Изучение комет
Люди всегда проявляли особый интерес к кометам. Их необычный вид и неожиданность появления служили в течение многих веков источником всевозможных суеверий. Древние связывали появление в небе этих космических тел со светящимся хвостом с предстоящими бедами и наступлением тяжёлых времён.
Появление кометы Галлея в 1066 году. Фрагмент гобелена из Байё, ок. 1070 года
В эпоху Возрождения в немалой степени благодаря Тихо Браге кометы получили статус небесных тел. В 1814 году Лагранж выдвинул гипотезу, что кометы произошли в результате извержений и взрывов на планетах, в XX веке эту гипотезу развивал С. К. Всехсвятский. Лаплас же считал, что кометы происходят из межзвёздного пространства.
Исчерпывающее представление о кометах астрономы получили благодаря успешным «визитам» в 1986 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 (1784—1846), почти перпендикулярна плоскости орбиты кометы. Период вращения оказался равен 53 часам — что опять-таки хорошо согласовалось с вычислениями астрономов.
В 2005 г. космический аппарат НАСА «Дип Импакт» сбросил на комету Темпеля 1 зонд и передал изображения её поверхности.
В России
Сведения о кометах появляются уже в древнерусском летописании в Повести временных лет
Летописцы обращали на появление комет особое внимание, поскольку их считали предвестницами несчастий — войны, мора и т. д. Однако какого-то особого названия для комет в языке древней Руси не существовало, поскольку их считали движущимися хвостатыми звездами. В 1066 году, когда описание кометы впервые попало на страницы летописей, астрономический объект именовался «звезда велика; звезда привелика, луце имуши акы кровавы, въсходящи с вечера по заходе солнецьном; звезда образ копииныи; звезда… испущающе луча, еюже прозываху блистаньницю».
В 1066 году, когда описание кометы впервые попало на страницы летописей, астрономический объект именовался «звезда велика; звезда привелика, луце имуши акы кровавы, въсходящи с вечера по заходе солнецьном; звезда образ копииныи; звезда… испущающе луча, еюже прозываху блистаньницю».
Слово «комета» проникает в русский язык вместе с переводами европейских сочинений о кометах. Его наиболее раннее упоминание встречается в сборнике «Бисер златый» («Луцидариус», лат. Lucidarius), представляющем собой нечто вроде энциклопедии, рассказывающей о мироустройстве. «Луцидариус» был переведён с немецкого языка в начале XVI века. Поскольку слово было новым для русских читателей, переводчик был вынужден пояснять его привычным наименованием «звезда»: «звезда комита даёт блистание от себе яко луч». Однако прочно в русский язык понятие «комета» вошло в середине 1660-х годов, когда в небе над Европой действительно появлялись кометы. Это событие вызвало массовый интерес к явлению. Из переводных сочинений русский читатель узнавал, что кометы совсем не похожи на звезды. Отношение же к появлению небесных тел как к знамениям сохранялось как в России, так и в Европе вплоть до начала XVIII века, когда появились первые сочинения, отрицающие «чудесную» природу комет.
Освоение европейских научных знаний о кометах позволило русским учёным внести собственный вклад в их изучение. Во второй половине XIX века астроном Фёдор Бредихин (1831—1904) построил полную теорию природы комет, происхождения кометных хвостов и причудливого разнообразия их форм.
Отличие кометы от метеорита
Начнём с того, что комета представляет собой небольшое небесное тело, которое движется вокруг Солнца по значительно вытянутой орбите в виде конического сечения.
Как известно, метеорит это упавшее, долетевшее до поверхности, небесное тело. Между прочим, он явно уступает кометным образованиям по весу и размеру.
Таким образом, кометы и метеориты отличаются местоположением. Первые движутся в космическом пространстве, а вторые, наоборот, падают на земную поверхность. Другими словами, одни находятся выше других и их перемещение бесконечно.
Стоит отметить, что существенная разница в движении космических тел и обуславливает то, чем они становятся и как проживают свою жизнь.
Орбита кометы Галлея
Из чего состоят кометы
Конечно, важным отличием, в первую очередь, является состав объекта. Так как от этого зависят все его характеристики, основные черты и свойства, а также будущее.
Метеориты, которые были обнаружены на Земле, имеют разный состав. Но преимущественно в них содержатся различные руды, минералы, металлы и камень.
А вот кометы это скопление льда и камня. К тому же у них имеется ядро, образованное твёрдыми частицами, и окруженное туманной оболочкой (комой). Именно приближаясь к Солнцу, вокруг её ядра образуется облако, то есть кома, а также после неё остаётся след (хвост). Они образуются из пыли и газа.
Можно сказать, что кометы подвижные ледяные камни или глыбы, а метеориты остаточные частицы внеземных тел, попавшие на Землю. Разумеется, находясь в пространстве они перемещаются (как бы тогда они попали к нам), но в это время они являются астероидами, метеороидами и метеорами.
Комета (изображение)
Ядро и хвост
Как правило, по этим двум составляющим и определяют кометы. Их ядро сформировано твердыми частицами, его окутывает газопылевое туманное облако. А вместе они создают, так называемую, голову.
Происхождение
Поскольку метеориты, так сказать, остаточные, долетевшие до нас, частицы небесных тел, то очевидно, что они формируются в результате столкновений. Сначала, возможно, при ударе с другим объектом, а затем уже при попадании в атмосферу. Где, соответственно, происходит «столкновение» и трение, возгорание и удар о поверхности.
В отличие от них кометные представители появляются в районе Солнечной системы из самых глубоких частей космоса. Если они и сталкиваются с чем-то, то наносят больший урон, чем получают.
Как считают астрономы, кометы с долгим периодом обращения вокруг Солнца (более 200 лет) попадают в нашу систему из облака Оорта.
По сути, многие метеоры, сгорающие в земной атмосфере, это частички кометных образований. В своё время они были потеряны от основного компонента.
Облако Оорта
Что собой представляют кометы?
Галлей установил важнейший факт — кометы являются членами Солнечной системы и обращаются вокруг Солнца.
Однако мы не можем наблюдать их постоянно, как другие малые планеты, потому что у них совсем другие орбиты — вытянутые настолько, что некоторые из них подходят к Солнцу ближе, чем Меркурий, а затем удаляются до самого пояса Койпера.
Существуют кометы, которые на один оборот затрачивают целые тысячелетия, и на памяти человечества появляются на земном небе всего однажды.
Что же собой представляют небесные тела, которые древние греки нарекли словом «комета», означающим в переводе «косматая»?
Основная масса кометы сосредоточена в небольшом плотном ядре, которое состоит из льдов воды, аммиака и метана, в которые вкраплены мелкие твердые частицы — пылинки и песчинки.
Пока комета находится в далеких от Солнца холодных областях Солнечной системы или даже за ее пределами, ядро выглядит как небольшой астероид, окруженный светлой туманной оболочкой — ее называют «кома».
С приближением к нашей звезде ядро начинает разогреваться, льды испаряются, и газы выбрасываются из ядра, прихватывая с собой твердые частицы.
У кометы образуется хвост, вернее, два хвоста — газовый и пылевой, которые под действием солнечного ветра вытягиваются в сторону, противоположную Солнцу.
Иногда газовый и пылевой хвост приобретают различные формы — частицы веществ, из которых они состоят, по-разному реагируют на солнечное излучение, а длина хвостов порой достигает 200 и более млн км.
Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звезды. Газ и мельчайшие пылинки в них чрезвычайно разрежены, и наблюдать их мы можем только благодаря их собственному свечению под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца.
Как заметил один из астрономов, по сути, это «видимое ничто».
Сегодня астрономам известны более 400 комет с коротким периодом обращения, причем 200 из них удалось наблюдать дважды и трижды.
Активность небесных тел
Каждый год к нам прилетают кометы, которые ученые наблюдают в телескопы. Некоторые из них, прилетавшие в прошлом, перешли на низкие орбиты и теперь посещают Землю с периодичностью в несколько десятков лет, как комета Галлея.
Фрагменты породы, отколовшиеся от космических тел, которые входят в атмосферу Земли на скорости 11-72 км/с и сгорают, образуя в небе яркую вспышку, называются метеорами. При изучении метеоритных потоков, ученые открыли тесную взаимосвязь этих объектов с орбитами комет.
Если вам посчастливилось наблюдать в небе яркий метеор, похожий на огненный шар, за которым тянется огненный шлейф, — это болид. Полет этого космического гостя часто сопровождается звуками, похожими на раскаты грома, а иногда заканчивается взрывом и выпадением метеоритного дождя. Челябинский метеорит, упавший на Землю 15 февраля 2013 г., стал ярким представителем данного вида космических «пришельцев».
Сегодня зарегистрировано более тысячи падений космических тел разных размеров и масс на нашу планету.
Имена самых изучаемых «гостей» из космоса:
- Гоба, крупнейший из найденных (Намибия);
- Альенде (Мексика);
- Мурчисонский (Австралия);
- Сихотэ-Алинь (Россия);
- ALH84001, «пришелец» с Марса (Антарктида);
- Тунгусский, самый разрушительный (Россия);
- Челябинский (Россия).
Многие не знают, чем отличаются метеоры и метеориты. Разница между этими двумя космическими объектами такова — если первое небесное тело сгорает в плотных слоях атмосферы, то второе, преодолевая земную атмосферу, достигает поверхности.
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.
Интересный факт: на протяжении многих лет кометы интерпретировались как признаки надвигающейся гибели или предвестники удачи. Римский император Нерон думал, что комета предвещает его убийство, и поэтому он убил всех своих живых преемников. Папа Калликст III фактически пытался отлучить от церкви комету Галлея, полагая, что это агент дьявола. Уильям Завоеватель считал комету хорошим предзнаменованием перед его вторжением в Англию в 1066 году.
Сообщение про Кометы для 5 класса
Люди с древности наблюдали за звездным небом. Кометы – это очень интересные небесные тела, их иногда можно увидеть невооруженным глазом. Зарождаются они за Плутоном, в облаке Оорта. Раньше астрономы полагали, что кометы только проносятся через Солнечную систему, а затем двигаются к другим галактикам. Пока Ньютон не открыл закон о всемирном тяготении, ученые не понимали, почему эти небесные тела то исчезают, то появляются. Современная наука доказала, что у них есть постоянные сильно вытянутые орбиты.
Во времена Средневековья люди боялись комет и считали их предвестником беды: войны и болезней. В 1066 году появилась комета Галлея. Это событие совпало с вторжением викингов в Южную Британию. Однако англичане сочли эти два события взаимосвязанными.
Считается, что кометы сформировались из того же вещества, что и Солнечная система. Есть и другая версия: кометы зарождаются в межзвездном пространстве. Но она не подтверждена.
Основная часть кометы – это ядро, достигающее 98% от ее массы. Без телескопа ядро не видно, потому что скрыто газовой оболочкой. Вместе с другой частью (комой) оно составляет голову кометы диаметром до нескольких сотен миллионов километров.
У кометы есть длинный шлейф, образованный из газа и пыли, вылетающих при передвижении небесного тела. Близость к Солнцу прямо влияет на длину и яркость хвоста. Под воздействием солнечных лучей лёд, присутствующий в составе кометы, превращается в газы и становится виден.
Шлейф может располагаться впереди кометы или следовать за ней. Это связано с солнечным ветром. При движении к Солнцу, хвост потянется за ядром. Курс от Солнца переместит его вперед.
Через нескольких сотен лет, после нескольких прохождений через Солнечную систему, кометы теряют массу своего ядра и уже не могут оставлять хвост. Часть из них исчезает полностью. Но появляются новые, и у людей остается возможность любоваться этим красивым явлением.
Номенклатура
За минувшие столетия правила именования комет неоднократно меняли и уточняли. До начала XX века большинство комет называлось по году их обнаружения, иногда с дополнительными уточнениями относительно яркости или сезона года, если комет в этом году было несколько. Например, «Большая комета 1680 года», «Большая сентябрьская комета 1882 года», «Дневная комета 1910 года» («Большая январская комета 1910 года»).
После того как Галлей доказал, что кометы 1531, 1607 и 1682 года — это одна и та же комета, и предсказал её возвращение в 1759 году, данная комета стала называться кометой Галлея. Также, вторая и третья известные периодические кометы получили имена Энке и Биэлы в честь учёных, вычисливших орбиту комет, несмотря на то, что первая комета наблюдалась ещё Мешеном, а вторая — Мессье в XVIII в. Позже, периодические кометы обычно называли в честь их первооткрывателей. Кометы, наблюдавшиеся лишь в одном прохождении перигелия, продолжали называть по году появления.
В начале XX века, когда открытия комет стали частым событием, было выработано соглашение об именовании комет, которое остается актуальным до сих пор. Комета получает имя только после того, как её обнаружат три независимых наблюдателя. В последние годы, множество комет открывается с помощью инструментов, которые обслуживают большие команды учёных. В таких случаях кометы именуются по инструментам. Например, комета C/1983 H1 (IRAS — Араки — Олкока) была независимо открыта спутником IRAS и любителями астрономии Гэнъити Араки (яп. Genichi Araki) и Джорджем Олкоком (англ. George Alcock). В прошлом, если одна группа астрономов открывала несколько комет, к именам добавляли номер (но только для периодических комет), например, кометы Шумейкеров — Леви 1—9. Сейчас рядом инструментов открывается множество комет, что сделало такую систему непрактичной. Вместо этого используют специальную систему обозначения комет.
До 1994 года кометам сначала давали временные обозначения, состоявшие из года их открытия и латинской строчной буквы, которая указывает порядок их открытия в данном году (например, комета 1969i была девятой кометой, открытой в 1969 году). После того, как комета проходила перигелий, её орбита надежно устанавливалась, после чего комета получала постоянное обозначение, состоявшее из года прохождения перигелия и римского числа, указывавшего на порядок прохождения перигелия в данном году. Так комете 1969i было дано постоянное обозначение 1970 II (вторая комета, прошедшая перигелий в 1970 году).
По мере увеличения числа открытых комет эта процедура стала очень неудобной. В 1994 году Международный астрономический союз одобрил новую систему обозначений комет. Сейчас в название кометы входит год открытия, буква, обозначающая половину месяца, в котором произошло открытие, и номер открытия в этой половине месяца. Эта система похожа на ту, которая используется для именования астероидов. Таким образом, четвёртая комета, открытая во второй половине февраля 2006 года, получает обозначение 2006 D4. Перед обозначением кометы ставят префикс, указывающий на природу кометы. Используются следующие префиксы:
P/ — короткопериодическая комета (то есть комета, чей период меньше 200 лет, или которая наблюдалась в двух или более прохождениях перигелия);
C/ — долгопериодическая комета;
X/ — комета, достоверную орбиту для которой не удалось вычислить (обычно для исторических комет);
D/ — кометы разрушились или были потеряны;
A/ — объекты, которые были ошибочно приняты за кометы, но реально оказавшиеся астероидами.
Например, комета Хейла — Боппа получила обозначение C/1995 O1. Обычно после второго замеченного прохождения перигелия периодические кометы получают порядковый номер. Так, комета Галлея впервые была обнаружена в 1682 году. Её обозначение в том появлении по современной системе — 1P/1682 Q1. Кометы, которые впервые были обнаружены как астероиды, сохраняют буквенное обозначение. Например, P/2004 EW38 (Catalina — LINEAR).
Всего есть пять тел в Солнечной системе, которые числятся и в списке комет, и в списке астероидов. Это 2060 Хирон (95P/Хирон), 4015 Вильсон — Харрингтон (107P/Вильсона — Харрингтона), 7968 Эльст — Писарро (133P/Эльста — Писарро), 60558 Эхекл (174P/Эхекл) и 118401 LINEAR (176P/LINEAR).
Комета Галлея
Хотя это самая известная комета в мире, многие до сих пор не знают, что это такое. Это комета большого размера и достаточной яркости, которую можно увидеть с Земли и которая также вращается вокруг Солнца, как и наша планета. Разница по отношению к нему в том, что если наша орбита обращения составляет каждый год, то орбита кометы Галлея — каждые 76 лет.
Исследователи исследуют его орбиту с тех пор, как в последний раз его можно было увидеть с нашей планеты в 1986 году. Комета была названа в честь открывшего ее ученого Эдмунда Галлея в 1705 году.. Исследования говорят, что в следующий раз его можно будет увидеть на нашей планете примерно в 2061 году, возможно, в июне и июле.
Что касается происхождения, считается, что оно образовалось в Облаке Оорта в конце Солнечной системы. В этих областях зарождающиеся кометы имеют длинную траекторию. Тем не менее, считается, что Галлей сокращал свою траекторию из-за того, что попал в ловушку огромных газовых гигантов, существующих в Солнечной системе.. Вот почему у него такая короткая траектория.
В общем, все кометы, имеющие короткую траекторию, происходят из пояса Койпера, и поэтому этот пояс считается источником кометы Галлея.
Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о комете и ее характеристиках.