1. Гигантское скопление звезд, планет, газов, пыли, образующее что-то типа острова, медленно вращающегося в космическом пространстве. (Галактика.)
2. Звездоподобные планеты, малые тела Солнечной системы. (Астероиды.)
3. Океан воздуха, окружающий Землю и имеющий в высоту несколько сотен километров. (Атмосфера.)
5. Часть атмосферы Солнца, простирающаяся на миллионы километров. (Корона.)
6. Эта планета Солнечной системы носит имя богини красоты и любви, самая яркая планета, затмевающая своим блеском все звезды. (Венера.)
7. Небесное тело небольших размеров, состоящее из замороженной воды и газа вперемешку с частицами пыли и камней. Движется вокруг Солнца по вытянутой орбите и имеет «хвост». В древности их называли «хвостатыми чудовищами». (Комета.)
8. Выдающийся греческий-ученый античности, создатель теории неба (II в. н. э.). (Птолемей.)
9. Планета-гигант, названа в честь бога Олимпа, повелителя молний. Она в сотни раз больше Земли и окружена 16 спутниками. (Юпитер.)
10. Туманные пятна на звездном небе из скопления звезд, образующие. (Млечный) Путь.
11. Группа звезд, которые образуют знакомые нам буквы и фигуры. (Созвездие.)
12. Созвездие, находящееся рядом с созвездием Гончие Псы и получившее звание пастуха. (Волопас.)
14. Астроном, на памятнике которому написаны слова: «Остановивший Солнце, сдвинувший Землю». Его главное открытие - вращение Земли вокруг Солнца. (Коперник.)
15. Английский астроном и геофизик, построивший первые солнечные часы. Он привлек внимание ученых к туманностям и кометам. (Галлей.)
Окружающее нас космическое пространство постоянно находится в движении. Следом за движением галактических объектов, таких как галактики и скопления звезд, по четко определенной траектории двигаются и другие космические объекты, среди которых астроиды и кометы. За некоторыми из них человек наблюдает уже не одну тысячу лет. Вместе с постоянными объектами на нашем небосклоне, Луной и планетами, наш небосвод часто посещают кометы. Со времен своего появления человечество не раз могло наблюдать кометы, приписывая этим небесным телам самые разнообразные толкования и объяснения. Ученые долгое время не могли дать четких объяснений, наблюдая астрофизические явления, которые сопровождают полет столь стремительного и яркого небесного тела.
Характеристика комет и их отличие друг от друга
Несмотря на то, что кометы — явление для космоса достаточно распространенное, видеть летящую комету повезло далеко не всем. Все дело в том, что по космическим меркам полет этого космического тела — явление часто. Если сравнивать период обращения подобного тела, ориентируясь на земное время – это довольно большой промежуток времени.
Кометы – это небольшие по размерам небесные тела, двигающиеся в космическом пространстве по направлению к главной звезде солнечной системы, нашему Солнцу . Описания наблюдаемых с Земли полетов подобных объектов наводят на мысль, что все они являются частью солнечной системы, некогда участвующие в ее формировании. Другими словами, каждая комета – это остатки космического материала, используемого при образовании планет. Практически все известные кометы на сегодняшний день входят в состав нашей звездной системы. Аналогично планетам эти объекты подчиняются тем же законам физики. Однако их движение в космосе имеет свои отличия и особенности.
Основное отличие комет от других космических объектов заключается в форме их орбит. Если планеты двигаются в правильном направлении, по круговым орбитам и лежат в одной плоскости, то комета несется в пространстве совершенно иначе. Эта яркая звезда, внезапно появившаяся на небосклоне, может двигаться в правильном или в обратном направлении, по эксцентрической (вытянутой) орбите. Такое движение влияет на скорость кометы, которая является самой высокой среди показателей всех известных планет и космических объектов нашей Солнечной системы, уступая только нашему главному светилу.
Скорость движения кометы Галлея при прохождении рядом с Землей составляет 70 км/с.
Не совпадает и плоскость орбиты кометы с эклиптической плоскостью нашей системы. Каждая небесная гостья имеет свою орбиту и соответственно свой период обращения. Именно этот факт и лежит в основе классификации комет по периоду обращения. Существует два вида комет:
- короткопериодические с периодом обращения от двух, пяти лет до пары сотен лет;
- долгопериодические кометы, совершающие оборот по орбите с периодом от двух, трех сотен лет до миллиона лет.
К первым относятся небесные тела, которые достаточно быстро двигаются по своей орбите. Среди астрономов принято обозначать такие кометы префиксами Р/. В среднем период обращения короткопериодических комет составляет менее 200 лет. Это самый распространенный вид комет, встречаемый в нашем околоземном пространстве и пролетающий в поле зрения наших телескопов. Самая известная комета Галлея совершает свой бег вокруг Солнца за 76 лет. Другие кометы гораздо реже посещают нашу солнечную систему, и мы редко когда становимся свидетелями их появления. Их период обращения составляет сотни, тысячи и миллионы лет. Долгопериодические кометы обозначаются в астрономии префиксом С/.
Считается, что короткопериодические кометы стали заложницами силы притяжения крупных планет солнечной системы, сумевших вырвать этих небесных гостей из крепких объятий дальнего космоса в районе пояса Койпера. Долгопериодические кометы — это более крупные небесные тела, прилетающие к нам из дальних уголков облака Оорта. Именно эта область космоса является родиной всех комет, которые регулярно наведываются с визитом к своей звезде. Через миллионы лет с каждым последующим визитом в солнечную систему размеры долгопериодических комет уменьшаются. В результате такая комета может перейти в разряд короткопериодических, сократив срок своей космической жизни.
За время наблюдений за космосом зафиксированы все известные до сегодняшнего дня кометы. Рассчитаны траектории этих небесных тел, время их очередного появления в пределах солнечной системы и установлены приблизительные размеры. Одно из них даже продемонстрировало нам свою гибель.
Падение в июле 1994 году короткопериодической кометы Шумейкера-Леви 9 на Юпитер стало ярчайшим событием в истории астрономических наблюдений за околоземным пространством. Комета вблизи Юпитера раскололась на фрагменты. Самый крупный из них имел размеры более двух километров. Падение небесной гостьи на Юпитер продолжалось в течение недели, с 17 по 22 июля 1994 года.
Теоретически возможно столкновение Земли с кометой, однако из того числа небесных тел, которые нам известны на сегодняшний день, ни одно из них во время своего путешествия не пересекается с траекторией полета нашей планеты. Сохраняется угроза появления на пути нашей Земли долгопериодической кометы, которая еще вне зоны досягаемости средств обнаружения. В такой ситуации столкновение Земли с кометой может обернуться катастрофой глобального масштаба.
Всего известно более 400 короткопериодических комет, которые регулярно посещают нас. Большое количество долгопериодических комет прилетает к нам из дальнего, открытого космоса, рождаясь в 20–100 тыс. а.е. от нашей звезды. Только в XX веке таких небесных тел зафиксировано более 200. Наблюдать такие удаленные космические объекты в телескоп было практически невозможно. Благодаря телескопу Хаббл появились снимки уголков космоса, на которых удалось обнаружить полет долгопериодической кометы. Этот далекий объект выглядит, как туманность, украшенная хвостом длиной в миллионы километров.
Состав кометы, ее строение и главные особенности
Главная часть этого небесного тела — ядро кометы. Именно в ядре сосредоточена основная масса кометы, которая варьируется от несколько сотен тысяч тонн до миллиона. По своему составу небесные красавицы — ледяные кометы, поэтому при близком рассмотрении являются грязными ледяными комками больших размеров. По своему составу ледяная комета представляет собой конгломерат твердых фрагментов различных размеров, скрепленных космическим льдом. Как правило, лед ядра кометы — это водяной лед с примесью аммиака и углекислоты. Твердые фрагменты состоят из метеорного вещества и могут иметь размеры, сравнимые с частицами пыли или, наоборот, иметь размеры в несколько километров.
В научном мире принято считать, что кометы являются космическими доставщиками воды и органических соединений в открытом космосе. Изучая спектр ядра небесной путешественницы и газовый состав ее хвоста, стала понятна ледяная природа этих комических объектов.
Интересны процессы, которые сопровождают полет кометы в космическом пространстве. Большую часть своего пути, находясь на огромном расстоянии от звезды нашей солнечной системы, эти небесные странницы не видны. Сильно вытянутые эллиптические орбиты способствуют этому. По мере приближения к Солнцу комета нагревается, в результате чего запускается процесс сублимации космического льда, составляющего основу ядра кометы. Говоря понятным языком, ледяная основа кометного ядра, минуя этап плавления, начинает активно испаряться. Вместо пыли и льда под воздействием солнечного ветра молекулы воды разрушаются и образуют вокруг ядра кометы кому. Это своеобразная корона небесной путешественницы, зона, состоящая из молекул водорода. Кома может иметь огромные размеры, растянувшись на сотни тысяч, миллионы километров.
По мере того как космический объект приближается к Солнцу, скорость кометы стремительно растет, начинают действовать не только центробежные силы и гравитация. Под воздействием притяжения Солнца и негравитационных процессов испаряющиеся частицы кометного вещества образуют хвост кометы. Чем ближе объект к Солнцу, тем интенсивнее, больше и ярче хвост кометы, состоящий из разреженной плазмы. Эта часть кометы наиболее заметна и видимая с Земли считается у астрономов одним из самых ярких астрофизических явлений.
Пролетая достаточно близко от Земли, комета позволяет детально рассмотреть всю ее структуру. За головой небесного тела обязательно тянется шлейф, состоящий из пыли, газа и метеорного вещества, которое чаще всего и попадает в дальнейшем на нашу планету в виде метеоров.
История комет, полет которых наблюдался с Земли
Рядом с нашей планетой постоянно пролетают различные космические объекты, озаряя своим присутствием небосвод. Своим появлением кометы часто вызывали у людей необоснованный страх и ужас. Древние оракулы и звездочеты связывали появление кометы с началом опасных жизненных периодов, с наступлением катаклизмов планетарного масштаба. Несмотря на то, что хвост кометы составляет всего миллионную часть массы небесного тела – это наиболее яркая часть космического объекта, дающая 0,99% света в видимом спектре.
Первой кометой, которую сумели обнаружить в телескоп, стала Большая комета 1680 года, более известная как комета Ньютона. Благодаря появлению этого объекта ученому удалось получить подтверждения своих теорий относительно законов Кеплера.
За время наблюдений за небесной сферой человечеству удалось создать список наиболее частых космических гостей, регулярно посещающих нашу солнечную систему. В этом списке на первом месте определенно стоит комета Галлея – знаменитость, которая озарила нас своим присутствием уже в тридцатый раз. Это небесное тело наблюдал еще Аристотель. Ближайшая комета получила свое название благодаря стараниям астронома Галлея в 1682 году, рассчитавшего ее орбиту и следующее появление на небе. Наша спутница с регулярностью 75-76 лет пролетает в зоне нашей видимости. Характерной особенностью нашей гостьи является то, что, несмотря на яркий след в ночном небе, ядро кометы имеет практически темную поверхность, напоминая собой обычный кусок каменного угля.
На втором месте по популярности и знаменитости находится комета Энке. Это небесное тело имеет один из самых коротких периодов обращения, который равняется 3,29 земных года. Благодаря этой гостье мы можем регулярно наблюдать на ночном небе метеорный поток Тауриды.
Другие наиболее знаменитые последние кометы, осчастливившие нас своим появлением, имеют также громадные периоды обращения. В 2011 году была открыта комета Лавджоя, сумевшая пролететь в непосредственной близости от Солнца и при этом остаться целой и невредимой. Эта комета относится к долгопериодическим, с периодом обращения 13 500 лет. С момента своего обнаружения эта небесная гостья будет пребывать в области солнечной системы до 2050 года, после чего на долгие 9000 лет покинет пределы ближнего космоса.
Самым ярким событием начала нового тысячелетия, в прямом и в переносном смысле, стала комета Макнота, открытая в 2006 году. Это небесное светило можно было наблюдать даже невооруженным глазом. Следующее посещение нашей солнечной системы этой яркой красавицей намечено через 90 тыс. лет.
Следующая комета, которая может посетить наш небосвод в ближайшее время, вероятно будет 185P/Петрю. Ее станет заметно, начиная с 27 января 2018 года. На ночном небе это светило будет соответствовать яркости 11 звездной величины.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Эти "хвостатые" обитатели Солнечной системы - кометы. Само название кометы в переводе с греческого означает "волосатая", "косматая". В древней Греции, а затем и в средние века кометы обычно изображали как отрубленные головы с развевающимися волосами.
Комета Икейя-Джанга
.
Она была видна в марте 2002 года. Знаменита, в частности, тем, что была видна на небосводе вблизи знаменитой галактики Туманности Андромеды.
Кометы - это бесформенные космические тела в Солнечной системе. Они движутся по сильно вытянутым эллиптическим орбитам. У многих комет период обращения очень велик по человеческим меркам и составляет более 200 лет. Такие кометы называют долгопериодическими. Кометы с периодом менее 200 лет называют короткопериодическими. В настоящее время известно несколько десятков долгопериодических и более 400 короткопериодических комет.
Орбита кометы в сравнении с орбитами планет
Эти космические объекты имеют незначительную массу и вдали от Солнца ничем себя не обнаруживают. Кометы состоят из каменного или металлического ядра, заключенного в ледяную оболочку из замерзших газов (углекислоты, аммиака). По мере приближения к Солнцу комета начинает испаряться, образуя "кому" - облако пыли и газа, окружающее ядро. Причем эти вещества кометы переходят в газообразное состояние сразу из твердого, минуя жидкое - такой фазовый переход называется сублимацией. Ядро и кома образуют голову планеты. По мере приближения к Солнцу газовое облако образует огромный газовый шлейф - хвост длиной в десятки или даже сотни миллионов километров.
Исходящие от Солнца световые лучи и потоки электрических частиц отклоняют кометные хвосты в противоположную от светила сторону. Этот же солнечный ветер вызывает свечение разреженного газа в хвостах комет.
Части кометы
Обратите внимание на два хвоста - пылевой и плазменный
Основная масса кометы сосредоточена в ее ядре, но 99,9% светового излучения исходит от хвоста, ведь ядро очень компактно, а к тому же имеет низкий коэффициент отражения.
Большие кометы могут оставаться видимыми в течение нескольких недель. Облетев Солнце, они удаляются и исчезают из поля зрения. Многие кометы наблюдаются регулярно.
Комета МакНота
.
Эта комета стала настоящей сенсацией в январе 2007 года. Яркая, с огромным веерообразным хвостом, она не оставила равнодушных среди тех, кому посчастливилось её увидеть. Но во всей своей красе комета МакНота наблюдалась только в Южном полушарии планеты.
Кометы привлекают к себе всеобщее внимание. Их появление в давние времена вызывало страх и воспринималось как небесное знамение грядущих ужасных событий.
Человеческая история в древности была весьма насыщена разными трагическими событиями, такими как войны, эпидемии, дворцовые перевороты, убийства правителей. Каким-то из этих событий сопутствовали появления ярких комет, и предсказатели стали связывать между собой явления небесные и земные.
На этом знаменитом старинном французском гобелене времен Вильгельма Завоевателя изображена комета Галлея во время её появления в 1066 году. В тот год произошла битва, в которой герцог разгромил войско англосаксонского короля Гарольда II и занял английский трон. Эту победу тогда приписали влияния небесного знамения - кометы. Надпись на гобелене гласит – «дивятся звезде».
На самом деле комета не может оказать сколь заметного воздействия на нашу планету из-за своих ничтожных размеров: масса кометы примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества хвоста практически равна нулю. Так, в мае 1910 г. Земля проходила сквозь хвост кометы Галлея, но никаких изменений не испытала.
Гибель кометы Шумейкеров–Леви-9 в гравитационном поле Юпитера
Комета сблизилась с Юпитером в 1992 году и была разорвана силой его тяготения. В июле 1994 года ее осколки столкнулись с Юпитером, вызвав фантастические эффекты в атмосфере планеты.
Комета была открыта 24 марта 1993 г., когда она уже представляла собой цепочку фрагментов.
По своему происхождению кометы представляют собой остатки первичного вещества Солнечной системы. Поэтому их изучение помогает восстановить картину формирования планет, включая Землю.
Самая знаменитая комета - это комета Галлея.
Комета Галлея
Период обращения вокруг Солнца кометы Галлея 76 лет, большая полуось орбиты 17,8 а. е, эксцентриситет 0,97, наклонение орбиты к плоскости эклиптики 162,2°, расстояние в перигелии 0,59 а. е. Размер кометы Галлея - 14 км в длину и 7,5 км в поперечнике.
Именно благодаря ей английский астроном Эдмунд Галлей открыл периодичность появления комет. Сравнив параметры орбит нескольких ярких комет прошлого, он сделал вывод, что это не разные кометы, а одна и та же, периодически возвращающаяся к Солнцу по сильно вытянутому пути. Он предсказал возвращение этой кометы, и его прогноз блестяще подтвердился. Эта комета получила его имя.
С 239 г. до н. э комета Галлея наблюдалась 30 раз. Последний раз она появилась в 1986 г. и в следующий раз будет наблюдаться в 2061 г. В последний визит космической гостьи в наши края ее изучали с близкого расстояния 5 межпланетных зондов – два японских («Сакигаке» и «Суйсей»), два советских («Вега-1» и «Вега-2») и один европейский («Джотто»).
Общие сведения
Предположительно, долгопериодические кометы залетают к нам из Облака Оорта , в котором находятся миллионы кометных ядер. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы , как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлёте к Солнцу.
На данный момент обнаружено более 400 короткопериодических комет. Из них около 200 наблюдалось в более чем одном прохождении перигелия. Многие из них входят в так называемые семейства. Например, приблизительно 50 самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3-10 лет) образуют семейство Юпитера . Немного малочисленнее семейства Сатурна , Урана и Нептуна (к последнему, в частности, относится знаменитая комета Галлея).
Кометы, выныривающие из глубины космоса , выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину миллионов километров. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой . Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который волочится за ней в пространстве.
Яркость комет очень сильно зависит от их расстояния до Солнца. Из всех комет только очень малая часть приближается к Солнцу и Земле настолько, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Самые заметные из них иногда называют «Большими кометами ».
Строение комет
Кометы движутся по вытянутым эллиптическим орбитам. Обратите внимание на два различных хвоста.
Как правило, кометы состоят из «головы» - небольшого яркого сгустка-ядра, которое окружено светлой туманной оболочкой (комой), состоящей из газов и пыли. У ярких комет с приближением к Солнцу образуется «хвост» - слабая светящаяся полоса, которая в результате светового давления и действия солнечного ветра чаще всего направлена в противоположную от нашего светила сторону.
Хвосты небесных странниц комет различаются длиной и формой. У некоторых комет они тянутся через всё небо. Например, хвост кометы, появившейся в 1944 г [уточнить ] , был длиной 20 млн км. А комета C/1680 V1 имела хвост, протянувшийся на 240 млн км.
Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны - сквозь них хорошо видны звёзды, - так как образованы из чрезвычайно разрежённого вещества (его плотность гораздо меньше, чем плотность газа, выпущенного из зажигалки). Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. Состав большинства пылинок схож с астероидным материалом солнечной системы, что выяснилось в результате исследования кометы Вильда (2) космическим аппаратом «Стардаст ». По сути, это «видимое ничто»: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.
Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Фёдор Бредихин ( -). Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов, использующаяся в современной астрономии.
Бредихин предложил относить хвосты комет к основным трём типам: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривлённые, уклоняющиеся от Солнца; короткие, сильно уклонённые от центрального светила.
Астрономы объясняют столь различные формы кометных хвостов следующим образом. Частицы, из которых состоят кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.
Кометы вблизи
Что представляют собой сами кометы? Исчерпывающее представление о них астрономы получили благодаря успешным «визитам» в г. к комете Галлея космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» и европейского «Джотто». Многочисленные приборы, установленные на этих аппаратах, передали на Землю изображения ядра кометы и разнообразные сведения о её оболочке. Оказалось, что ядро кометы Галлея состоит в основном из обычного льда (с небольшими включениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Именно они образуют оболочку кометы, а с приближением её к Солнцу часть из них - под давлением солнечных лучей и солнечного ветра - переходит в хвост.
Размеры ядра кометы Галлея, как правильно рассчитали учёные, равны нескольким километрам: 14 - в длину, 7,5 - в поперечном направлении.
Ядро кометы Галлея имеет неправильную форму и вращается вокруг оси, которая, как предполагал ещё немецкий астроном Фридрих Бессель ( -), почти перпендикулярна плоскости орбиты кометы. Период вращения оказался равен 53 часам - что опять-таки хорошо согласовалось с вычислениями астрономов.
В космический аппарат НАСА «Дип Импакт » протаранил комету Темпеля 1 и передал изображения её поверхности.
Кометы и Земля
Массы комет ничтожны - примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов практически равна нулю. Поэтому «небесные гостьи» никак не влияют на планеты Солнечной системы. В мае Земля , например, проходила сквозь хвост кометы Галлея, но никаких изменений в движении нашей планеты не произошло.
С другой стороны, столкновение крупной кометы с планетой может вызвать крупномасштабные последствия в атмосфере и магнитосфере планеты. Хорошим и довольно качественно исследованным примером такого столкновения было столкновение обломков кометы Шумейкеров-Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года.
Ссылки
- Столкновение кометы Шумейкеров-Леви 9 с Юпитером : что мы увидели (Физика наших дней)