Какво представляват кометите?
Кометите са големи космически обекти, състоящи се от замръзнали газове, камъни и прах, които заедно с останалите небесни тела на Слънчевата система се въртят около звезда. В първоначалното си състояние кометите са доста големи и могат да бъдат с размерите на цели градове. Но в процеса на техния жизнен цикъл, когато са в орбитата на Слънцето, кометите постепенно се нагряват, когато се приближават до източник на топлина, като по този начин губят своята маса.
Слънцето не само ги загрява, но и привлича частици, поради което се появяват огромни опашки, простиращи се на милиони километри, осветяващи тъмнината на космоса. Това, което поддържа кометата в движение и насочва нейния път, е гравитацията от всички планети и звезди, близо до които преминава. Когато кометата се приближи до Слънцето, тя се движи все по-бързо и по-бързо, защото колкото по-близо е обектът до източника на гравитация, толкова по-силно действа върху него. Опашката на кометата не само ще се движи по-бързо, но и ще стане по-дълга, тъй като повече вещества ще се изпарят.
Защо кометите се наричат комети?
Поради външния си вид и опашката кометите са получили своето име, защото „κομήτης, komḗtēs“ се превежда от древногръцки като „опашен“, „космат“, „рошав“.
Интересен факт: опашката на кометата винаги ще бъде насочена в една посока. Въображението може да нарисува тези тела с опашки, насочени в обратна посока на движението. Но всъщност тя винаги ще бъде насочена далеч от Слънцето.
Учените смятат, че много комети циркулират в Слънчевата система. Към днешна дата, според официалния сайт на НАСА, астрономите са регистрирали 3595 комети.
История на изучаването на комети
В древността хората, които бяха свикнали да придават митологичен и божествен характер на каквото и да е явление, не минаваха покрай тях и странни светещи ленти в небето, понякога се подхлъзваха през нощта. Някои ги наричаха душите на мъртвите.
Но мина времето и се разви научна мисъл. Първият, който обяви кометите за светещ газ, беше Аристотел. Зад него Сенека вече предположи, че тези мистериозни небесни обекти имат своите орбити.
Кометите се движат по орбита, така че те се връщат отново и отново в зрителното поле на астрономите. Бяха изложени теории за удължените елиптични орбити, но тези теории не намериха всеобщо признание и потвърждение до 18 век. Първата подобна хипотеза е изложена от немския учен Георг Дерфел през 1681г. Исак Нютон, само 6 години след публикуването на произведението на своя предшественик, се опита да го обясни, като представи на света своите гениални закони на гравитация. Нютон също така заяви, че кометите са скалисти обекти, съдържащи лед, който се изпарява, когато се приближава до Слънцето, като по този начин създава опашка.
През 1705 г. Едмънд Халей изучава всички документирани прояви на комети и се опитва да определи параметрите на орбитите им, използвайки Нютонова физика. Това го доведе до теорията, че кометите 1531, 1607 и 1682 всъщност са един и същ обект, който ще се появи 75 години след последната му поява. Халей е първият човек, който успешно прогнозира завръщането на кометата - тя се появи, точно според неговите изчисления, през 1759 година. Тогава тя получи името - кометата на Халей.
Връзката между метеорните душове и кометите е доказана в края на 19 век, когато италианският астроном Джовани Скиапарели изложи своята хипотеза относно метеорния дъжд Персейди, видима с просто око всеки август. Систематичният му вид се причинява от факта, че Земята преминава през облак от отломки, оставен след кометата Суифт-Тутъл. Тази теория позволи на учения да заключи, че кометите имат твърда повърхност, която е покрита със слой лед.
През 50-те години на миналия век американският астроном Фред Лорънс Уипъл предполага, че кометите всъщност се състоят от повече лед от камък и съдържат замръзнала вода, въглероден диоксид и амоняк. Теорията на Уипъл е потвърдена от наблюдения на космически кораби, изстреляни през втората половина на века.
Интересен факт: През годините кометите се тълкуват като признаци на предстояща гибел или предвестници на късмета. Римският император Нерон смятал, че кометата предвещава убийството му и затова убил всички свои живи наследници. Папа Каликст III всъщност се опита да отлъчи Комета Халей от църквата, вярвайки, че той е агент на дявола. Уилям Завоевателят смята кометата за добра поличба преди нашествието си в Англия през 1066 година.
Структурата и състава на кометите
Сега знаем, че ядрата на кометите са съставени главно от лед, който се изпарява, когато кометата е близо до Слънцето. Това създава жизнена атмосфера на пара, състояща се от заредени частици, наречени йони и прахови частици, които могат да бъдат съставени от силикати, въглеводороди и лед. Тази атмосфера се нарича кома. Ядрата на наблюдаваните комети имат дължина от десетки метра до около 60 км. Комата създава обвивка около ядрото, която може да бъде широка милиони километри, и е заобиколена от още по-голяма обвивка от водород.
Посока на кометата на опашката
Прахът и парата създават две отделни опашки, но те обикновено са насочени в приблизително една и съща посока. И двата опашки винаги са насочени далеч от Слънцето, но заредените частици реагират по-силно на магнитното поле и слънчевия вятър, което го прави насочен точно в обратна посока от звездата. Праховите частици са по-малко податливи на този ефект, така че посоката на опашката на праха е извита в зависимост от орбитата на кометата.
Интересен факт: През 2009 г. космическата сонда на НАСА взе проба от Comet Wild-2 и учените откриха, че тя съдържа аминокиселината глицин, основен елемент за произхода на живота. Скорошно проучване показа, че комета може да падне на Земята, донасяйки до 9 трилиона органични материали, като по този начин осигурява необходимата енергия и материали за синтеза на по-сериозни молекули, които впоследствие създават живот.
Каква е разликата между кометите и помежду си?
Кометите се различават една от друга предимно по тегло и размер. Те могат да варират значително по размер, но кометите все още остават малки небесни тела, като се имат предвид размерите на други космически обекти. Но ако сте имали любителски телескоп и сте гледали комети на нощното небе, може би сте забелязали, че те също се различават по яркост и форма. Тези параметри зависят преди всичко от химичния състав на кометата.
Произходът на кометите
Произходът на кометите може да бъде определен от техните орбитални параметри. Смята се, че кометите, които се въртят около Слънцето за по-малко от 200 години, идват от пояса на Койпер. Коланът на Койпер е извън орбитата на Нептун и е хипотезиран от холандско-американския астроном Джерард Куйпер през 1951 г. В момента се изчислява, че поясът съдържа около 1000 милиарда комети.
Смята се, че кометите с периоди повече от 200 години идват от облака на Оорт. Облакът Оорт е сферичен облак, който се върти около Слънцето на разстояние повече от 1,5 светлинни години от ръба на пояса на Койпер. Това е една трета от разстоянието до най-близката най-близка звезда Проксима Центавър.
Естонският астроном Ернст Епик пръв предположи, че кометите с дълги периоди на въртене могат да произхождат от облака Оорт през 1932 г. и тази идея продължава да се развива в съчиненията на Ян Оорт през 1950 година. Смята се, че облакът на Оорт съдържа стотици милиарди комети, а някои от тях може да имат такова количество лед, което да надвишава с няколко пъти масата на цялата вода на Земята.
По какво се различават кометите от астероидите и метеоритите?
Метеорите са свързани с ярки проблясъци в небето, които често се наричат „снимащи звезди“.Метеороидите са обекти в космоса, чиито размери варират от прахови зърна до малки астероиди. Всъщност това са просто камъни, летящи през космоса. Когато метеороидите навлизат в атмосферата на Земята (или друга планета, например Марс) с висока скорост и изгарят, огнени топки или "стрелящи звезди" се наричат метеори. Когато метеороидът пътува през атмосферата и пада на земята, той се нарича метеорит. Всичко зависи от размера на космическото тяло.
Астероидът, наричан понякога малки планети, са каменни големи фрагменти без атмосфера, останали след първите етапи от формирането на нашата Слънчева система преди около 4,6 милиарда години. Повечето са между Марс и Юпитер. Размерите на астероидите варират значително - те могат да достигнат диаметър 530 километра или да са много малки и да достигнат само 10 метра.Основната разлика между астероид и комета е техният химичен състав.
Интересен факт: Общата маса на всички астероиди в Слънчевата система е по-малка от масата на Луната.
Как кометите получават името си?
Историята на наблюдението на комети има повече от 2000 години, през които са използвани няколко схеми за именуване за всяка комета. Днес някои от кометите може да имат повече от едно име.
Първата система се характеризираше с това, че кометите получиха име в чест на годината на своето откриване (например Голямата комета от 1680 г.). По-късно между астрономите беше постигнато споразумение, че имената на комети ще използват имената на хора, свързани с откритието (например, кометата Хейл-Боп) или първото подробно проучване (например кометата на Халей).
От 20-ти век технологията непрекъснато се развива и броят на откритията нараства всяка година, така че възникна необходимостта от създаване на по-универсална система, използваща специални числа.
Първоначално на кометите са присвоени кодове в реда, в който кометите преминават перихелион (например, комета 1970 II). Но дори тази система не можеше да продължи дълго, защото дори тя не можеше да се справи с броя на годишните открития. Така от 1994 г. се появи нова система - код се присвоява въз основа на типа орбита и датата на откриване (например C / 2012 S1):
- P / означава периодична комета, определена за тези цели като всяка комета с орбитален период по-малък от 200 години или потвърдени наблюдения с повече от един перихелионен проход;
- С / означава непериодична комета, тоест всяка комета, която не е периодична в съответствие с предходния параграф;
- X / обозначава комета, за която е невъзможно да се изчисли орбитата (обикновено комети от техните исторически наблюдения);
- D / показва периодична комета, която е изчезнала, катастрофирала или е била загубена. Примерите включват Comet Lexell (D / 1770 L1) и Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / сочи към обект, който по грешка е определен като комета, но всъщност е минорна планета. Но в продължение на много години това име не се използва, но през 2017 г. се прилага към Oumuamua (A / 2017 U1), а след това върху всички астероиди в орбити, подобни на комети;
- I / обозначава междузвезден обект. Това наименование се появи наскоро, през 2017 г., за да даде на Oumuamua (1I / 2017 U1) най-правилното и точно състояние. От 2019 г. единственият друг обект с тази класификация е кометата на Борисов (2I / 2019 Q4).
Кометите представляват ли заплаха за земята?
От създаването си преди повече от 4,5 милиарда години Земята е изложена на сблъсъци с астероиди и комети много пъти, когато последната им орбита е въведена във вътрешните граници на Слънчевата система и преминава в непосредствена близост до Земята. Такива обекти в своята цялост се наричаха „близоземни обекти“.
В зависимост от размера на засегнатия обект такъв сблъсък може да причини огромни щети на местно и глобално ниво. И това е безспорен факт, че в един момент Земята отново ще се сблъска с друго небесно тяло.Има убедителни научни доказателства, че космическите сблъсъци са играли основна роля в масовото изчезване, регистрирано във вкаменелости по целия свят.
Близоземните обекти имат орбити, които съвпадат по посока със Земята, така че сблъсъкът с тях не е толкова разрушителен, тъй като скоростта на удара е силно намалена. Но кометите пътуват около Слънцето по малко различни начини, които са изключително трудни за предвиждане, така че може да възникне челен сблъсък, който може да доведе до катастрофални резултати, казват изследователите.
За съжаление атмосферата на Земята не е идеална защита срещу космически бедствия, тъй като размерът на кометите може да достигне няколко километра. Това са истински планини от камък и лед. Когато кометата навлезе в земната атмосфера, по-малките й частици се изпаряват и не достигат до повърхността, но големите все още летят. Те създават експлозия при удар, което образува кратер. Някои учени смятат, че най-големите кратери на Земята са се образували в резултат на сблъсък специално от комети.
Най-известните комети в Слънчевата система
Комета Халей
Кометата на Халей е най-известната от всички комети. В крайна сметка британският учен Едмънд Халей беше първият, който успя да докаже честотата на кометите след своите наблюдения и анализ на данни от астрономи от миналото. Той беше в състояние точно да предвиди връщането на кометата, което за първи път беше забелязано през 1066 година. Кометата на Халей, широка 8 км и дълга 16 км, се върти около Слънцето на всеки 75–76 години по удължена орбита. Последният път минава близо до Земята през февруари 1986 г.
Обущарите на кометите-такси 9
Кометата обущар-Леви 9 стана известна с факта, че през 1992 г., под влиянието на гравитацията на Юпитер, тя избухна на 21 части, а след това през 1994 г. всички части се сринаха на повърхността на газовия гигант. Този спектакъл беше наблюдаван от всички любители астрономи и професионалисти. Твърди се, че ударът на един фрагмент - с диаметър около 3 км - е довел до експлозия, равна на 6 милиона мегатона TNT.
Комета Чурюмов-Герасименко
Стартирана през 2004 г. космическата сонда Rosetta, собственост на Европейската космическа агенция, която трябваше да кацне на комета Чурюмов-Герасименко през 2014 г. Смята се, че кометата има ширина около пет километра и в момента се върти около Слънцето на всеки 6,6 години. Неговата орбита беше много по-голяма, но взаимодействието с гравитацията на Юпитер от 1840 г. го промени до много по-малка. Тогава орбиталното превозно средство прекара почти две до кометата, когато се насочи обратно към Слънцето. Сондата проучва състава на кометата, за да ни помогне да разберем по-добре историята на формирането на нашата Слънчева система.
Комета Хейл-Боп
През януари 1997 г. кометата на Хейл-Боп се приближи до Земята на най-близкото разстояние за 4000 години. Последният път, когато този обект лети близо до нашата планета през бронзовата епоха, тоест 2000 години преди нашата ера. Комета Хейл-Боп е много по-голяма и централна от Комета Халей. Ядрото достига 40 км в диаметър и се вижда с просто око. Хейл-Боп е толкова ярък, че може да се види от Земята през 1995 г., когато все още беше извън орбитата на Юпитер.
Комета Борели
Това е втората комета след Хали, която е заснета отблизо с помощта на космическия кораб Deep Space 1, изпратен от НАСА през 2001 г. Тази изследователска мисия предостави много данни на учените, благодарение на които астрономите можеха да разберат много за ядрата на кометите. Изображенията показаха, че скалното ядро има формата на гигантска скица с дължина 8 километра, а цялата комета е странно извита.
За разлика от кометата на Халей, която се е образувала в облака Оорт по външните граници на Слънчевата система, се смята, че Борели идва от пояса на Койпер.
Комета Hyakutake
Тази комета направи незаличимо впечатление у учените, когато през 1996 г. премина близо до нашата планета, приближи се до Земята на разстояние от едва 15 милиона километра, което беше най-близкото разстояние, до което се приближаваха всички други комети. Кометата озадачи астрономите, защото излъчва лъчеви лъчи 100 пъти по-интензивно от очакваното.
Космическият апарат Улис премина през опашката на тази комета през май 1996 г., показвайки, че дължината й е поне 570 милиона километра - два пъти по-голяма от която и да е друга известна комета.
