Комета, самая известная и ближайшая, ледяной хвост и состав ядра, характеристики: скорость, размеры и масса, когда наблюдать падающие

Космические кометы: опасность или вынужденное соседство

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 2020 года. На ночном небе это светило будет соответствовать яркости 11 звездной величины.

Кометы — блуждающие странницы Солнечной системы

Глядя на ночной небосвод в первый момент может показаться что окружающее нас пространство статично и неподвижно. Однако при детальном и длительном изучении положения небесных тел выясняется совершенно обратное. Все объекты в космосе находятся в постоянном движении, перемещаясь по своим орбитам. Звезды вращаются вокруг центра нашей галактики, а известные нам планеты равномерно движутся вокруг Солнца. Но есть в этой академической последовательности моменты, когда тишь и покой бескрайних просторов Солнечной системы будут потревожены визитом блистательной космической гостьи. Полет кометы — это всегда яркое и знаменательное астрономическое событие. Несмотря на то, что подобные визиты — достаточно редкое в природе явление, человечество всегда интересовалось природой комет, наблюдая с трепетом за их блестящим и ярким полетом в ночном небе.

Кометы в глубокой древности посещали наш земной небосвод. Их яркое появление видели еще неандертальцы. Прилетают к нам эти гостьи и сегодня.

Хрестоматийные данные и знания о кометах

Кометы — одни из самых давних и хорошо известных человеку небесных объектов. На протяжении всего существования человеческой цивилизации эти космические гости неоднократно устраивали феерическое шоу, наводя ужас и страх на наших предков. Столь яркое астрономическое зрелище являлось для древних событием экстраординарным, поэтому появление в небе хвостатой красавицы всегда ассоциировалось с некими мистическими событиями. За необычную форму летящего в пространстве объекта, украшенного яркими и длинными хвостом, греки называли этих странниц кометами, что в переводе буквально обозначает «хвостатый».

Персидские астрономы вместе с древними греками впервые сумели описать полет кометы, который по данным современных ученых был замечен с территории Малой Азии в 300-350 годах до н.э.

Редкие появления комет, потому что периодичность визитов составляет 10-15 лет, стали своеобразными разделительными вехами в истории человечества. Практически любое важное историческое событие, катастрофа, грандиозное сражение, политические или социальные потрясения так или иначе связаны по времени с появлением кометы. Благодаря такой привязке астрономических явлений к историческим событиям земной истории, ученым удалось вычислить периодичность появления комет, определить какие из них являются наиболее частыми посетителями Солнечной системы. Первую попытку рассчитать орбиты комет предпринял Эдмонд Галлей, английский астроном, живший и работавший во второй половине XVII века. Ему удалось вычислить орбиты 24 космических объектов подобного типа, появлявшихся в период с 1337 по 1698 год. Выяснилось, что за это время некоторые из космических странниц не раз посещали околоземное пространство.

Так с Земли наблюдали за полетом космического тела в 1531, 1607 и в 1682 году. Подсчитав, что речь идет об одном и том же объекте, Галлей предположил, что следующее свидание должно состояться в 1758 году. Действительно, спустя 72 года в небе снова появилась яркая космическая гостья. Расчеты и предположения Галлея оказались верными, что и послужило поводом назвать комету именем ученого. Последний раз комета Галлея радовала землян своим визитом в 1986 году.

Английский астроном Эдмунд Галлей, рассчитавший период обращения известных на тот момент комет. Один из объектов, периодичность которого рассчитал ученый, названа в его честь — комета Галлея.

Астрофизические параметры комет

Визуально комета выглядит как яркий объект, у которого имеется четко выраженный хвост. В объективе телескопа видна только небольших размеров светящаяся точка, реальный диаметр которой составляет десятки, сотни километров. Природа подобных объектов до конца не изучена, как и неизвестно точное место рождение комет. Предполагается, что ясли, из которых прилетают к нам в гости столь яркие визитерши — облако Оорта. Эта самая дальняя и пограничная область Солнечной системы, отделяющая наш космос от галактического пространства.

Пограничная область Солнечной системы, из которой прилетают к нам долгопериодические кометы. Воздействие гравитационных сил Солнца в процессе последующего путешествие космических странниц превращает некоторые из них в короткопериодические кометы.

Первое, что удалось ученым точно определить в отношении комет — это периодичность обращения подобных космических объектов вокруг Солнца. В процессе исследований и вычислений все известные кометы были разделены на два вида:

• короткопериодические с периодом обращения до 200 лет, с индексом P/;
• долгопериодические кометы, период обращения которых 200 и более лет, индекс С/.

К первым относятся практически все известные на сегодняшний день объекты, посещения которых зафиксированы в исторических анналах и в научной хронике. Двигаются кометы по сильно вытянутым эллиптическим орбитам, в перигелии максимально сближаясь с Солнцем. По мере приближения к центру Солнечной системы под воздействием солнечного ветра и ионизирующего излучения у кометы вырастает хвост, который исчезает по мере удаления объекта в глубины космоса. Сегодня известно более 400 короткопериодических комет, которые с периодичностью 5-10 лет прорезают своими полетами просторы Солнечной системы.

Долгоиграющие кометы или объекты с длительным периодом обращения прилетают к нам из крайних областей Солнечной системы. Период таких визитов превышает 200 лет, поэтому наблюдение за подобными объектами довольно проблематично в течение одного поколения. Точное количество долгопериодических комет неизвестно, так как многие из них совершают полет вокруг Солнца на значительном расстоянии, не попадая в поле зрение земных телескопов.

Расположение Солнечной системы и облака Оорта, откуда к нам прилетают долгопериодические кометы. Расстояния составляют 10³-10⁵ а.е.

С точки зрения астрономической классификации, кометы имеют следующие отличительные черты:

• срок жизни кометы зависит от ее периода обращения, чем чаще объект приближается к Солнцу, тем быстрее он теряет свою массу и уменьшается в размерах;
• подобные объекты не имеют спутников и системы колец, и астрофизические факторы, характерные для большинства планет;
• точный размер кометы не поддается вычислению ввиду отсутствия четкой визуализации границ ядра этого небесного тела;
• состав и структура небесных тел не отличаются стабильностью и разнообразием.

Строение комет: их состав и структура

Главная деталь, которая характеризует эти объекты – хвост. Благодаря этому астрофизическому явлению объект хорошо виден в космическом пространстве. В период своего пребывания на значительном удалении от нашего центрального светила, комета безлика и невидима во мраке космоса.

Хвост кометы Галлея представляет собой газо-пылевой шлейф классической формы. Протяженность хвоста составляет 10-50 млн. км. По мере приближения к Солнцу, хвост часто меняет цветовую гамму, переходя от сине-голубого тона к желтому и красноватому оттенку.

Хвосты кометы и его характеристики

По мере приближения к Солнцу комета имеет классическую схему — впереди ядро объекта, за которым тянется длинный хвост. Размеры блестящего шлейфа варьируются в диапазоне 10-200 млн. км. Чем ближе к Солнцу, тем длиннее хвост. Стоит объекту совершить оборот вокруг нашей звезды, как картина меняется. У удаляющейся кометы хвост находится спереди, его длина начинает уменьшаться по мере удаления в космические дали. Это связано с тем, что частицы, срывающиеся с поверхности кометы, всегда следуют в направлении солнечного света, независимо от того, в какую сторону движется объект.

По своему составу и строению хвост кометы представляет собой светящуюся полосу. На хвост приходится основной эффект свечения объекта, хотя по массе – это всего одна миллионная часть массы самого космического объекта. По своему составу кометный шлейф представляет собой разреженное скопление газов и частиц пыли. Эффект свечения достигается за счет ионизации молекул газа солнечной радиацией.

В современной науке существует классификация кометных хвостов, в соответствии с которой принято разделять следующие подвиды:

• узкопрофильные и прямолинейные хвосты;
• широкоформатные и деформированные кометные шлейфы;
• сильно деформированные и короткие.

Кометные хвосты также принято делить на пылевые и плазменные образования. К первым относятся образования, имеющие красноватый оттенок. Как правило, пылевой кометный шлейф имеет однородную структуру и растягивается на миллионы километров. По мере рассеивания красноватый оттенок меняется на желтый цвет. Плазменные хвосты представляют собой обширные широкоформатные образования. Протяженность такого балдахина достигает десятки, сотни миллионов километров. Солнечная радиация воздействует на молекулы кометных газов, образует плазменную разряженную плазменную структуру.

Расположение плазменного и пылевого хвостов кометы в соответствии с направлением движения кометы по отношению к Солнцу

Для некоторых подобных объектов полет сопровождается появлением антихвоста, возникающего под воздействием солнечного ветра. Размеры и длина этого образования невелики, так как это явление кратковременно и не постоянно.

Сердце кометы – ее ядро

Как и любое космическое тело Солнечной системы, комета имеет твердую структуру. Сердцем космической странницы является ядро, центральная и главная область объекта, в которой сосредоточена его основная масса. Созданная модель Уилла дает представление о том, каков состав ядра кометы. Считается, что основной материал, из которого состоит ядро кометы – лед, представляющий замороженные газы. Ледяная структура является связующим материалом для метеорного вещества. Благодаря такому представлению, о кометах принято судить, как об огромных космических фрагментах льда. Получить более точные данные о составе и строении ядра космических странниц не представляется возможным ввиду ярко светящейся области, окружающей ядро во время полета объекта.

Различные формы ядра комет, которые были изучены в последние годы. Отсутствие сферической формы объясняется отсутствием прочной структуры ядра и другими физическими параметрами объекта.

Последние данные, полученные в результате наблюдений с борта космического телескопа «Хаблл» и космических зондов, свидетельствуют о том, что ядро кометы представляет собой рыхлую структуру. Процентное соотношение космического льда с фрагментами пыли составляет 1 к 5. Каждый раз по мере приближения кометы к Солнцу космический лед испаряется, крупные и мелкие фрагменты пыли улетучиваются в космическое пространство, тем самым уменьшая массу и размеры небесного тела.

Кома — нимб кометы

В момент своей финальной части визита по мере приближения к нашей звезде ядро окружает обширная светящаяся область — кома. По своему составу это скопление газа и пыли. Диаметр комы у комет может быть различным и варьироваться в диапазоне 0,1 – 1,4 млн. км. В зависимости от расположения объекта к Солнцу меняется и форма комы, которая может принимать шарообразную или вытянутую, веретенообразную форму. Кома состоит из трех частей: внутренняя область, видимая часть и ультрафиолетовая область. Вместе с ядром части комы формируют голову кометы.

Кома кометы — обширная светящаяся область вокруг ядра. Размеры комы могут варьироваться в пределах 100 тыс. – 1400 млн. км.

Наиболее известные кометы, о которых стоит знать и говорить

Из всего того количества комет, которые на данный момент известны современной науке, наибольший интерес представляют следующие космические гостьи.

Первая и самая известная, короткопериодическая комета Галлея. Регулярно каждые 72-75 лет этот яркий объект оповещает нас своим появлением. Эту странницу прекрасно видно невооруженным глазом. Появление в 1986 году этой кометы позволило ученым получить массу ценной информации о природе подобных объектов. Следующая встреча землян с кометой Галлея намечена на 2061 год.

Комета Галлея, 1986 год. Наблюдение, сделанное в штате Колорадо США.

Следующей по яркости и красочности астрономического зрелища стоит комета Лавджоя. Объект был обнаружен в 2011 году во время своего пролета сквозь солнечную корону. Удивительное путешествие космической странницы можно было наблюдать с Земли. Прохождение кометы вблизи Солнца зафиксировано фотокамерами на борту МКС.

Самым ярким объектом из этой категории, зафиксированным в XXI веке стала комета Макнота. Ей еще было дано прозвище Большая комета 2007 года. Объект был хорошо виден невооруженным взглядом в течение всего 2007 года. Открыл эту короткопериодическую комету в 2006 году астроном Роберт Макнот.

Комета Хейла-Боппа над Франкфуртом, 1997 год

Комета Хейла-Боппа порадовала землян в 1997 году, подтвердив правильность сделанных два года ранее расчетов. Через 75 лет снова ожидается встреча Земли с этой яркой представительницей блуждающего семейства.

Ядро и хвост кометы

В отличие от мерцающих звезд и четко очерченных планет комета выглядит как туманное светящееся пятнышко. Это пятнышко называют головой кометы. Если кометы очень яркие и их без труда можно наблюдать невооруженным глазом, то они всегда имеют светящиеся длинные хвосты. Именно поэтому их назвали «кометы», что в переводе с греческого языка означает «хвостатые звезды».

Как выглядят слабые кометы, едва различимые глазом или практически невидимые, можно установить, анализируя их фотографии, полученные с помощью больших телескопов. Эти кометы также имеют едва заметные короткие хвостики. Однако все кометы, и яркие, и слабые, когда уходят очень далеко от Солнца, выглядят как едва заметные туманные пятнышки с размытыми краями. Хвосты на таких огромных расстояниях не удается различить даже на фотографиях.

Голова или, как еще называют, кома – самая яркая часть кометы. Внутри ее предполагается твердое ядро.

«Основа» любой кометы – ее ядро – огромный ком космической пыли, камней, замерзших газов и сложных химических соединений, накрепко спаянных космическим холодом. Его размеры по космическим масштабам просто ничтожны – километры или десятки километров. Массы комет невелики: они не превышают одной миллионной доли массы Земли.

Предполагается, что на больших расстояниях от Солнца, кометы представляют собой голые ядра, т.е. глыбы твердого вещества, состоящего из обыкновенного водяного льда и льда из метана и аммиака. В лед вморожены каменные и металлические пылинки и песчинки. При приближении к Солнцу этот очень грязный лед начинает испаряться, создавая вокруг ядра огромную газопылевую оболочку. Под действием давления солнечного света часть газов оболочки отталкивается в сторону, противоположную Солнцу, образуя хвост. У некоторых комет эти процессы протекают настолько интенсивно, что оболочка и хвост достигают чудовищных размеров. Так, например, диаметр оболочки сверх гигантской кометы Холмса в 1882 году был равен 1,5 миллиона километров, а длина ее хвоста достигала 300 миллионов километров!

Плотность и комы, и особенно хвоста, чрезвычайно мала. Хвост у кометы бывает прямой или изогнутый и направлен от ядра в сторону, противоположную Солнцу. Поэтому когда комета из межпланетного пространства приближается к нашему светилу, то движется она головой вперед, как всякое создание имеющее голову и хвост. А вот когда, обогнув Солнце, комета удаляется от него, то хвост движется впереди головы. Голова и хвост кометы светятся: пылевые частицы просто отражают свет Солнца, а атомы молекул и газов переизлучают поглощенные ими кванты солнечного света. Кометное ядро «превращается» в доступную для наблюдений комету.

Форма и протяженность хвостов различны. У кометы 1843 года хвост имел длину не менее 300 млн. км. (диаметр головы ее составлял 1,5 млн. км., т. е. несколько превышал диаметр Солнца). У большой кометы 1744 года было шесть ярких хвостов. Неоднократно наблюдались кометы, у которых хвост даже не развился с приближением их к Солнцу. Например, «бесхвостой» была довольно странная комета, открытая в 1881 году английским астрономом Деннингом. Она выглядела как дискообразное пятнышко со светящимися точками в центре. Приблизившись к Юпитеру на 24 млн., к Марсу на 9 млн., и к Земле на 6 млн. км., комета подошла на 3 млн. км. к орбите Венеры, а затем повернула назад, уходя к границам Солнечной системы. Комета 1807 года имела два хвоста: один узкий и прямой, направленный в противоположную сторону от Солнца, а второй – расширяющийся веерообразный и изогнутый в начальной части.

Классификацию кометных хвостов предложил в XIX в. замечательный русский астроном Ф.А. Бредихин. Хвосты I типа – прямые, направленные от Солнца. По современным представлениям они образованы ионизированными молекулами кометной атмосферы, которые солнечным ветром уносятся прочь от ядра. Хвосты II типа изогнуты и по отношению к орбите кометы отклоняются назад. Образуются они непрерывно истекающими из ядра частичками пыли. Хвосты III типа – короткие, почти прямые, заметно отклоняющиеся от линии «Солнце – ядро кометы». Такие хвосты образуются при единовременных «извержениях» из ядра целого облака пылинок различных размеров, растягивающихся поэтому в полоску под действием светового давления.

Иногда в хвостах I типа наблюдаются «облачные образования» голубого цвета, покидающие ядро кометы со скоростью около

200 км/с. Бывают «аномальные хвосты », направленные в сторону Солнца. Особенно любопытна в этом отношении непериодическая комета Аренда – Ролана 1957 года: после прохождения через перигелий у нее появился узкий и длинный «аномальный хвост» диаметром около 13 тыс. км. и длиной в миллионы километров. Из него исходило радиоизлучение на волне около 11 м., центр которого находился в нескольких миллионах километров от ядра кометы. Когда по удалении от Солнца хвосты стали уменьшаться, источник радиоизлучения «сошел» с кометной орбиты и стал двигаться радиально от Солнца. Этот вызвавший большие споры «антихвост» или «выброс к Солнцу», кометы Аренда – Ролана был объяснен как видимый с ребра широкий веер пылевых частиц, истекающих из головы кометы.

Интерес ученых к кометам связан главным образом с желанием изучить их состав. Многие полагают, что это – своеобразный “строительный мусор”, оставшийся после образования планет Солнечной системы из первоначального газо-пылевого облака.

Наблюдение комет может дать представление о первичной материи, из которой сформировались их тела, причем эта материя дошла до нас в «законсервированном » виде, сохраняется без изменений, возможно, около 10 миллиардров лет! Благодаря космическому эксперименту ученые впервые увидели кометное ядро, которое оказалось очень похожим на спутники Марса Фобос и Деймос, а также на малые спутники Сатурна и Урана. А это свидетельствует о том, что на заре формирования Солнечной системы кометные ядра могли образовываться в сравнительной близости от Солнца приблизительно в районе между орбитами планет-гигантов Юпитера и Нептуна. В дальнейшем ядра будущих комет могли быть выброшены гравитационным полем планет на окраины Солнечной системы.

Советская астрофизическая станция «Астрон» вела космические наблюдения кометы Галлея (комета названа по имени английского астронома, дипломата и переводчика Эдмунда Галлея) почти восемь месяцев с декабря 1985года по июль 1986 года. Был исследован газовый состав головы кометы, сфотографировано несколько спектров, был получен ответ на вопрос, как быстро теряет свою массу кометное ядро в зависимости от расстояния до Солнца. Оказалось, что каждый раз, когда комета сближается с Солнцем (через каждые 75 лет), ядро кометы теряет 370 миллионов тонн своей массы. Это не так уж много, если учесть, что по современным оценкам масса ядра кометы Галлея составляет примерно 10 миллиардов тонн.

Однако через несколько десятков сближений кометы с Солнцем ее ядро полностью потеряет запас льда и превратится в «высохшую комету», похожую на астероид. Тогда ядро уже не будет иметь светящейся головы и хвоста, а будет выглядеть как очень слабенькая звездочка, найти которую на небе можно будет в очень мощный телескоп.

Комету Веста открыли в 1975 году, когда она была чрезвычайно слаба и абсолютно не представляла интереса для астрономов-любителей. Ее просто не было видно. А когда к марту следующего она «разгорелась» почти до яркости Венеры, выяснилось, что вездесущие средства массовой информации просто «прохлопали» такой лакомый кусочек.

Главными виновниками оказались, конечно, астрономы, не давшие своевременно «пищи для пера» журналистам, умеющим оповестить мир о действительных и мнимых чудесах.

Если триумф кометы Веста прошел так сказать в тени общественного мнения, то одной из ее предшественниц достались и огонь, и вода, и медные трубы, правда, в обратном порядке.

Речь идет о комете Когоутека (1973 год). Предполагалось, что при подходе к Солнцу она по яркости будет конкурировать с кометой Галлея образца 1910 года. Широкая реклама, предшествовавшая появлению кометы, дала импульс к оживлению любительских наблюдений во многих странах.

Но главным было предположение, что комета Когоутека должна столкнуться с Солнцем, К сожалению, многое из того, что ожидалось, не подтвердилось в действительности. Столкновения не произошло, хотя комета сблизилась с Солнцем на очень опасное для себя расстояние, да и прогнозы о яркости оказались слишком оптимистическими. Среди астрономов-любителей и просто людей, возбужденных разговорами о комете Когоутека, наблюдалось полнейшее разочарование.

Однако с точки зрения профессиональных астрономов комета дала неоценимые сведения. Это произошло, прежде всего, благодаря тому, что впервые комету исследовали не только с помощью наземных средств, но и с привлечением космических методов. Была открыта огромная внешняя оболочка кометы, состоящая из нейтрального водорода, размеры которой превышали диаметр Солнца! Трудно себе вообразить, что крошечное кометное ядро способно сформировать такую огромную атмосферу, однако совершенно невидимую с поверхности Земли. Поперечники кометных ядер не превышают десятка километров, а поперечник Солнца составляет 1400 000 километров!

Расположение кометы Когоутека в пространстве было таково, что видна она была лишь вблизи горизонта, да и то очень быстро скрывалась из поля зрения. Решено было наблюдать ее по цепочке: каждая более западная обсерватория вела наблюдения вслед за своей восточной соседкой. Совершенно ясно, что такая цепочка была бы неполной, поэтому программа носила международный характер. В итоге результаты последовательных единичных наблюдений были смонтированы в одну киноленту, просмотр которой выявил динамическую картину «взаимоотношений» головы и хвоста кометы.

Что такое комета?

Что такое кометы?

Кометы это большие космические объекты состоящие из замороженных газов, камней и пыли, которые вместе с остальными небесными телами Солнечной системы вращаются вокруг звезды. Они образовались после сложных процессов, во время которых зарождались планеты и Солнце. В своем изначальном состоянии кометы довольно крупны и могут быть размером с целые города. Но в процессе их жизненного цикла, когда они находятся на орбите Солнца, кометы постепенно нагреваются по мере приближения к источнику тепла, теряя тем самым свою массу.

Солнце мало того, что нагревает их, оно еще и притягивает частицы, из-за чего и появляются огромные хвосты, простирающиеся на многие миллионы километров, озаряя темноту космоса. То, что удерживает комету в движении и направляет ее путь, это гравитация со всех планет и звезд, вблизи которых она проходит. Когда комета приближается к Солнцу, она движется все быстрее и быстрее, потому что чем ближе объект к источнику гравитации, тем сильнее она на него действует. Хвост кометы не только будет быстрее двигаться, но еще становиться длиннее, так как большее количество веществ будет испаряться.

Почему кометы называются кометами?

Благодаря своему внешнему виду и хвосту, кометы и получили свое название, ведь “κομήτης, komḗtēs” с древнего греческого переводится “хвостатый”,“волосатый”,“косматый”.

Ученые считают, что в Солнечной системе циркулируют очень много комет. На сегодняшний день, согласно официальному сайту НАСА, астрономами зарегистрировано 3595 комет.

История изучения комет

В древности люди, привыкшие любым явлениями придавать мифологический и божественный характер не прошли стороной и странные светящиеся полосы в небе, иногда проскальзывающие в ночи. Некоторые называли их душами умерших.

Но время шло и ученая мысль развивалась. Первым, кто заявил, что кометы это светящийся газ, был Аристотель. За ним уже Сенека предположил, что эти загадочные небесные объекты имеют свои орбиты.

Кометы движутся по орбите, поэтому возвращаются вновь и вновь в поле зрения астрономов. Выдвигались теории о вытянутых эллиптических орбитах, но эти теории не находили всеобщего признания и подтверждения вплоть до 18 века. Первая же такая гипотеза была выдвинута немецким ученым Георгом Дерффелем в 1681 году. Исаак Ньютон же спустя всего 6 лет после публикации работы своего предшественника, попробовал объяснить ее, представив всему миру свои гениальные законы гравитации. Ньютон также заявил, что кометы представляют из себя каменистые объекты, содержащие лед, испаряющийся по мере приближения к Солнцу, создавая тем самым хвост.

Эдмунд Галлей

В 1705 году Эдмунд Галлей изучил все задокументированные появления комет и попытался определить параметры их орбит, используя ньютоновскую физику. Это привело его к теории о том, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов были фактически одним и тем же объектом, который появится через 75 лет после его последнего появления. Галлей стал первым человеком, который смог успешно предсказать возвращение кометы — она появилась, точно согласно его вычислениям, в 1759 году. Тогда же она и получила название — комета Галлея.

Комета Галлея – траектория

Связь же между метеоритными дождями и кометами была доказана в конце 19-го века, когда итальянский астроном Джованни Скиапарелли выдвинул свою гипотезу относительно метеоритного потока Персеид, заметного невооруженным глазом каждый август. Его систематическое появление вызвано тем, что Земля проходит через облако обломков, которые оставила после себя комета Свифта-Таттла. Эта теория позволила ученому миру заключить, что кометы имеют твердую поверхность, которая покрыта слоем льда.

В 1950-х американский астроном Фред Лоуренс Уиппл предположил, что кометы на самом деле состоят из большего количества льда, чем камня, и содержат замороженную воду, углекислый газ и аммиак. Теория Уиппла была подтверждена наблюдениями космических аппаратов, запущенных во второй половине века.

Строение и состав комет

Теперь мы знаем, что ядра комет в основном состоят из льда, который испаряется, когда комета близка к Солнцу. Это создает яркую атмосферу из пара, состоящую из заряженных частиц, называемых ионами и пылевыми частицами, которые могут состоять из силикатов, углеводородов и льда. Эта атмосфера получила название кома. Ядра наблюдаемых комет имеют длину от десятков метров до около 60 км. Кома создает оболочку вокруг ядра, которая может иметь ширину в миллионы километров, и окружена еще большей оболочкой, состоящей из водорода.