Кометы внушали страх и удивление целым поколениям. Они падают на звезды? Являются ли они инопланетными космическими кораблями, исследующими нашу Солнечную систему? Являются ли они предвестниками катастрофы, как когда-то верили люди? Было бы легко увидеть их как космические предупреждающие сигналы или даже ракеты, выпущенные на Землю из космоса! Несмотря на наши достижения в науке, нам еще предстоит многому научиться у комет.
gif
Мы думаем, что кометы образовались примерно в то же время, что и гигантские планеты нашей Солнечной системы - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Это было около 4,6 миллиарда лет назад. Некоторые ученые считают, что кометы сделаны из тех же кусков пыли и льда, которые извергались от рождения нашего Солнца, создавая планеты. Другие считают, что они содержат зерна межзвездного вещества, которые существовали еще до рождения нашей Солнечной системы. Однако большинство согласны с тем, что кометы являются вращающимися капсулами времени, с давних времен представляющие из себя примитивные обломки.
gif
Содержат ли кометы «семена жизни»? Когда ученые смотрели в пыль, которую они захватили из кометы Wild-2, они обнаружили частицы, богатые органическим веществом. Могли ли частицы, подобные этим, служить семенами жизни на Земле миллиардами лет назад? Линдсей Келлер, соисследователь миссии «Звездная пыль», сказал, что одно из первых исследований образцов Wild-2 показало обильные углеводороды во многих частицах. Это подтверждает теорию о том, что кометы, возможно, принесли эти углеводороды, строительные блоки жизни на Землю. Конечно, мы до сих пор не знаем, что бы вызвало их жизнь, хотя у ученых тоже есть свои теории об этом.
Космическая пыль Кома и хвост кометы постоянно проливают пыль в космос. Когда Земля движется вокруг Солнца, она встречает на своем пути эту пыль. Когда пыль воспламеняется в атмосфере Земли, она создает ослепительные метеорные потоки.
Около миллиарда частиц кометной пыли падают на Землю каждую секунду. Вы, вероятно, вдыхаете пыль кометы, когда читаете эту статью. Ежегодно на Землю падает около 40 000 тонн космической пыли. Она включает пыль комет, а также астероидов, межзвездных облаков и других источников.
Большинство космических миссий НАСА - в том числе Галилео, Кассини и Улисс - несут сейчас детекторы для мониторинга и отслеживания происхождения пыли, с которой они сталкиваются. НАСА также использовало самолеты, летящие на большой высоте, чтобы попробовать собрать эту космическую пыль.
gif
Что содержится в комете? Кометы содержат много материала, в том числе следующие, обнаруженные в других кометах спектрографическим анализом:
Ионы: C +, CH +, CO +, CO2 +, N2 +, O +, OH +, H2O +, H3O +, S +, S2 +, H2S +, CS2 +;
Пыль: силикаты, органические соединения.
Это лишь небольшая часть того, что ученые ожидают найти в кометах.
Анатомия кометы. Структура кометы или общая окружающая среда включает в себя: внутреннее ядро; поверхность ядра, которая превращается в комету, приближается к Солнцу; кома, которая возникает и окружает ядро; хвост, который следует за кометой.
Ядро Вдали от Солнца кометы обычно большие, асимметричные куски льда, смешанные с пылью или камнем, обычно менее десяти километров в поперечнике. Это ядро кометы. Ученые привыкли думать, что оно твердое, но миссия NASA Deep Impact (2005), удивила их. Они обнаружили, что ядро кометы Tempel-1 было более силикатным или пыльным, чем ожидалось.
Когда комета находится в глубокой заморозке пространства, очень далеко от Солнца, она полностью замерзает. Но когда она приближается к радиусу 225 до 450 миллионов километров от Солнца, его льды начинают возвышаться. Они отвариваются от поверхности или вырываются изнутри как струи газа, перенося пыль с них. Этот извергающийся газ и пыль создают огромную кому вокруг ядра. Кома может вырасти до 100 000 км или более в диаметре! Ядро и кома вместе - голова кометы.
Кома По мере того как кома увеличивается, она становится препятствием для потока солнечного ветра, создавая ударную волну перед комой. Это немного похоже на реактивную волну, которая образуется перед носом корабля, когда он идет против волн. Точно так же комета летит через солнечный ветер, и эта конфронтация все больше расширяет кому, по мере приближения кометы к Солнцу. Поскольку давление комы становиться равным давлению солнечного ветра, солнечный ветер и связанные с ним линии магнитного поля замедляются, сжимаются против комы, а затем обтекают комету, перенося кометные ионы и пыль, в конечном итоге формируя хвосты кометы.
По мере роста комы внутри образуются различные области, подобные тем, которые находятся в верхних слоях атмосферы Земли и магнитосферы.
Хвост По мере того, как линии солнечного ветра и магнитного поля обматывают кому, они отталкивают ионизированный газ и пыль от и вокруг головы кометы, образуя хвосты, которые всегда вытекают прямо от Солнца.
Первый вид хвоста, пылевой хвост, содержит микроскопические частицы пыли, которые обычно образуют широкий и мягко изогнутый хвост, который может простираться до 100 миллионов км!
Второй вид хвоста, ионный хвост, является более прямым и тонким и состоит из ионизированного газа. Ионные хвосты могут стать довольно длинными. Ионный хвост кометы Хякутакэ растянулся на 600 миллионов км! Это примерно в четыре раза больше расстояния между Землей и Солнцем, и самый продолжительный когда-либо наблюдаемый людьми. Это потрясающий длинный хвост, который виляет в космосе! Ученые, изучающие комету Хейла-Боппа, также отмечали слабый натриевый хвост, что часто не наблюдалось на видимых кометах.
Вдали от Солнца: тихое ядро Вдали от Солнца, на расстояниях более 3 а.е. (в три раза больше среднего расстояния от Земли до Солнца), ядро кометы относительно прохладное, тихое и голое, что означает, что у него нет развитой видимой комы. Оно по-прежнему характеризуется как пыльный снежный ком, мчащийся в пространстве, без видимой комы или атмосферы, окружающих его, и никаких ионных или пыльных хвостов не видно.
Это, однако, непосредственно воздействует на солнечный ветер, поэтому мы знаем, что что-то должно происходить на поверхности. Ультрафиолетовый свет Солнца, вероятно, встряхивает свободные молекулы с поверхности ядра, которые будут взаимодействовать друг с другом и УФ-светом. В ядре может быть активность низкого уровня, создавая небольшую кому, которая не видна с больших расстояний.
По мере приближения кометы в пределах 1,5 а.е. к Солнцу солнечная радиация начинает нагревать ядро. По мере того, как ядро прогревается, оно становится активным. В ядре, в основном в виде замороженной воды, а также замороженных летучих газов, начинаются процессы сублимации, что означает, что они мгновенно переходят изо льда в газ, не становясь жидкостью. Они отвариваются с поверхности, а в некоторых случаях выходят изнутри, создавая кому или атмосферу вокруг ядра. По мере роста комы она начинает обеспечивать параболический щит против солнечного ветра.
Ближе к Солнцу: полное развитие комы, ионные и пылевые хвосты. Когда комета движется к перигелию, ее ближайшему положению к Солнцу, ее кома быстро расширяется и начинает отклонять солнечный ветер и межпланетное магнитное поле, чтобы оно обернулось вокруг кометы. Это столкновение между солнечным ветром и комой - чрезвычайно сложный физико-химический процесс. Чем ближе комета к Солнцу, тем интенсивнее этот процесс становится.
Одновременно происходит множество химических и физических процессов. В основном нейтральные молекулы, выходящие из ядра, взрываются ультрафиолетовым светом и солнечным излучением, заставляя их фрагментироваться и рекомбинироваться в новые химические вещества, ионизоваться (заряжаться отрицательно или положительно) или вырываться из области в виде рентгеновских лучей. Между тем входящие ионы солнечного ветра начинают поднимать или собирать медленно движущиеся виды из комы, вызывая дополнительные химические и физические реакции. Весь этот материал, извергающийся из кометы, переносит массу на солнечный ветер, замедляя ее.
Частица, покидающая поверхность кометы, может вылетать, ускоряться и взаимодействовать со светом Солнца, фрагментироваться фотодиссоциацией, взаимодействовать с другими молекулами или фотоэлектронами и, возможно, даже продолжать ускоряться к ударной волне и даже дальше. Между тем входящие ионы солнечного ветра сталкиваются с уходящими кометными ионами, нейтральными молекулами, выделяющимися из ядра, фрагментированными молекулами и даже пылевыми частицами, выбитыми из ядра. Этот котел химических и физических процессов, называемый комой, является увлекательной загадкой, которую надеются решить ученые.
Кометы происходят из двух основных областей нашей Солнечной системы: пояса Койпера и Облако Оорта. Каждый из этих регионов содержит миллиарды комет, но у них так много места в этом огромном пространстве, что они не приближаются друг к другу. Пояс Койпера составляет около 3,2 миллиардов км; он начинается как раз за орбитой Нептуна. Пояс Койпера представляет собой плоский диск ледяных обломков, который лежит в той же плоскости, что и орбиты планет, но в других областях, расположенных дальше от Солнца, он может стать толще. Ученые считают, что кометы пояса Койпера сформировались вблизи того, где они сейчас находятся - вне планетарной части нашей Солнечной системы.
В дополнение к кометам, пояс Койпера содержит гораздо большие объекты, называемые объектами пояса Койпера. Некоторые из них были бы достаточно большими, чтобы мы могли называть их лунами, если бы они вращались вокруг планеты. Ученые считают некоторые из них карликовыми планетами (например, Плутон , UB313 или Эрис и Церера).
Облако Оорта - это выход, на дальнем крае нашей Солнечной системы - около 30 триллионов километров за пределами Солнца! Это больше, чем светлый год от Солнца, и более чем на треть от пути к ближайшей звезде Проксима Центавра. Облако Оорта не имеет дискообразной формы, как пояс Койпера; он круглый, как шар, и огромный! Он полностью окутывает Солнечную систему.
Миллионы ледяных тел проходят через этот огромный небесный бальный зал, поскольку они слабо вращаются нашим Солнцем. Когда проходящая звезда вытаскивает одно из этих тел со своей орбиты, оно может попасть в солнечную систему этой звезды и стать кометой. Эти кометы, называемые длиннопериодическими кометами, имеют очень большие орбиты более 200 лет.
gif
Как ни странно, некоторые ученые считают, что кометы Оорта сформировались ближе к Солнцу, чем кометы Койпера. Они, возможно, первоначально сформировались среди орбит Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Затем они, возможно, были отправлены в облако Оорта в результате помощи тяжести, обеспечиваемой одной из этих больших планет. Если в детстве вы когда-либо держались за руки с другом и крутились, а затем отпускали руки, у вас есть ощущение, как работает гравитация. Точно так же, миллиарды лет назад, огромное количество комет, возможно, сорвалось со своих орбит Юпитера и других планет-гигантов, чтобы выплыть из Солнечной системы. Те, кто не совсем сделал это, создали облако Оорта. Во всяком случае, это одна теория.
Другая теория состоит в том, что кометы изначально образовались в плотных молекулярных облаках межзвездного пространства и были захвачены Солнцем, чтобы сформировать облако Оорта.
Существуют другие кометы из пояса Койпера или облака Оорта, которые подрываются массивной гравитацией Юпитера в ее планетарную семью. Эти кометы развивают очень короткие солнечные орбиты - от трех до 20 лет.
INFINITY (Вселенная Космос Земля)
:Dream Chaser
БЛУЖДАЮЩИЕ СТРАННИКИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ: КОМЕТЫ.
Кометы внушали страх и удивление целым поколениям. Они падают на звезды? Являются ли они инопланетными космическими кораблями, исследующими нашу Солнечную систему? Являются ли они предвестниками катастрофы, как когда-то верили люди? Было бы легко увидеть их как космические предупреждающие сигналы или даже ракеты, выпущенные на Землю из космоса! Несмотря на наши достижения в науке, нам еще предстоит многому научиться у комет.
Когда ученые смотрели в пыль, которую они захватили из кометы Wild-2, они обнаружили частицы, богатые органическим веществом. Могли ли частицы, подобные этим, служить семенами жизни на Земле миллиардами лет назад?
Линдсей Келлер, соисследователь миссии «Звездная пыль», сказал, что одно из первых исследований образцов Wild-2 показало обильные углеводороды во многих частицах. Это подтверждает теорию о том, что кометы, возможно, принесли эти углеводороды, строительные блоки жизни на Землю. Конечно, мы до сих пор не знаем, что бы вызвало их жизнь, хотя у ученых тоже есть свои теории об этом.
Кома и хвост кометы постоянно проливают пыль в космос. Когда Земля движется вокруг Солнца, она встречает на своем пути эту пыль. Когда пыль воспламеняется в атмосфере Земли, она создает ослепительные метеорные потоки.
Около миллиарда частиц кометной пыли падают на Землю каждую секунду. Вы, вероятно, вдыхаете пыль кометы, когда читаете эту статью. Ежегодно на Землю падает около 40 000 тонн космической пыли. Она включает пыль комет, а также астероидов, межзвездных облаков и других источников.
Большинство космических миссий НАСА - в том числе Галилео, Кассини и Улисс - несут сейчас детекторы для мониторинга и отслеживания происхождения пыли, с которой они сталкиваются. НАСА также использовало самолеты, летящие на большой высоте, чтобы попробовать собрать эту космическую пыль.
Кометы содержат много материала, в том числе следующие, обнаруженные в других кометах спектрографическим анализом:
Органические: C, C2, C3, CH, CN, CO, CO2, CS, HCN, CH3CN, HCO, H2CO;
Неорганические: H, NH, NH2, O, OH, H2O, S, S2, NH3, NH4;
Металлы: Na, K, Ca, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu;
Ионы: C +, CH +, CO +, CO2 +, N2 +, O +, OH +, H2O +, H3O +, S +, S2 +, H2S +, CS2 +;
Пыль: силикаты, органические соединения.
Это лишь небольшая часть того, что ученые ожидают найти в кометах.
Анатомия кометы.
Структура кометы или общая окружающая среда включает в себя: внутреннее ядро; поверхность ядра, которая превращается в комету, приближается к Солнцу; кома, которая возникает и окружает ядро; хвост, который следует за кометой.
Ядро
Вдали от Солнца кометы обычно большие, асимметричные куски льда, смешанные с пылью или камнем, обычно менее десяти километров в поперечнике. Это ядро кометы. Ученые привыкли думать, что оно твердое, но миссия NASA Deep Impact (2005), удивила их. Они обнаружили, что ядро кометы Tempel-1 было более силикатным или пыльным, чем ожидалось.
Кома
По мере того как кома увеличивается, она становится препятствием для потока солнечного ветра, создавая ударную волну перед комой. Это немного похоже на реактивную волну, которая образуется перед носом корабля, когда он идет против волн. Точно так же комета летит через солнечный ветер, и эта конфронтация все больше расширяет кому, по мере приближения кометы к Солнцу. Поскольку давление комы становиться равным давлению солнечного ветра, солнечный ветер и связанные с ним линии магнитного поля замедляются, сжимаются против комы, а затем обтекают комету, перенося кометные ионы и пыль, в конечном итоге формируя хвосты кометы.
По мере роста комы внутри образуются различные области, подобные тем, которые находятся в верхних слоях атмосферы Земли и магнитосферы.
По мере того, как линии солнечного ветра и магнитного поля обматывают кому, они отталкивают ионизированный газ и пыль от и вокруг головы кометы, образуя хвосты, которые всегда вытекают прямо от Солнца.
Первый вид хвоста, пылевой хвост, содержит микроскопические частицы пыли, которые обычно образуют широкий и мягко изогнутый хвост, который может простираться до 100 миллионов км!
Второй вид хвоста, ионный хвост, является более прямым и тонким и состоит из ионизированного газа. Ионные хвосты могут стать довольно длинными. Ионный хвост кометы Хякутакэ растянулся на 600 миллионов км! Это примерно в четыре раза больше расстояния между Землей и Солнцем, и самый продолжительный когда-либо наблюдаемый людьми. Это потрясающий длинный хвост, который виляет в космосе! Ученые, изучающие комету Хейла-Боппа, также отмечали слабый натриевый хвост, что часто не наблюдалось на видимых кометах.
Вдали от Солнца, на расстояниях более 3 а.е. (в три раза больше среднего расстояния от Земли до Солнца), ядро кометы относительно прохладное, тихое и голое, что означает, что у него нет развитой видимой комы. Оно по-прежнему характеризуется как пыльный снежный ком, мчащийся в пространстве, без видимой комы или атмосферы, окружающих его, и никаких ионных или пыльных хвостов не видно.
Это, однако, непосредственно воздействует на солнечный ветер, поэтому мы знаем, что что-то должно происходить на поверхности. Ультрафиолетовый свет Солнца, вероятно, встряхивает свободные молекулы с поверхности ядра, которые будут взаимодействовать друг с другом и УФ-светом. В ядре может быть активность низкого уровня, создавая небольшую кому, которая не видна с больших расстояний.
По мере приближения кометы в пределах 1,5 а.е. к Солнцу солнечная радиация начинает нагревать ядро. По мере того, как ядро прогревается, оно становится активным. В ядре, в основном в виде замороженной воды, а также замороженных летучих газов, начинаются процессы сублимации, что означает, что они мгновенно переходят изо льда в газ, не становясь жидкостью. Они отвариваются с поверхности, а в некоторых случаях выходят изнутри, создавая кому или атмосферу вокруг ядра. По мере роста комы она начинает обеспечивать параболический щит против солнечного ветра.
Когда комета движется к перигелию, ее ближайшему положению к Солнцу, ее кома быстро расширяется и начинает отклонять солнечный ветер и межпланетное магнитное поле, чтобы оно обернулось вокруг кометы. Это столкновение между солнечным ветром и комой - чрезвычайно сложный физико-химический процесс. Чем ближе комета к Солнцу, тем интенсивнее этот процесс становится.
Одновременно происходит множество химических и физических процессов. В основном нейтральные молекулы, выходящие из ядра, взрываются ультрафиолетовым светом и солнечным излучением, заставляя их фрагментироваться и рекомбинироваться в новые химические вещества, ионизоваться (заряжаться отрицательно или положительно) или вырываться из области в виде рентгеновских лучей. Между тем входящие ионы солнечного ветра начинают поднимать или собирать медленно движущиеся виды из комы, вызывая дополнительные химические и физические реакции. Весь этот материал, извергающийся из кометы, переносит массу на солнечный ветер, замедляя ее.
Пояс Койпера составляет около 3,2 миллиардов км; он начинается как раз за орбитой Нептуна. Пояс Койпера представляет собой плоский диск ледяных обломков, который лежит в той же плоскости, что и орбиты планет, но в других областях, расположенных дальше от Солнца, он может стать толще. Ученые считают, что кометы пояса Койпера сформировались вблизи того, где они сейчас находятся - вне планетарной части нашей Солнечной системы.
В дополнение к кометам, пояс Койпера содержит гораздо большие объекты, называемые объектами пояса Койпера. Некоторые из них были бы достаточно большими, чтобы мы могли называть их лунами, если бы они вращались вокруг планеты. Ученые считают некоторые из них карликовыми планетами (например, Плутон , UB313 или Эрис и Церера).
Миллионы ледяных тел проходят через этот огромный небесный бальный зал, поскольку они слабо вращаются нашим Солнцем. Когда проходящая звезда вытаскивает одно из этих тел со своей орбиты, оно может попасть в солнечную систему этой звезды и стать кометой. Эти кометы, называемые длиннопериодическими кометами, имеют очень большие орбиты более 200 лет.
Другая теория состоит в том, что кометы изначально образовались в плотных молекулярных облаках межзвездного пространства и были захвачены Солнцем, чтобы сформировать облако Оорта.
Существуют другие кометы из пояса Койпера или облака Оорта, которые подрываются массивной гравитацией Юпитера в ее планетарную семью. Эти кометы развивают очень короткие солнечные орбиты - от трех до 20 лет.
Источник: zenyan...
#КометыМетеориты