Кометы

Семейства и виды

Кометы вращаются вокруг Солнца по орбитам. Ближайшая к этой звезде точка на орбите называется перигелием. Если она находится на малом расстоянии от Солнца, тогда комета входит в группу околосолнечных. В этой группе насчитывается несколько семейств:

Семейство Крейца является самым крупным и включает в себя более 80% всех околосолнечных комет. Его представители считаются частями одной большой кометы, распавшейся несколько столетий назад. В зависимости от количества прохождений перигелия выделяют два вида комет:

• короткопериодические (проходят более одного раза или имеют период меньше 200 лет);
• долгопериодические (не более одного прохождения перигелия и период больше 200 лет).

Также примерно раз в десятилетие появляется великая (другое название — большая) комета. Она отличается от всех остальных яркостью, к тому же имеет большое ядро и подлетает близко к Солнцу. Чаще всего она бывает долгопериодической, поскольку яркость свечения снижается при частых приближениях к Солнцу, но встречаются и короткопериодические великие кометы.

Одна из наиболее известных больших комет носит имя открывшего её в 2006 году астронома Макнота. Она была самой яркой за последние четыре десятилетия.

Кроме того, существуют небесные тела, имеющие характеристики и особенности как комет, так и астероидов, и попадающие в списки и тех и других. Одним из семи таких тел является Хирон, открытый в 1977 году. Его название прекрасно отражает двойственную природу космического объекта, ведь Хирон, согласно фессалийской мифологии, являлся кентавром — получеловеком и полуконём.

https://youtube.com/watch?v=j2UsVkuaYF8

Характеристики комет

Условно комету можно разделить на три части — ядро, кома, хвост. Всё в кометах абсолютно холодное, а свечение их — лишь отражение солнечного света пылью и свечение ионизированного ультрафиолетом газа.

Ядро

Ядро — самая тяжелая часть этого небесного тела. В нем сосредоточена основная масса кометы. Состав ядра кометы точно изучить довольно нелегко, так как на расстоянии, доступном телескопу, оно постоянно окружено газовой мантией. В связи с этим за основу теории о составе ядра кометы принята теория американского астронома Уипла.

По его теории ядро кометы представляет собой смесь замороженных газов с примесью различной пыли. Поэтому, когда комета приближается к Солнцу и нагревается, газы начинают «таять», образуя хвост. Однако есть и другие предположения о составе ядра.

Одно из них утверждает, что комета имеет рыхлую структуру из пыли с очень большими порами — этакая космическая «губка». «Губка» невероятно хрупка: если взять даже очень большой кусок кометы, то можно с лёгкостью его разорвать просто руками.

Хвост

Хвост кометы — самая ее выразительная часть. Он образуется у кометы с приближением к Солнцу. Хвост представляет собой светящуюся полоску, которая тянется от ядра в противоположную от Солнца сторону, «отдуваемый» солнечным ветром.
Состоит он из газов и пыли, которые испаряются с ядра кометы под действием всё того же солнечного ветра. Хвост ярко светится — благодаря ему мы и имеем возможность наблюдать полет этих небесных тел.

История изучения комет

В Древности люди пытались объяснить различные явления их связью с богами или чем-то потусторонним. Что касается комет, их считали предвестниками бед, засухи, неурожая, войны. Некоторые люди полагали, что след на небе оставляют души умерших.

Спустя многие годы Аристотель предположил, что объяснением этого феномена является тот факт, что кометы содержат в себе газы, которые и оставляют такой причудливый след.

Позже Сенека заявил, что эти тела должны иметь орбиту, по которой они движутся. Это он счет причиной, по которой астрономы видят кометы снова и снова.

До 18 в. теории о том, что кометы имеют орбиты в форме эллипса не подтверждались и даже не рассматривались учеными. Поспособствовали развитию и утверждению этого вывода Г. Дерффель и Ньютон, впоследствии доказавший миру закон гравитации.

Когда изучением этого вопроса занялся Э. Галлей, в основу его исследований легли законы физики, разработанные и доказанные Ньютоном. Это привело исследователя к выводу о том, что комета, которую наблюдали на Земле в 1531, 1607 и 1682 годах, была одним и тем же небесным телом. Он предположил, что она имеет периодичность появления, составляющую 75 лет. Чтобы доказать свою теорию, Галлей предсказал ее повторное появление через 75 лет. Когда это произошло в 1759 г., комета получила имя ученого.

В конце 19-го века доказали связь метеоритных дождей и комет. Совершил это открытие Д. Скиапарелли. Его теория заключалась в том, что кометы имеют твердый состав, покрытый льдом, который после их движения оставляет в космосе лед из каменистой материи. Когда Земля во время своего движения проходит через облако из этих частиц, из-за чего и возникает метеоритный дождь.

Размер

Комета 17П / Холмс, 2007/11/02

Кома обычно увеличивается в размерах по мере приближения кометы к Солнцу и может достигать диаметра Юпитера, хотя плотность очень мала. Примерно через месяц после вспышки в октябре 2007 г. комета 17П / Холмс на короткое время имел тонкую пылевую атмосферу размером больше Солнца. В Большая комета 1811 года также была кома диаметром примерно с Солнце. Хотя кома может стать довольно большой, ее размер может уменьшиться примерно в то время, когда она пересекает орбиту Марс около 1,5Австралия от солнца. На таком расстоянии Солнечный ветер становится достаточно сильным, чтобы выдуть газ и пыль из комы, увеличивая хвост.

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 1910 года 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.

Вероятность столкновения Земли с ядрами комет по расчётам эстонского астронома Эрнста Эпика:

Астрофизические особенности кометы

Помимо своего достаточно частого появления комета Галлея обладает интереснейшими особенностями.

Это единственное из хорошо изученных космических тел, которое в момент сближения с Землей двигается с нашей планетой на встречных курсах. Эти же параметры наблюдаются и по отношению к движению других планет нашей звездной системы. Отсюда и достаточно широкие возможности для наблюдения за кометой, которая совершает свой полет в противоположном направлении по сильно вытянутой эллиптической орбите.

Эксцентриситет составляет 0,967 е и является одним из самых высоких в Солнечной системе. Только у Нереиды, спутника Нептуна, и у карликовой планеты Седны имеются орбиты с столь схожими параметрами.

Орбита кометы

Эллиптическая орбита кометы Галлея имеет следующие характеристики:

• длина большой полуоси орбиты составляет 2,667 млрд. км;
• в перигелии комета удаляется от Солнца на расстояние 87,6 млн. км;
• при прохождении кометы Галлея вблизи Солнца в афелии расстояние до нашей звезды составляет 5,24 млрд. км;
• долгота восходящего узла — около 58°
• период обращения кометы по Юлианскому календарю составляет в среднем 75 лет;
• скорость кометы Галлея при движении по орбите составляет 45 км/с;
• наклонение орбиты равно 162,3°.

Все приведенные данные о комете стали известны в результате наблюдений, сделанных в течение последних 100 лет, в период с 1910 года по 1986 года.

Комета Галлея в искусстве

Комету Галлея можно встретить на множестве картин. Более того, изображение кометы можно найти и в книгах, на ювелирных изделиях и даже в учебниках. Многие считают, что именно она присутствует на картине «Поклонение волхов» Джотто ди Бондоне и на древнем британском гобелене 1066г.

Кроме того данное небесное тело встречается:

• В репертуаре Валерия Леонтьева есть песня «Комета Галлея» (музыка Раймонда Паулса, слова Николая Зиновьева, 1985 год).
• Песню с таким же названием исполняет группа Рондо.
• В 1910 году оркестр общества «Зонофон» исполнял одноимённый вальс.
• Свой вариант песни создал композитор Андрей Родионов.
• В 1910 году Константин Бальмонт, Александр Блок, Марина Цветаева, Николай Гумилёв и другие русские поэты широко использовали образ кометы Галлея в своих стихах.

Видео

Определение названия

В среднем в XXI
веке ежегодно обнаруживается около 30 комет, которые называют в честь
первооткрывателей. Этим правом обладает Международный астрономический союз.
Если несколько сообщений поступают одновременно, комета получает двойное имя,
как в случае с Хейл-Боппа.

Тела классифицируются, помимо имени первооткрывателя, если
таковой имеется, буквенными и цифровыми обозначениями:

• номер года открытия;
• прописная латинская буква, каждая из которых
  обозначает полмесяца.
• арабское число, которое указывает порядок
  открытий в течение полугода.

Например, 1997 А1 — первая комета, найденная в 1997 году
между 1 и 15 января.

Если путь небесного тела сложно рассчитать, перед обозначением
времени открытия добавляется одна из следующих букв:

• P — периодическая комета с обращением до 200 лет,
  наблюдалась как минимум 2 периферических прохода;
• C — орбитальный период более 200 лет,
  «непериодическая» по определению;
• X — орбита не определена;
• D — периодическая, потерянная или больше не
  существующая.

Комета Хейл-Боппа имеет обозначение C / 1995 O1, ее орбитальный
период почти 3000 лет, намного выше предела 200 для периодических тел.

Наблюдение

Размер комы можно рассчитать с помощью базового телескопа, работающего на поверхности Земли, и некоторой техники. Метод, называемый дрейфом, фиксирует телескоп в нужном положении и измеряет время, за которое видимый диск проходит через поле зрения. Это время, умноженное на косинус склонения кометы, умноженное на 0,25, должно равняться диаметру комы в угловых минутах. Если расстояние до кометы известно, то можно определить видимый размер комы.

В 2015 году было отмечено, что прибор ALICE на космическом корабле ESA Rosetta для кометы 67 / P обнаружил водород, кислород, углерод и азот в коме, которую они также назвали атмосферой кометы. Алиса — ультрафиолетовый спектрограф, и он обнаружил, что электроны, созданные ультрафиолетовым светом, сталкиваются и разрушают молекулы воды и окиси углерода.

Чем кометы отличаются от астероидов и метеоритов?

Отличие кометы от метеорита и астероида

Метеоры связаны с яркими вспышками в небе, которые часто называются “падающими звездами”. Метеороиды — это объекты в космосе, размеры которых варьируются от зерен пыли до мелких астероидов. По сути это просто камни, летающие по космосу. Когда метеороиды попадают в атмосферу Земли (или другой планеты, например, Марса) на высокой скорости и сгорают, огненные шары или “падающие звезды” называются метеорами. Когда метеороид переживает путешествие через атмосферу и падает на землю, его называют метеоритом. Все это зависит от размера космического тела.

Астероид, иногда называющиеся малыми планетами, являются каменными крупными осколками без атмосферы, которые остались после первых ступеней формирования нашей Солнечной системы около 4,6 миллиардов лет назад. Большая часть находится между Марсом и Юпитером. Размеры астероидов сильно варьируются — они могут достигать в диаметре 530 километров или же быть совсем маленькими и достигать всего 10 метров. Главным отличием астероида и кометы является их химический состав.

Суеверия, связанные с кометой Галлея

Ничто не предвещало худшего горя и несчастья в течение столетий и не могло сравниться по силе отрицательного воздействия на судьбы людей, как появление кометы. Волны самоубийств, эпидемии, землетрясения, неустойчивая погода и политические катаклизмы — все это в разное время связывалось с появлением комет. Не избежала этой славы и комета Галлея.

Падение китайской империи Шан было впервые занесено в хроники как политическое событие, которое произошло во время приближения кометы Галлея. Каждое ее появление (с периодичностью в 76 лет) связано с многочисленными бурными событиями.

Мистики считают, что ее появление в 1986 г. совпало с одним из самых ужасных событий десятилетия. Ближе всего к Земле комета оказалась 11 апреля. Пятнадцать дней спустя взорвался ядерный реактор в Чернобыле, на Украине, радиоактивное облако накрыло юг и запад Европы.

События и бедствия, приписываемые комете

• 240 г. Опустошительное наводнение до н.э. в Китае.
• 164 г. Эпидемия чумы прокатилась по до н.э. Европе.
• 66 г. н.э. Началась война между Иудеей и Римом, она закончилась четыре года спустя полным разрушением Иерусалима и унесла около миллиона жизней.
• 374 г. Вторжение гуннов в Европу.
• 451 г. Вождь гуннов Аттила вторгся в Галлию, но потерпел поражение, потеряв 30 000 человек.
• 684 г. Три месяца шли дожди на континенте Евразия. Урожай был уничтожен, что вызвало гибель миллионов людей.
• 989 г. Жестокий голод в Англии.
• 1066 г. Вильгельм Завоеватель вторгся в Англию. Король Гарольд был убит в битве при Гастингсе.
• 1222 г. Нашествие Чингисхана на Русь. Сообщение о кровавом дожде в Риме. На следующий год умер король Франции Филипп II.
• 1456 г. Турки покорили Афины. В результате землетрясения в Неаполе погибли 35 000 человек.
• 1682 г. Землетрясение в Англии. Астроном Эдмунд Галлей вел наблюдение за кометой.
• 1759 г. Как и предсказывал Галлей, комета возвратилась. Умер король Испании Фердинанд VI. Землетрясения и бури по всему миру сопровождались извержением вулканов, включая Везувий в Италии.
• 1835 г. «Черная смерть» (чума) унесла миллионы жизней в Египте. Мощная приливная волна в Японии, разрушительный ураган во Флориде и извержение вулкана в Никарагуа.
• 1910 г. Умер английский король Эдуард VII. Убит премьер-министр Египта Бутрос Гали. Волна самоубийств прокатилась по Европе и Америке. Наводнения опустошили многие районы Европы и Китая. В Китае и Индии миллионы погибших от эпидемии бубонной чумы.
• 1986 г. Взрыв Чернобыльского реактора в апреле. Убийство шведского премьера Улофа Пальме. Свержение диктаторов — бегство Фердинанда Маркоса из Филиппин и Бэби Дока Дювалье из Гаити.

Паника 1910 года

В 1910 г. возвращение кометы Галлея вызвало настоящую панику среди населения Земли. Дело в том, что незадолго до этого астрономы сделали два значительных открытия:

1) благодаря спектральному анализу испускаемых кометой газов было установлено, что в их состав входят молекулы циана, угарного газа и других ядовитых для человека элементов;

2) было с точностью установлено, что 18 мая 1910 г. комета пролетит точно между Солнцем и Землей, и в этот момент наша планета погрузится в газовый кометный хвост, всегда направленный точно от Солнца.

И тут начался настоящий психоз. Люди ждали, что Землю окутает ядовитыми газами от хвоста кометы и произойдет конец света. И если конец света в декабре 2012 г. мы с вами воспринимали несерьезно, т.к. не было потенциальной причины такой резкой гибели мира, то в 1910 г. такая причина была (как тогда казалось).

Иллюстрация из газеты того времени. Кролик из бутылки льет цианид на людей, а его свеча отравляет воздух угарным газом. Надпись: «Кролик конца света»

Люди обсуждали, что же будет с Землей. Умрут ли все быстро от отравления, будут медленно задыхаться или начнутся эпидемии. Небывалая паника спровоцировала спрос на шарлатанские «антикоментные таблетки» и «антикометные зонтики».

Ученые быстро развеяли эти мифы и рассказали, что хвост кометы разрежен и находящиеся в нем газы не могут как-то негативно повлиять на людей. Плюс ко всему геофизические наблюдения показали, что ядовитых веществ в атмосфере крайне мало и все, что хоть как-то могло покалечить людей, задержалось в верхних слоях защитного для Земли.

Марк Твен и комета Галлея

Кратко стоит упомянуть о необычном высказывании Марка Твена. О достоверности этих слов судить трудно, поскольку о них сообщил биограф писателя Альберт Пейн.

Так вот, Марк Твен родился 30 ноября 1835 года. За 2 недели до этого орбита кометы Галлея прошла ближайшую точку к Солнцу (так называемый, перигелий). В 1909 году писатель якобы сказал, что умрет вместе со следующих пришествием небесного объекта. Так и случилось: через год Марк Твен умер спустя день после перигелия.