома вместе с ядром составляют голову кометы. Вдали от Солнца голова выглядит симметричной, но с приближением к Солнцу она постепенно становится овальной, затем голова удлиняется ещё сильнее, и в противоположной от Солнца стороне из неё развивается хвост.
Итак, ядро -- самая главная часть кометы. Однако до сих пор нет единодушного мнения, что оно представляет собой на самом деле. Ещё во времена Бесселя и Лапласа существовало представление о ядре кометы как о твердом теле, состоящем из легко испаряющихся веществ типа льда или снега, быстро переходящих в газовую фазу под действием солнечного тепла. Эта ледяная классическая модель кометного ядра была существенно дополнена и разработана в последнее время.
Наибольшим признанием среди исследователей комет пользуется разработанная Уиплом модель ядра -- конгломерата из тугоплавких каменистых частиц и замороженных летучих компонентов (СН4, СО2, Н2О и др.). В таком ядре ледяные слои из замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере прогревания солнечным теплом газы типа испаряющегося "сухого льда" прорываются наружу, увлекая за собой облака пыли. Это позволяет, например, объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет, а также способность небольших ядер комет к активному газовыделению.
Головы комет при движении комет по орбите принимают разнообразные формы. Вдали от Солнца головы комет круглые, что объясняется слабым воздействием солнечных излучений на частицы головы, и её очертания определяются изотропным расширением кометного газа в межпланетное пространство. Это бесхвостые кометы, по внешнему виду напоминающие шаровые звездные скопления. Приближаясь к Солнцу, голова кометы принимает форму параболы или цепной линии. Параболическая форма головы объясняется "фонтанным" механизмом. Образование голов в форме цепной линии связано с плазменной природой кометной атмосферы и воздействием на неё солнечного ветра и с переносимым им магнитным полем.
Иногда голова кометы столь мала, что хвост кометы кажется выходящим непосредственно из ядра. Кроме изменения очертаний в головах комет то появляются, то исчезают различные структурные образования: галсы, оболочки, лучи, излияния из ядра и т. п.
Большие кометы с хвостами, далеко простиравшимися по небу, наблюдались с древнейших времен. Некогда предполагалось, что кометы принадлежат к числу атмосферных явлений. Это заблуждение опроверг Браге, который обнаружил, что комета 1577 года занимала одинаковое положение среди звёзд при наблюдениях из различных пунктов, и, следовательно, отстоит от нас дальше, чем Луна.
Движение комет по небу объяснил впервые Галлей (1705 г.), который нашёл, что их орбиты близки к параболам. Он определил орбиты 24 ярких комет, причём оказалось, что кометы 1531 и 1682 гг. имеют очень сходные орбиты. Отсюда Галлей сделал вывод, что эта одна и та же комета, которая движется вокруг Солнца по очень вытянутому эллипсу с периодом около 76 лет. Галлей предсказал, что в 1758 году она должна появиться вновь, и в декабре 1758 года она действительно была обнаружена. Сам Галлей не дожил до этого времени и не мог увидеть, как блестяще подтвердилось его предсказание. Эта комета (одна из самых ярких) была названа кометой Галлея.
Кометы обозначаются по фамилиям лиц, их открывших. Кроме того, вновь открытой комете присваивается предварительное обозначение по году открытия с добавлением буквы, указывающей последовательность прохождения кометы через перигелий в данном году.
Лишь небольшая часть комет, наблюдаемых ежегодно, принадлежит к числу периодических, т. е. известных по своим прежним появлениям. Большая часть комет движется по очень вытянутым эллипсам, почти параболам. Периоды обращения их точно не известны, но есть основания полагать, что они достигают многих миллионов лет. Такие кометы удаляются от Солнца на расстояния, сравнимые с межзвездными. Плоскости их почти параболических орбит не концентрируются к плоскости эклиптики и распределены в пространстве случайным образом. Прямое направление движения встречается так же часто, как и обратное.
Периодические кометы движутся по менее вытянутым эллиптическим орбитам и имеют совсем иные характеристики. Из 40 комет, наблюдавшихся более чем 1 раз, 35 имеют орбиты, наклоненные меньше, чем на 45 ^ к плоскости эклиптики. Только комета Галлея имеет орбиту с наклонением, большим 90 ^, и, следовательно, движется в обратном направлении.
Среди короткопериодических (т. е. имеющих периоды 3 - 10 лет) комет выделяется "семейство Юпитера" -- большая группа комет, афелии которых удалены от Солнца на такое же расстояние, как орбита Юпитера. Предполагается, что "семейство Юпитера" образовалось в результате захвата планетой комет, которые двигались ранее по более вытянутым орбитам. В зависимости от взаимного расположения Юпитера и кометы эксцентриситет кометной орбиты может как возрастать, так и уменьшаться.
В первом случае происходит увеличение периода или даже переход на гиперболическую орбиту и потеря кометы Солнечной системой, во втором -- уменьшение периода.
Орбиты периодических комет подвержены очень заметным изменениям. Иногда комета проходит вблизи Земли несколько раз, а потом притяжением планет-гигантов отбрасывается на более удаленную орбиту и становится ненаблюдаемой. В других случаях, наоборот, комета, ранее никогда не наблюдавшаяся, становится видимой из-за того, что она прошла вблизи Юпитера или Сатурна и резко изменила орбиту. Кроме подобных резких изменений, известных лишь для ограниченного числа объектов, орбиты всех комет испытывают постепенные изменения.
Изменения орбит не являются единственной возможной причиной исчезновения комет. Достоверно установлено, что кометы быстро разрушаются. Яркость короткопериодических комет ослабевает со временем, а в некоторых случаях процесс разрушения наблюдался почти непосредственно.
Классическим примером является комета Биэли. Она была открыта в 1772 году и наблюдалась в 1813, 1826 и 1832 гг. В 1845 году размеры кометы оказались увеличенными, а в январе 1846 года наблюдатели с удивлением обнаружили две очень близкие кометы вместо одной. Были вычислены относительные движения обеих комет, и оказалось, что комета Биэли разделилась на две ещё около года назад, но вначале компоненты проектировались один на другой, и разделение было замечено не сразу. Комета Биэли наблюдалась ещё один раз, причём один компонент много слабее другого, и больше её найти не удалось. Зато неоднократно наблюдался метеорный поток, орбита которого совпадала с орбитой кометы Биэли.
При решении вопроса о происхождении комет нельзя обойтись без знания химического состава вещества, из которого сложено кометное ядро. Казалось бы, что может быть проще? Нужно сфотографировать побольше спектров комет, расшифровать их -- и химический состав кометных ядер нам сразу же станет известным.
Однако дело обстоит не так просто, как кажется на первый взгляд. Спектр фотометрического ядра может быть просто отражённым солнечным или эмиссионным молекулярным спектром. Отражённый солнечный спектр является непрерывным и ничего не сообщает о химическом составе той области, от которой он отразился -- ядра или пылевой атмосферы, окружающей ядро.
Эмиссионный газовый спектр несёт информацию о химическом составе газовой атмосферы, окружающей ядро, и тоже ничего не говорит нам о химическом составе поверхностного слоя ядра, так как излучающие в видимой области молекулы, такие как С2, СN, СH, МH, ОН и др., являются вторичными, дочерними молекулами -- "обломками" более сложных молекул или молекулярных комплексов, из которых складывается кометное ядро. Эти сложные родительские молекулы, испаряясь в околоядерное пространство, быстро подвергаются разрушительному действию солнечного ветра и фотонов или распадаются или диссоциируются на более простые молекулы, эмиссионные спектры которых и удаётся наблюдать от комет. Сами родительские молекулы дают непрерывный спектр.
Первым наблюдал и описал спектр головы кометы итальянец Донати. На фоне слабого непрерывного спектра кометы 1864 г. он увидел три широкие светящиеся полосы: голубого, зелёного и жёлтого цвета. Как оказалось, это стечение принадлежало молекулам углерода С2, в изобилии оказавшегося в кометной атмосфере. Эти эмиссионные полосы молекул С2 получили название полос Свана, по имени ученого, занимавшегося исследованием спектра углерода. Первая щелевая спектрограмма головы Большой Кометы 1881 г. была получена англичанином Хеггинсом, который обнаружил в спектре излучение химически активного радикала циана СN.
Вдали от Солнца, на расстоянии 11 а. е., приближающаяся комета выглядит небольшим туманным пятнышком, порой с признаками начинающегося образования хвоста. Спектр, полученный от кометы, находящейся на таком расстоянии, вплоть до расстояния 3 - 4 а. е., является непрерывным, т. к. на таких больших расстояниях эмиссионный спектр не возбуждается из-за слабого фотонного и корпускулярного солнечного излучения.
Этот спектр образуется в результате отражения солнечного света от пылевых частиц или в результате его рассеивания на многоатомных молекулах или молекулярных комплексах.
На расстоянии около 3 а. е. от Солнца, т. е. когда кометное ядро пересекает пояс астероидов, в спектре появляется первая эмиссионная полоса молекулы циана, которая наблюдается почти во всей голове кометы. На расстоянии 2 а. е. возбуждаются уже излучения трёхатомных молекул С3 и NН3, которые наблюдаются в более ограниченной области головы кометы вблизи ядра, чем все усиливающиеся излучения СN. На расстоянии 1,8 а. е. появляются излучения углерода -- полосы Свана, которые сразу становятся заметными во всей голове кометы: и вблизи ядра, и у границ видимой головы.
Механизм свечения кометных молекул был расшифрован ещё в 1911 г. К. Шварцшильдом и Е. Кроном, которые, изучая эмиссионные спектры кометы Галлея (1910 г.), пришли к заключению, что молекулы кометных атмосфер резонансно переизлучают солнечный свет.
Это свечение аналогично резонансному свечению паров натрия в известных опытах Ауда, который первый заметил, что при осещении светом, имеющим частоту желтого дублета натрия, пары натрия сами начинают светиться на той же частоте характерным жёлтым светом.
Это -- механизм резонансной флуоресценции, являющийся частым случаем более общего механизма люминесценции.
Всем известно свечение люминесцентных ламп над витринами магазинов, в лампах дневного света и т. п. Аналогичный механизм заставляет светиться и газы в кометах.
Для объяснения свечения зеленой и красной кислородных линий (аналогичные линии наблюдаются и в спектрах полярных сияний) привлекались различные механизмы: электронный удар, диссоциативная рекомбинация и фотодиссациация. Электронный удар, однако, не в состоянии объяснить более высокую интенсивность зелёной линии в некоторых кометах по сравнению с красной.
Поэтому больше предпочтения отдаётся механизму фотодиссоциации, в пользу которого говорит распределение яркости в голове кометы.
Тем не менее, этот вопрос ещё окончательно не решён и поиски истинного механизма свечения атомов в кометах продолжаются.
До сих пор остается нерешённым вопрос о родительских, первичных молекулах, из которых состоит кометное ядро, а этот вопрос очень важен, так как именно химизм ядер предопределяет необычно высокую активность комет, способных из весьма малых по размерам ядер развивать гигантские атмосферы и хвосты, превосходящие по своим размерам все известные тела в Солнечной системе.
Наша планетарная система состоит не только из Солнца и окружающих его планет. Существует еще огромное количество объектов, вращающихся по своим орбитам, но обладающих гораздо меньшими размерами, чтобы дать им полноценный планетарный статус. Для таких объектов в 2006 году Международный астрономический союз ввел термин «малое тело Солнечной системы». К ним причисляют межпланетное вещество (газ и пыль), астероиды, метеориты, кометы и карликовые планеты.
Пояс астероидов
Название этого загадочного места Солнечной системы - главный пояс астероидов - ввел в середине XIX века немецкий ученый-просветитель Александр фон Гумбольдт. Суммарная масса скопления летающих скал диаметром от метра до сотен километров равна примерно 4 % лунной массы, причем больше ее половины заключено в четырех крупнейших телах: Церере, Палладе, Весте и Гигее. Их средний диаметр близок к 400 км, а самое огромное из них - Цереру - можно даже считать настоящей карликовой планетой (ее диаметр более 950 км, а масса превосходит суммарную массу Паллады и Весты). Однако подавляющее число из многих миллионов астероидов главного пояса значительно меньше по величине, они составляют в диаметре всего лишь десятки метров.
Астероидами считают тела диаметром более 30 м, меньшие называют метеороидами, или метеоритами. Особо крупных тел в главном поясе астероидов довольно мало, например стокилометровых астероидов всего около 200, и известно порядка тысячи астероидов радиусом больше 15 км. Основное население главного пояса, судя по всему, образует несколько миллионов астероидов диаметром в десятки и сотни метров.
Астрономы-планетологи до сих пор спорят о причинах появления главного астероидного пояса, но в большинстве сходятся во мнении, что определяющую роль сыграло чудовищное тяготение Юпитера, то ли мешавшее сформироваться полноценной планете, то ли, наоборот, разорвавшее ее на части, множественные столкновения которых и привели к сегодняшней картине этого орбитального роя астероидов.
В итоге множество астероидов распалось на более мелкие фрагменты. Основная их часть была выброшена силами гравитации на окраины Солнечной системы либо перешла на очень вытянутые орбиты, двигаясь по которым (и возвращаясь во внутреннюю часть Солнечной системы) они сталкивались с планетами земной группы во время эпохи поздней тяжелой бомбардировки, около 3,5 млрд лет назад. Это объясняет низкую плотность сегодняшнего состояния пояса астероидов. Столкновения между астероидами происходят постоянно даже с учетом разреженности современного астероидного пояса, что формирует множество астероидных семейств с похожими орбитами и химическим строением.
Группы астероидов
Среди астероидов выделяют околоземные амуры и аполлоны (названные так в честь самых известных своих представителей - астероидов Амура и Аполлона). Орбиты амуров находятся полностью за пределами земной орбиты, траектория движения аполлонов пересекает земную с внешней стороны.
Изучение малых тел
Крупнейшие представители главного пояса астероидов - Церера, Паллада, Юнона и Веста - были открыты в начале XIX века, а Астрея и Геба - в середине. В отличие от других планет, даже в самые сильные телескопы того времени все они выглядели как точки света, неотличимые от обычных звезд в отсутствие движения. Поэтому новые небесные тела стали считать отдельным классом звездоподобных объектов.
Новый этап изучения астероидов начался с применения в 1891 году метода астрофотографии, заключающегося в съемке с долгой экспозицией, так что движущиеся слабовидимые тела оставляют четкие светлые линии. С помощью астрофотографии за последующие три десятилетия было обнаружено свыше тысячи астероидов, а сегодня их число составляет около 300 тыс. и продолжает расти, причем современные системы поиска новых астероидов позволяют выявлять их автоматически, практически без участия человека. Самое пристальное внимание уделяется в первую очередь крупным объектам, способным вторгнуться в земную атмосферу вместе с некоторыми кометами и метеороидами.
Строение и состав астероидов
Эволюция крупнейших астероидов пояса включала процесс гравитационного разделения, когда они испытывали нагревание, приводившее к плавлению их силикатного вещества с выделением металлических ядер и более легких силикатных оболочек. Так, у крупных астероидов возникла даже своеобразная базальтовая кора, совсем как у внутренних планет земной группы.
Теория возникновения главного пояса астероидов предполагает, что вначале население пояса должно было включать немало крупных объектов, в которых происходила дифференциация внутреннего строения. Подобные астероиды могли бы иметь все признаки малых планет вместе с корой и мантией из базальтовых пород. Соответственно, в последующем более половины фрагментов крупных тел должны были бы состоять из базальта. Тем не менее базальтовые тела почти не встречаются в главном поясе. Одно время даже считалось, что практически все базальтовые астероиды представляют собой осколки коры Весты, однако более подробные исследования показали различие в их химическом составе, что указывает на их отдельное
происхождение.
Интересно, что когда главный пояс находился в стадии формирования, в нем возникла так называемая снеговая линия, в пределах которой поверхность астероидов не нагревалась выше температуры таяния льда. Поэтому на астероидах, образовавшихся вне этой линии, смог возникнуть водяной лед, что привело к появлению космических айсбергов с большим содержанием льда.
Подобные соображения подтвердило открытие новых разновидностей обитателей главного пояса астероидов в виде сравнительно небольших комет, населяющих внешнюю часть пояса далеко за пределами снеговой линии. Может быть, именно эти «снежные астероиды» стали источниками воды (и следовательно, жизни) в земных океанах, попав на нашу планету во время кометной бомбардировки. Данную гипотезу косвенно подтверждает и разница в изотопном составе комет, прилетающих с далеких окраин Солнечной системы, с распределением изотопов в воде земной гидросферы. В то же время изотопный состав небольших комет, располагающихся во внешней части главного пояса астероидов, вполне схож с земным, стало быть, можно предположить, что эти астероиды были источниками земной воды.
Между составом астероида и его расстоянием от Солнца можно проследить вполне определенную зависимость. Например, каменные силикатные астероиды расположены намного ближе к светилу, чем углеродно-глинистые, содержащие следы воды в связанном состоянии и даже обычный водяной лед. У близких к Солнцу астероидов также более высокая отражательная способность, чем у центральных и периферийных. Астрономы объясняют это воздействием солнечной радиации, «выдувавшей» более легкие элементы, например воду и газы, на периферию. Таким образом, водяной лед сконденсировался на астероидах внешней области главного пояса.
Классификация астероидов
Из основных характеристик астероидов стоит упомянуть показатели их цветности, отражательной способности поверхности и характеристики спектра отраженного солнечного света. Изначально эта классификация определяла только три основных класса астероидов:
- класс C - углеродные, 75 % известных астероидов;
- класс S - силикатные, 17 % известных астероидов;
- класс M - металлические, большинство остальных.
Этот список был позже расширен, и число классов продолжает расти по мере изучения астероидов.
Относительно высокая концентрация крупных и средних тел в центральной области главного пояса предполагает возможность их довольно частых, по астрономическим меркам, сокрушительных столкновений, происходящих не реже чем раз в десятки миллионолетий. При этом идет их дробление на отдельные фрагменты различных размеров. Впрочем, если астероиды встречаются на сравнительно небольших скоростях, возможен обратный процесс их «слипания», когда они объединяются в одно более крупное тело. В современную астрономическую эпоху, несомненно, доминируют дробление и рассеивание частей астероидов, но 4 млрд лет назад именно процессы укрупнения привели к образованию планет Солнечной системы.
С тех пор дробление астероидных фрагментов с превращением их в метеороиды полностью изменило внешний вид главного пояса астероидов, наполнив его обширными шлейфами мельчайших крупинок и пыли из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров. Последствия подобного дробления, «перемеливания» и перемешивания с добавками, кроме астероидной, еще и пыли, выбрасываемой кометами, вызывают явление зодиакального света (слабое послезакатное и предрассветное свечение, наблюдаемое в плоскости эклиптики, имеющее вид расплывчатого треугольника).
Углеродные астероиды . Подобные тела составляют более трех четвертей населения главного пояса и содержат большой процент элементарных углеродных соединений. Их количество особенно велико во внешних районах главного пояса. Внешне углеродистые астероиды имеют тусклый темно-красный оттенок, и их довольно трудно обнаружить. Видимо, главный пояс астероидов содержит довольно много таких тел, которые можно найти по излучению в невидимом инфракрасном диапазоне из-за наличия в них воды. Крупнейший представитель углеродистых астероидов - Гигея.
Силикатные астероиды . Довольно распространенный класс астероидов - силикатные тела класса S, группирующиеся во внутренней части пояса. Их поверхность покрыта различными силикатами и некоторыми металлами, в основном железом и магнием, при полном отсутствии углеродных соединений. Все это результат значительных изменений, вызванных плавлением и разделением веществ.
Металлические астероиды . Так еще называют метеороиды класса M главного пояса. Они богаты никелем и железом. Их около 10 % всех тел. Имея умеренную отражательную способность, эти объекты могут быть частями металлических ядер астероидов, вроде Цереры, возникших при формировании Солнечной системы и разрушенных во взаимных столкновениях.
Поскольку кинетическая энергия столкновения астероидов способна достигать весьма существенных величин, их фрагменты могут разноситься по всей Солнечной системе, попадая и в атмосферу нашей планеты. Сегодня насчитываются десятки тысяч всяческих метеоритов, из которых практически все (99,8 %) прилетели из главного пояса астероидов.
Новый источник ресурсов
В задачах колонизации Солнечной системы астероидам отводится важная роль источника сырья для строительства и промышленного производства. Предполагается даже организовать транспортировку наиболее ценных астероидов на земную орбиту, где к тому времени будут работать космические металлургические предприятия. Астероиды главного пояса могут быть ценными источниками водяного льда, из которого возможно получение кислорода для дыхания и водорода как топлива. Ну и конечно же, космические геологи будущего надеются найти под тонкой коркой спекшихся базальтов разные редкие минералы и металлы, включая никель, железо, кобальт, титан, платину, молибден, родий и др.
Астероиды - практически неисчерпаемые источники ресурсов, всего лишь одно железоникелевое тело класса M километрового диаметра может содержать пару миллиардов тонн руды, в несколько раз превышая годовой объем добычи ископаемого на Земле. Еще более перспективно расположение металлургического производства в космосе с вакуумной плавкой и переплавом различной продукции космической инфраструктуры, необходимой для дальнейшего исследования и освоения ближнего и в перспективе дальнего космоса.
Церера
Церера была открыта в ночь на 1 января 1801 года итальянским астрономом Джузеппе Пиацци. Первоначально считалась планетой, а затем в течение двух столетий просто крупным астероидом. Окончательно была классифицирована как карликовая планета и названа в честь древнеримской богини плодородия и покровительницы Сицилии.
Веста
Тысячи маленьких небесных тел-астероидов бороздят просторы Солнечной системы. Они имеют неправильную осколочную форму, однако при этом могут достигать 500 км в диаметре, как Веста.
Веста - четвертый по времени открытия астероид (1807 год) и самый яркий из всех. В моменты наибольшего сближения с Землей Веста светит, как звезда 5-й величины. На темном небе ее можно разглядеть невооруженным глазом.
По размеру среди астероидов Веста - вторая после Паллады, поскольку в новой классификации из-за правильной шарообразной формы Цереру ученые отнесли не к астероидам, а к карликовым планетам. Если бы асимметрия Весты была меньше, этот астероид также записали бы в карлики.
В 2011 -2012 годах космический аппарат Dawn работал на орбите вокруг Весты и передал на Землю ее подробные снимки. Кратеры на них названы именами весталок - жриц римской богини Весты, чье имя носит астероид.
8890
