План
1. Комети в історії людства
2. Анатомія комети: ядро, кома і хвіст
3. Промені
4. Галоси
5. Стискальні оболонки
1. Комети в історії людства
Комети є найефективнішими небесними тілами в Сонячній системі.
Комети - це своєрідні космічні айсберги, що складаються із заморожених газів складного космічного складу, водяного льоду і тугоплавкої мінеральної речовини у вигляді пилу і більших фрагментів.
Комети відносяться до групи малих тіл, куди входять також астероїди, метеорити, метеорні рої та хмари міжпланетного пилу. Сонячна система складається з однієї зірки, дев'яти планет, три з яких мають системи кілець (Сатурн, Уран, Юпітер), майже сорока супутників малих планет з розмірами від сотень метрів до сотень кілометрів. Астероїди, комети і метеорні тіла об'єднують під однією назвою «малі тіла Сонячної системи». На відміну від інших малих тіл, комети мають дивовижну спроможність з порівняно невеликих за розмірами ядер розвивати атмосфери, що перевершують по своїй протяжності всі відомі об'єкти Сонячної системи, включаючи і саме Сонце. При цьому протяжні атмосфери спостерігаються у комет протягом досить тривалого періоду - іноді протягом декількох років. Це головна властивість кометного ядра - безперервно відновлювати і підтримувати у величезному обсязі газово-пилову атмосферу. Назва «комета» походить від грецького слова «кометіс», що в перекладі на російську мову означає «волосатий». Комети з'явилися несподівано в різних частинах неба, і ці появи не мали будь-яких закономірностей, як, наприклад, рух планет і Місяця. Тому слідом за найбільшим філософом стародавності Аристотелем їх стали вважати атмосферними випаровуваннями, що піднімаються в зону вогню і там займистим у вигляді вогненних смолоскипів. Однак не всі вчені поділяли думку Аристотеля про комети. Одним з найбільш розсудливих в питанні про природу комет був римський філософ Сенека. Ще в I ст.н.е. він висловлював дивні думки про комети, які повністю підтвердилися через 15-16 століть. Як об'єктом наукового дослідження і почав ретельно і регулярно спостерігати всі з'являлися і видимі неозброєним оком світила. Він першим описав траєкторію, по якій рухалася комета в 1472 р. відзначаючи кожен день її положення щодо зірок і напрямок хвоста. На жаль, Ремамонтан прожив лише 40 років і не довів свої дослідження до кінця. У XVI столітті астроном Апіа, спостерігаючи за кометою 1531г. прийшов до висновку, що хвіст її завжди спрямований у протилежний від Сонця бік. Однак він не зрозумів, що причиною такої орієнтації хвоста комети є саме Сонце. І ось, нарешті, вирішив вивчати рух комет наймайстерніший спостерігач середньовіччя - Тихо Браге. Щоб визначити відстань до комети 1577 він запропонував проводити одночасні спостереження з двох віддалених один від одного обсерваторії. Він сам спостерігав у Гельсінбурге, а його учні стежили за тією ж самою кометою в Уранібурге. Зіставивши ці спостереження Тихо Браге визначив, що комета перебувати значно далі за Місяць, так як і паралакс, тобто зсув щодо зірок при спостереженні з двох різних точок на земній поверхні, виявився значно далі за Місяць, тому що її менше місячного. Спостереження Тихо Браге і його учнів доводили, що комети не можуть бути випарами Землі та інших планет, а є самостійними тілами, які потрібно вивчати, щоб зрозуміти їх природу та походження.
2. Анатомія комети: ядро, кома і хвіст
При першому знайомстві з яскравою кометою, зненацька з'явилося на нічному небі і розпустив гігантський хвіст, який немов ріг достатку висить над здивованими спостерігачами, може здатися, що хвіст цей і є найголовніша частина комети, без якої вона як космічний об'єкт не представляла б нічого примітного . З фізичної точки зору хвіст є головною причиною вторинним утворенням, яке розвивалося з досить крихітного ядра, найголовнішої частини комети як фізичного об'єкта. Щоб це зрозуміти, достатньо поглянути хоч раз в телескоп на щойно з'явилася комету, що знаходиться на відстані більше 3-5 а.о. Ми побачимо бліду, ледь світиться кулясту туманність, іноді має вигляд однорідного розмитого диска, на зразок внефоального зображення якої-небудь землі, але найчастіше в центрі цієї дифузної туманності видно зсув, в центрі якого знаходиться ядро комети - першопричина всього іншого комплексу кометних явищ. Ядра комет до цих пір все ще не доступні телескопічним спостереженнями, тому що вони вуалюються навколишнього їх світиться матерією, безперервно минає з ядер. Туманна атмосфера, що оточує фотометричне ядро і поступово сходить нанівець, зливаючись з фоном неба, називається комою.
Кома разом з ядром становить голову комети. Далеко від Сонця голова виглядає симетричною, але з наближенням до сонця вона поступово ставати овальної. Потім голова подовжується ще сильніше і в протилежній від Сонця стороні з неї розвивається хвіст. В ультрафіолетовому світлі з борту космічних апаратів була виявлена величезна овальна воднева кома, в яку занурені видима кома, а іноді і весь видимий хвіст комети.
хвіст
Рис. 1. Анатомія комети: голова (ядро + кома) і хвіст.
Отже, ядро - найголовніша частина комети. Проте до цих пір немає одностайної думки, що воно являє собою насправді. Ще в далекі часи існувало уявлення про ядро комети як про твердому тілі, що складається з легко випаровуються речовин типу льоду або снігу. Ця класична модель кометного ядра була суттєво доповнена і розроблена в останній час. Масу ядра комети можна оцінити по руху вторинних ядер в делящихся комет. Наприклад, в 1957 р. на два вторинних ядра, віддаляються один о т одного зі швидкістю 1,6 м / с. Вважаючи цю швидкість параболічної, можна оцінити масу ядра комети в сто мільярдів тонн. Ф. Бальде намагався визначити діаметри ядер комет Понса-Винники (1927 р.) і Швассмана-вахмани (1930), зблизився із Землею до декількох мільйонів кілометрів. Його оцінки, отримані за фотографічним вимірам, дають діаметри ядер цих комет порядку 0,4 км. Перейдемо тепер до комам комет, навколишнім у вигляді туманної атмосфери крижані кометні ядра. У більшості комет кома складається з трьох основних частин, помітно відрізняються своїми фізичними характеристиками:
· Найбільш близька, прилегла до ядра область - внутрішня, молекулярна, хімічна і фотохімічна кома.
· Видима кома, або кома радикалів.
· Ультрафіолетова, або атомна кома.
На розміри цих трьох ком помітно впливає геліоцентрична відстань комети. Найбільш вражаючою частиною комети є її хвіст. Хвости у комет майже завжди спрямовані в протилежний від Сонця бік. Складаються хвости з пилу, газу та іонізованих часток. Тому залежно від складу частки хвостів відштовхуються в протилежний від Сонця бік силами, що виходять від Сонця, але мають різну фізичну силу, природу: на пил і на нейтральний газ в основному впливають сили променевого тиску, що протидіють силі тяжіння і у разі нормальних хвостів, що перевершують їх. Кометні хвости діляться на три основні типи. Ці типи відкрив вчений Бредіхін.
1-й тип: значення 1-м досягають декількох десятків, а іноді й кількох тисяч Ф. О. Бредіхін вважав, що величини 1-м повинні бути кратні числу 22,3. За зовнішнім виглядом - це прямолінійні хвости, сланкі по продовженню радіусу-вектора; обриси їх неправильні, часто гвинтовий форми; крім того, хвости першого типу можуть складатися з набору окремих цівок або променів.
2-й тип: значення 1-м укладені між 0,6 і 2,5. Сюди відносяться хвости, за зовнішнім виглядом нагадують сильно вигнутий кону або волове ріг. У кінці таких хвостів часто спостерігаються смужки дублетного будови спрямовані до ядра комети. Ці смужки отримали назву синхрон.
3-й тип: величини 1-м приймають різні значення, що лежать між 0 і 2,5. За зовнішнім виглядом - це короткі прямі хвости, що представляють собою одну повної синхронності, що починається безпосередньо від ядра.
3. Промені
Досить часто в хвостах 1-го типу спостерігаються тонкі прямолінійні промені. Найбільш загальні властивості променів це: промені розташовуються симетрично щодо осі хвоста і приблизно в напрямку продовженого радіуса - вектора; перші (короткі) промені з'являються під великими кутами до осі хвоста і подовжуються в міру наближення до осі; рух променів перпендикулярно до осі хвоста носить характер захлопування ; часто промені набувають спіральну форму, іноді промені сильно викривлені.
Промені - це плазмові освіти. Тому найбільш імовірно, що промені є кометну плазму, стиснуту в волокна під дією зовнішніх, магнітних і електричних полів. Іноді спостерігаються променеві системи, пов'язані з хмарними утвореннями, що рухаються з великими прискореннями в хвості комети. Разом з хмарними утвореннями рухалися і їх променеві системи. Наприклад, у комети Морхауза 15-17 жовтня 1908 р спостерігалися одночасно променеві системи, що виходять з голови комети. Також промені можуть виходити ще з хвоста комет.
4. Галос
Галосообразованіе в кометах полягає в появі на тлі дифузного світіння коми системи розширюються концентричних світних кілець. Зростаючи зі швидкістю 1-2 км / с галоси поступово зливаються з фоном неба і ставати невидимими. Найбільш рельєфно галоси спостерігалися в головах яскравих комет. Вперше галоси були виявлені Шмідтом в голові яскравої комети Донаті (1858 р.). Після цього галоси були виявлені в кометах Понса-Брукса, Галлея, Олкока і Хонда.
5. Стискальні оболонки
Явище стискальних оболонок було виявлено в кометі Морхауза (1908 р.). Як показали спостереження, оболонки виникли приблизно на одному і тому ж відстані від ядра, причому спочатку з'явилися вершини оболонок.
1. Комети в історії людства
2. Анатомія комети: ядро, кома і хвіст
3. Промені
4. Галоси
5. Стискальні оболонки
1. Комети в історії людства
Комети є найефективнішими небесними тілами в Сонячній системі.
Комети - це своєрідні космічні айсберги, що складаються із заморожених газів складного космічного складу, водяного льоду і тугоплавкої мінеральної речовини у вигляді пилу і більших фрагментів.
Комети відносяться до групи малих тіл, куди входять також астероїди, метеорити, метеорні рої та хмари міжпланетного пилу. Сонячна система складається з однієї зірки, дев'яти планет, три з яких мають системи кілець (Сатурн, Уран, Юпітер), майже сорока супутників малих планет з розмірами від сотень метрів до сотень кілометрів. Астероїди, комети і метеорні тіла об'єднують під однією назвою «малі тіла Сонячної системи». На відміну від інших малих тіл, комети мають дивовижну спроможність з порівняно невеликих за розмірами ядер розвивати атмосфери, що перевершують по своїй протяжності всі відомі об'єкти Сонячної системи, включаючи і саме Сонце. При цьому протяжні атмосфери спостерігаються у комет протягом досить тривалого періоду - іноді протягом декількох років. Це головна властивість кометного ядра - безперервно відновлювати і підтримувати у величезному обсязі газово-пилову атмосферу. Назва «комета» походить від грецького слова «кометіс», що в перекладі на російську мову означає «волосатий». Комети з'явилися несподівано в різних частинах неба, і ці появи не мали будь-яких закономірностей, як, наприклад, рух планет і Місяця. Тому слідом за найбільшим філософом стародавності Аристотелем їх стали вважати атмосферними випаровуваннями, що піднімаються в зону вогню і там займистим у вигляді вогненних смолоскипів. Однак не всі вчені поділяли думку Аристотеля про комети. Одним з найбільш розсудливих в питанні про природу комет був римський філософ Сенека. Ще в I ст.н.е. він висловлював дивні думки про комети, які повністю підтвердилися через 15-16 століть. Як об'єктом наукового дослідження і почав ретельно і регулярно спостерігати всі з'являлися і видимі неозброєним оком світила. Він першим описав траєкторію, по якій рухалася комета в 1472 р. відзначаючи кожен день її положення щодо зірок і напрямок хвоста. На жаль, Ремамонтан прожив лише 40 років і не довів свої дослідження до кінця. У XVI столітті астроном Апіа, спостерігаючи за кометою 1531г. прийшов до висновку, що хвіст її завжди спрямований у протилежний від Сонця бік. Однак він не зрозумів, що причиною такої орієнтації хвоста комети є саме Сонце. І ось, нарешті, вирішив вивчати рух комет наймайстерніший спостерігач середньовіччя - Тихо Браге. Щоб визначити відстань до комети 1577 він запропонував проводити одночасні спостереження з двох віддалених один від одного обсерваторії. Він сам спостерігав у Гельсінбурге, а його учні стежили за тією ж самою кометою в Уранібурге. Зіставивши ці спостереження Тихо Браге визначив, що комета перебувати значно далі за Місяць, так як і паралакс, тобто зсув щодо зірок при спостереженні з двох різних точок на земній поверхні, виявився значно далі за Місяць, тому що її менше місячного. Спостереження Тихо Браге і його учнів доводили, що комети не можуть бути випарами Землі та інших планет, а є самостійними тілами, які потрібно вивчати, щоб зрозуміти їх природу та походження.
2. Анатомія комети: ядро, кома і хвіст
При першому знайомстві з яскравою кометою, зненацька з'явилося на нічному небі і розпустив гігантський хвіст, який немов ріг достатку висить над здивованими спостерігачами, може здатися, що хвіст цей і є найголовніша частина комети, без якої вона як космічний об'єкт не представляла б нічого примітного . З фізичної точки зору хвіст є головною причиною вторинним утворенням, яке розвивалося з досить крихітного ядра, найголовнішої частини комети як фізичного об'єкта. Щоб це зрозуміти, достатньо поглянути хоч раз в телескоп на щойно з'явилася комету, що знаходиться на відстані більше 3-5 а.о. Ми побачимо бліду, ледь світиться кулясту туманність, іноді має вигляд однорідного розмитого диска, на зразок внефоального зображення якої-небудь землі, але найчастіше в центрі цієї дифузної туманності видно зсув, в центрі якого знаходиться ядро комети - першопричина всього іншого комплексу кометних явищ. Ядра комет до цих пір все ще не доступні телескопічним спостереженнями, тому що вони вуалюються навколишнього їх світиться матерією, безперервно минає з ядер. Туманна атмосфера, що оточує фотометричне ядро і поступово сходить нанівець, зливаючись з фоном неба, називається комою.
Кома разом з ядром становить голову комети. Далеко від Сонця голова виглядає симетричною, але з наближенням до сонця вона поступово ставати овальної. Потім голова подовжується ще сильніше і в протилежній від Сонця стороні з неї розвивається хвіст. В ультрафіолетовому світлі з борту космічних апаратів була виявлена величезна овальна воднева кома, в яку занурені видима кома, а іноді і весь видимий хвіст комети.
голова |
Рис. 1. Анатомія комети: голова (ядро + кома) і хвіст.
Отже, ядро - найголовніша частина комети. Проте до цих пір немає одностайної думки, що воно являє собою насправді. Ще в далекі часи існувало уявлення про ядро комети як про твердому тілі, що складається з легко випаровуються речовин типу льоду або снігу. Ця класична модель кометного ядра була суттєво доповнена і розроблена в останній час. Масу ядра комети можна оцінити по руху вторинних ядер в делящихся комет. Наприклад, в 1957 р. на два вторинних ядра, віддаляються один о т одного зі швидкістю 1,6 м / с. Вважаючи цю швидкість параболічної, можна оцінити масу ядра комети в сто мільярдів тонн. Ф. Бальде намагався визначити діаметри ядер комет Понса-Винники (1927 р.) і Швассмана-вахмани (1930), зблизився із Землею до декількох мільйонів кілометрів. Його оцінки, отримані за фотографічним вимірам, дають діаметри ядер цих комет порядку 0,4 км. Перейдемо тепер до комам комет, навколишнім у вигляді туманної атмосфери крижані кометні ядра. У більшості комет кома складається з трьох основних частин, помітно відрізняються своїми фізичними характеристиками:
· Найбільш близька, прилегла до ядра область - внутрішня, молекулярна, хімічна і фотохімічна кома.
· Видима кома, або кома радикалів.
· Ультрафіолетова, або атомна кома.
На розміри цих трьох ком помітно впливає геліоцентрична відстань комети. Найбільш вражаючою частиною комети є її хвіст. Хвости у комет майже завжди спрямовані в протилежний від Сонця бік. Складаються хвости з пилу, газу та іонізованих часток. Тому залежно від складу частки хвостів відштовхуються в протилежний від Сонця бік силами, що виходять від Сонця, але мають різну фізичну силу, природу: на пил і на нейтральний газ в основному впливають сили променевого тиску, що протидіють силі тяжіння і у разі нормальних хвостів, що перевершують їх. Кометні хвости діляться на три основні типи. Ці типи відкрив вчений Бредіхін.
1-й тип: значення 1-м досягають декількох десятків, а іноді й кількох тисяч Ф. О. Бредіхін вважав, що величини 1-м повинні бути кратні числу 22,3. За зовнішнім виглядом - це прямолінійні хвости, сланкі по продовженню радіусу-вектора; обриси їх неправильні, часто гвинтовий форми; крім того, хвости першого типу можуть складатися з набору окремих цівок або променів.
2-й тип: значення 1-м укладені між 0,6 і 2,5. Сюди відносяться хвости, за зовнішнім виглядом нагадують сильно вигнутий кону або волове ріг. У кінці таких хвостів часто спостерігаються смужки дублетного будови спрямовані до ядра комети. Ці смужки отримали назву синхрон.
3-й тип: величини 1-м приймають різні значення, що лежать між 0 і 2,5. За зовнішнім виглядом - це короткі прямі хвости, що представляють собою одну повної синхронності, що починається безпосередньо від ядра.
3. Промені
Досить часто в хвостах 1-го типу спостерігаються тонкі прямолінійні промені. Найбільш загальні властивості променів це: промені розташовуються симетрично щодо осі хвоста і приблизно в напрямку продовженого радіуса - вектора; перші (короткі) промені з'являються під великими кутами до осі хвоста і подовжуються в міру наближення до осі; рух променів перпендикулярно до осі хвоста носить характер захлопування ; часто промені набувають спіральну форму, іноді промені сильно викривлені.
Промені - це плазмові освіти. Тому найбільш імовірно, що промені є кометну плазму, стиснуту в волокна під дією зовнішніх, магнітних і електричних полів. Іноді спостерігаються променеві системи, пов'язані з хмарними утвореннями, що рухаються з великими прискореннями в хвості комети. Разом з хмарними утвореннями рухалися і їх променеві системи. Наприклад, у комети Морхауза 15-17 жовтня 1908 р спостерігалися одночасно променеві системи, що виходять з голови комети. Також промені можуть виходити ще з хвоста комет.
4. Галос
Галосообразованіе в кометах полягає в появі на тлі дифузного світіння коми системи розширюються концентричних світних кілець. Зростаючи зі швидкістю 1-2 км / с галоси поступово зливаються з фоном неба і ставати невидимими. Найбільш рельєфно галоси спостерігалися в головах яскравих комет. Вперше галоси були виявлені Шмідтом в голові яскравої комети Донаті (1858 р.). Після цього галоси були виявлені в кометах Понса-Брукса, Галлея, Олкока і Хонда.
5. Стискальні оболонки
Явище стискальних оболонок було виявлено в кометі Морхауза (1908 р.). Як показали спостереження, оболонки виникли приблизно на одному і тому ж відстані від ядра, причому спочатку з'явилися вершини оболонок.