LATAWCE: CHARAKTERYSTYKA, Z CZEGO SĄ WYKONANE, KSZTAŁT I PRZYKŁADY - ARTE - 2025

Że komety są małe nieregularnym kształcie planety należą do układu słonecznego, ponieważ są one związane z Sun przez siłę ciężkości. Termin „kometa” pochodzi z języka greckiego i odnosi się do „włosów” komety, długiego śladu, który staje się widoczny, gdy zbliża się do Słońca.

Komety pochodzą z pierwotnego obłoku materii, który dał początek naszemu Układowi Słonecznemu, obecnie znajdują się raczej na jego obrzeżach, chociaż czasami ich orbita zbliża je w pobliże Ziemi.

Rysunek 1. Najpopularniejsza kometa ze wszystkich: Halley. Źródło: Wikimedia Commons. NASA / W. Liller

Okazjonalni goście składają się z ziaren nielotnego materiału, takiego jak pył i skały, a także zamarzniętych gazów. Chociaż dziś są szanowanymi członkami Układu Słonecznego, w starożytności ich nieoczekiwany wygląd zwiastował katastrofy i wojny.

Słynny angielski astronom Edmond Halley (1656-1742) był pierwszym, który szczegółowo zbadał komety z naukowego punktu widzenia. Halley doszedł do wniosku, że byli okresowymi gośćmi i obliczył orbitę jednego z nich. Na podstawie swoich obliczeń przewidział powrót komety na 1757 r., Chociaż było to nieco opóźnione i przybył w następnym roku. Jego imieniem nazwano kometę: Kometa Halleya.

Komety występowały obficie w całym prymitywnym Układzie Słonecznym, chociaż dziś są one spychane na obrzeża, odwiedzając od czasu do czasu okolice Słońca. Zła reputacja, która towarzyszyła im przez tak długi czas, jest niesprawiedliwa, ponieważ jest bardzo prawdopodobne, że przynieśli ze sobą lód. że powstała atmosfera planet, w tym Ziemi.

W ten sposób powstały fundamenty, aby życie mogło się rozwijać. Są nawet tacy, którzy twierdzą, że życie przybyło na Ziemię z innych miejsc w kosmosie, a dokładnie przez komety. To jest dobrze znana teoria Panspermii.

Z czego wykonane są komety?

Materiał, z którego składają się komety, jest taki sam jak reszta Układu Słonecznego, który powstał z ogromnej chmury pyłu i gazu. Ta chmura z kolei prawdopodobnie powstała w wyniku wybuchu supernowej.

Około 4,6 miliarda lat temu chmura, składająca się głównie z wodoru i helu, powoli wirowała wokół młodego Słońca, a jego cząsteczki zderzały się ze sobą. Siła grawitacji spowodowała, że ​​wiele cząstek skupiło się razem, tworząc planety, ale zderzenia spowodowały również fragmentację innych obiektów.

Wiele z nich stało się asteroidami i kometami lub pomogło w tworzeniu innych planet. Na przykład skład Urana i Neptuna, gigantycznych planet zewnętrznych, jest bardzo podobny do składu komet.

Spektroskopia astronomiczna

Światło emitowane przez komety ujawnia wiele cennych informacji o ich składzie i budowie. Możliwe jest przeprowadzenie analizy widmowej - badanie światła - komety, gdy zbliży się ona dostatecznie do Słońca. Intensywne ciepło z gwiazdy powoduje następnie odparowanie materiału komety, uwalniając zjonizowane atomy i cząsteczki.

Emitowane są również fotony o określonych właściwościach - linie emisyjne, które są analizowane za pomocą technik spektroskopii. W ten sposób można jednoznacznie zidentyfikować obecność wolnych rodników - wysoce reaktywnych związków chemicznych - takich jak na przykład CH, CN i NH2.

Wśród substancji wchodzących w skład komet znajdują się woda, związki organiczne, amoniak, metan, tlenek, dwutlenek węgla i krzemiany. Odnośnie zawartych w nich pierwiastków wykryto sód, żelazo i magnez.

Jaki kształt mają komety?

Rozmiar typowego latawca to średnio około 10 km średnicy, chociaż jest ich ponad 50 km. Nie jest to zbyt imponujący rozmiar, a jego wygląd z dala od Słońca jest bardzo zbliżony do asteroidy: mniej lub bardziej bezpostaciowe i zamrożone ciało.

Kiedy kometa zbliża się do Słońca i jest wystawiona na promieniowanie, jej wygląd znacznie się zmienia, tworząc charakterystyczną strukturę.

Budowa komety

Kometa składa się z następujących części:

-Rdzeń

-Włosy

-Ogon

Włosy komety lub śpiączki, wykonane z pyłu i gazu, to aureola rozproszonego i błyszczącego materiału, który otacza lodowe centrum zwane jądrem. Struktura zbudowana z jądra i włosa to głowa komety.

Rozwijają również ogony, zwane ogonami. Zwykle są dwa, chociaż spektakularna kometa widziana w 1744 roku miała sześć ogonów.

Jedna z rur jest prosta i składa się z gazów i może mierzyć do 10 milionów kilometrów. Pojawia się dzięki działaniu tzw. Wiatru słonecznego, deszczu silnie zjonizowanych cząstek, które Słońce nieustannie emituje z korony słonecznej. Pole magnetyczne związane z tym ruchem cząstek wypycha gaz z dala od włosów.

Drugi ogon jest przedłużeniem pyłu z włosów komety, ponieważ jest on odparowywany przez ciepło słoneczne i ma zakrzywiony kształt, który rozciąga się w przestrzeni między 10 a 100 milionami kilometrów.

Rysunek 2. Budowa komety. Źródło: Wikimedia Commons. Kelvinsong

Niektórzy mylą komety z meteorami lub spadającymi gwiazdami, ale te pierwsze, choć mają zmienny kształt, są widoczne przez dni, tygodnie, a nawet miesiące. Poniżej znajduje się zdjęcie Hubble'a przedstawiające kometę 73P / Schwassmann-Wachmann tracącą swój ogon:

Z drugiej strony spadające gwiazdy lub meteory to pozostałości pozostawione przez komety w pobliżu Słońca. Kiedy Ziemia okresowo napotyka te szczątki, na nocnym niebie pojawiają się dobrze znane roje meteorów.

Zderzenia komet

Przez długi czas sądzono, że gdyby kometa zderzyła się z Ziemią, nie byłoby większych problemów, ponieważ obiekty te to głównie pył i gaz.

Jednak obecnie wiadomo, że może mieć katastrofalne skutki, zwłaszcza po zaobserwowaniu zderzenia komety Shoemaker-Levy 9 z Jowiszem w 1994 roku.

Orbita Shoemaker-Levy 9 zbliżyła go tak blisko do Jowisza, że ​​jego potężna grawitacja podzieliła go na kawałki, z których wiele szybko się ulotniło, ale inne o szerokości od 1 do 2 km uderzyły w planeta.

W górnej atmosferze Jowisza powstały ogromne kule ognia i ciemne oznaczenia, które utrzymywały się przez dłuższy czas.

Fala uderzeniowa z takiego zderzenia miałaby niszczycielski wpływ na Ziemię. Nie wspominając o tym, że ciemna atmosfera przez miesiące blokowałaby światło słoneczne, uniemożliwiając roślinom przeprowadzenie fotosyntezy i przerwanie łańcucha pokarmowego.

Skąd oni pochodzą?

Na początku Układ Słoneczny był pełen komet wszędzie, ale z czasem oddalały się one od wewnętrznego układu słonecznego, być może z powodu potężnej grawitacji planet zewnętrznych, chociaż czasami nas odwiedzają.

Za pomocą teleskopów jest zwykle widocznych około piętnastu lub dwudziestu naraz. Ale jeśli chodzi o komety widoczne gołym okiem, to średnio jedna z nich występuje w każdej dekadzie.

Astronomowie uważają, że komety pochodzą głównie z trzech zewnętrznych regionów Układu Słonecznego:

-Pas Kuipera

-The Oort Cloud

-Rozproszony dysk

Pas Kuipera

Istnienie pasa Kuipera zostało zaproponowane przez Kuipera i Whipple'a około 1950 roku. Jest to obszar, który zaczyna się w pobliżu orbity Neptuna i ciągnie się w promieniu 10 jednostek astronomicznych (UA) poza Plutonem.

Jednostka astronomiczna odpowiada odległości, która dzieli Ziemię od Słońca, równoważnej 150 milionom kilometrów. Mierzony ze Słońcem w środku, pas Kuipera ma promień między 30 a 55 ua

Wiele komet opuściło okolice Układu Słonecznego, aby dotrzeć do tego regionu w wyniku oddziaływania grawitacyjnego. Tam też powstają nowe komety.

Pas Kuipera jest także domem dla obiektów trans-Neptunian, które są członkami Układu Słonecznego, którego orbita znajduje się poza Neptunem. Średnica tych obiektów waha się od 100 do 1000 kilometrów, więc Pluton i jego księżyc Charon są największymi znanymi do tej pory obiektami trans-neptunowymi.

Prawdopodobnie przeznaczeniem obiektów trans-Neptunowych było stać się kolejną wielką planetą, jednak z jakiegoś powodu tak się nie stało. Być może wynikało to z faktu, że materiał, który go tworzy, był zbyt rozproszony po uformowaniu się Neptuna, a grawitacja nie wystarczyła, aby go zagęścić.

Chmura Oorta

Ze swojej strony Obłok Oorta lub Obłok Opika-Oorta to ogromna sferyczna gromada pełna komet, która otacza Słońce w promieniu 1 roku świetlnego lub 50 000 UA. Jej rozmiar jest znacznie większy niż pas Kuipera.

Niektóre z najbardziej uderzających komet pochodzą z tego obszaru kosmosu, podobnie jak tak zwane komety długookresowe. Okres to czas potrzebny komecie na przebycie orbity, jeśli jest bardzo długi, okres ten jest dłuższy.

Astronomowie uważają, że prawdopodobnie najbardziej znana kometa ze wszystkich, Kometa Halleya, chociaż nie ma długiego okresu, pochodzi z Obłoku Oorta, a nie z pasa Kuipera, jak można by się spodziewać. Stamtąd pochodzi również długoletnia kometa Hale-Bopp.

Dzieje się tak, że przyciąganie grawitacyjne Słońca zmniejsza się wraz z odległością, a wtedy inne gwiazdy i obiekty mogą zmienić orbitę tych w Obłoku Oorta. W ten sposób mogą znacznie zmodyfikować swoją orbitę i zostać wysłane do wnętrza Układu Słonecznego.

Rysunek 3. Diagram przedstawiający wewnętrzny układ słoneczny, zewnętrzny układ słoneczny, chmurę Oorta i orbitę Sedny. Źródło: Wikimedia Commons. Basketteur

Rozrzucony dysk

Niedawno astronomowie zaproponowali istnienie nowego obszaru w Układzie Słonecznym, zwanego dyskiem rozproszonym lub dyskiem rozproszonym. Częściowo pokrywa się z pasem Kuipera, rozciągając się być może na 500 ua lub trochę więcej.

Liczba obiektów na tym obszarze również jest niejasna, ale wiadomo, że są skaliste i lodowate, zbudowane z metalu i lodu. Wielkość tych obiektów jest również rzędu 100-1000 km, a niektóre są nawet większe, na przykład planeta karłowata Eris o średnicy 2300 km, większa niż Pluton.

Ich orbity są bardzo wydłużone i astronomowie uważają, że jest to spowodowane grawitacyjnym wpływem Neptuna.

Na powyższym rysunku w prawym dolnym rogu znajduje się orbita Sedny, trans-neptunowego obiektu, który według niektórych astronomów znajduje się w Obłoku Oorta, a inni w rozproszonym dysku. Został odkryty w 2003 roku i jest członkiem Układu Słonecznego o najdłuższym znanym dotychczas okresie.

Co wytwarza świetlisty ogon komet?

Ogony komet, ich najbardziej uderzająca cecha obserwowana z Ziemi, formują się, gdy zbliżają się dostatecznie blisko Słońca.

Cząsteczki gazu komety zderzają się z prądem wiatru słonecznego i oddziałują z wysokoenergetycznymi fotonami Słońca, przemieszczając je i oddalając od gwiazdy. Dlatego zawsze widzimy, że ogon komety jest skierowany w kierunku przeciwnym do Słońca.

Im bliżej gwiazdy zbliża się kometa, tym jaśniejsza staje się. Dlatego komety najlepiej widać krótko po zachodzie słońca na zachodnim niebie lub tuż przed wschodem słońca na wschodnim niebie.

Jaki kształt ma orbita komet?

Orbity komet to stożkowe krzywe, prawie zawsze elipsy o dużej ekscentryczności. Innymi słowy, są to bardzo spłaszczone elipsy, w przeciwieństwie do orbit planet, których ekscentryczność zbliża je dość blisko obwodu. Czasami orbita może być nawet paraboliczna lub hiperboliczna.

Za orbitę odpowiada siła grawitacji wywierana przez Słońce i inne elementy Układu Słonecznego. W mniejszym stopniu gazy wydzielane przez samą kometę.

Orbita wielu, wielu komet zbliża je dość blisko Ziemi, tak zwanego wewnętrznego układu słonecznego, ale prawie zawsze można je obserwować tylko przez teleskopy.

Latawce krótkotrwałe

Okres komety, czyli czas potrzebny na pokonanie jej orbity, jest proporcjonalny do jej wielkości. Istnieją komety z bardzo krótkiego okresu, takie jak Encke, którym podróż na Ziemię zajmuje 3,3 roku. Kometa Halleya pojawia się ponownie po 74-79 latach.

Komety te są klasyfikowane jako komety krótkotrwałe, których orbity zbliżają je do Jowisza lub nawet poza orbitę Neptuna. Ukończenie tego zajmuje mniej niż 200 lat. Około tuzina z nich przybywa każdego roku do wewnętrznego Układu Słonecznego, ale aby móc je obserwować, potrzebny jest teleskop.

Latawce długookresowe

Ze swojej strony komety długookresowe pokonują swoją drogę ponad 200 lat, a ich orbity są zwykle paraboliczne. Uważa się, że pochodzą z odległego Obłoku Oorta

Przykłady znanych komet

Najsłynniejsze komety zostały nazwane na cześć ich odkrywców. Otrzymują również nazwę z cyframi i literami zgodnie z kodem ustalonym przez astronomów, który obejmuje okres i rok odkrycia.

Oto niektóre z najbardziej znanych komet:

Kometa halleya

Bez wątpienia jest to najbardziej niezwykła kometa ze wszystkich i najlepiej udokumentowana. Odwiedza Ziemię mniej więcej co 75 lat, a liczni kronikarze na całym świecie odnotowali jego pojawienie się od 240 rpne, chociaż nie zdawali sobie sprawy, że jest to ten sam obiekt, dopóki Edmund Halley nie obliczył jego orbity i nie przewidział jej powrotu.

Wizyta w 1986 r. Została wykorzystana do bezpośredniego zbadania jego struktury poprzez bezzałogową misję Giotto. Szacuje się, że jego rdzeń ma mniej więcej 15 km szerokości.

Oczekuje się, że Halley powróci na Ziemię do 2061 roku, jednak za każdym razem, gdy kometa nas odwiedza, pozostawia swoje szczątki rozrzucone po orbicie Ziemi. Deszcz meteorów znany jako Orionidy, widoczny każdego października, jest częścią tego gruzu, podobnie jak Eta-Aquarids, które pojawiają się między kwietniem a majem.

Tempel-Tuttle

Tempel-Tuttle słynie z bycia ojcem Leonidów, kolejnego godnego uwagi roju meteorytów. Została odkryta w XIX wieku i jest kometą krótkotrwałą: pokonanie jej orbity zajmuje 33 lata.

Nie jest tak rzucająca się w oczy jak Kometa Halleya, ponieważ nie jest widoczna gołym okiem. Ich następna wizyta odbędzie się w 2031 roku. Gdy Tempel-Tuttle zbliża się do Ziemi, Leonidy intensyfikują swoją aktywność, aby przekształcić się w burze meteorytów.

Hale-Bopp

Rysunek 4. Widok komety Hale-Bopp podczas jej wizyty w 1997 r. Źródło: Wikimedia Commons. Tequask.

Ta kometa odwiedziła Ziemię pod koniec XX wieku i jest znana jako Wielka Kometa z 1997 roku i jest widoczna niewiele ponad rok. Jego jasność była niezwykła, podobnie jak rozmiar jego jądra: 40 km szerokości. Wiele osób wierzyło, że wraz z nim na Ziemię przybędzie obcy statek.

Badanie jego światła za pomocą spektroskopii wykazało obecność związków organicznych, dużej ilości ciężkiej wody - tlenku deuteru - oraz zauważalnego ogona sodowego, poza ogonami opisanymi w poprzednich rozdziałach.

Nadal można go obserwować przez duże teleskopy, a jego następna wizyta nastąpi za 2380 lat.

Szewc-opłata 9

Jest to kometa znana z tego, że uderzyła w powierzchnię Jowisza w 1994 roku. Pozwoliło to naukowcom odkryć częściowo skład atmosfery Jowisza, w której znaleziono m.in. siarkę, amoniak, siarkowodór i siarkowodór. .

Bibliografia

1. Astronomia dla początkujących. Komety. Pobrane z: astronomia-iniciacion.com.
2. Chodas, P. Wprowadzenie do komet i asteroid. Odzyskany z: stardustnext.jpl.nasa.gov.
3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
4. Oster, L. 1984. Współczesna astronomia. Od redakcji Reverté.
5. Wikipedia. Latawiec. Odzyskane z: es.wikipedia.org.