Ядро кометы

Фотографии кометы ISON

ISON возвращается после облета Солнца

28 ноября 2013 года SOHO запечатлел комету ISON в виде белого мазка, направленного вверх от Солнца после орбитального облета. Ученые считают, что ей удалось пережить это опасное путешествие.

ISON в обзоре Вальдемара Скорупа

16 ноября 2013 года астроном из Германии запечатлел это снимок кометы ISON.

ISON в обзоре МКС

23 ноября 2013 года один из членов 38-й экспедиции МКС сумел запечатлеть комету ISON на фото (справа и ниже центра). Большую часть кадра занимают аппаратные компоненты и земная атмосфера. Остальные яркие точки – небесные тела. Комета примечательна своим хвостом.

ISON 27-го ноября

27 ноября 2013 года аппарат SOHO зафиксировал обзор кометы, опередив ее приближение к Солнцу на один день.

ISON в обзоре SOHO 28 ноября

Утром 28 ноября 2013 года комета выполнила максимальный подход к нашей звезде. Это составной снимок, где Обсерватория Солнечной Динамики запечатлела Солнце, а SOHO – корону.

Комета, зафиксированная 28-го ноября

28 ноября 2013 года SOHO зафиксировал приближение ISON к Солнцу. Это композиционный кадр, где изображение Солнца добыто Обсерваторией Солнечной Динамики, а корона – SOHO.

Направляющаяся к Солнцу комета

15 ноября Джон Насром сумел зафиксировать комету ISON (С/2012 S1) в рамках миссии Stardust. Ученый применил цифровую зеркальную камеру с 16-дюймовым рефлектором для фиксации сложного хвоста. Кадр создан из 5 экспозиций в течение минутной съемки.

ISON в обзоре Субару

5 ноября камера телескопа Субару сумела зафиксировать комету ISON на фото (C/2012 S1), когда она приближалась к Солнцу

Особенное внимание привлекает к себе кометный хвост, вытянувшийся на 2 диаметра полной Луны

ISON (17 ноября)

17 ноября Джейсон Хуллингер запечатлел комету из национального парка Джошуа-Три.

ISON (16 ноября)

16 ноября 2013 года комета ISON попалась в обзор Алексу Кону в Бухаресте (Румыния).

История кометы Галлея

Первая запись о комете оставлена в 239 году до н. э. Числится в китайских хрониках Шин Ши и Вэнь Сян Тун Кхао. Древние греки оставили запись в 466 г. до н. э. Возвращение зафиксировали в Вавилоне в 164 и 87 гг. до н.э. Эти тексты важны, потому что позволяют изучить ее орбитальный путь в прошлом.

Гобелен Байе демонстрирует комету Галлея в 1066 году

Прибытие в 1301 году вдохновило художника Джотто на картину «Звезда Вифлеема», повествующая о победе Уильяма Завоевателя. На тот момент ученые думали, что каждое событие говорит о прилете нового объекта. Часто в них видели вестников катастроф. Это заметно и по пьесе Шекспира «Юлий Цезарь», где в одной из строк говорится, что кометы знаменуют смерть царей.

История исследований

Исследования космическими аппаратами

На настоящий момент мало комет, ядра которых наблюдались непосредственно. Использование космических аппаратов позволило исследовать их кому и ядра непосредственно, и получить крупноплановые снимки.

• Комета Галлея стала первой кометой, исследованной с помощью космических аппаратов. 6 и 9 марта 1986 года «Вега-1» и «Вега-2» прошли на расстоянии 8890 и 8030 км от ядра кометы. Они передали 1500 снимков внутреннего гало и, впервые в истории, фотографии ядра, и провели ряд инструментальных наблюдений. Благодаря их наблюдениям удалось скорректировать орбиту следующего космического аппарата — зонда Европейского космического агентства «Джотто», благодаря чему удалось 14 марта подлететь ещё ближе, на расстояние 605 км. Также свой вклад в изучение кометы внесли и два японских аппарата: «Суйсэй» (пролёт 8 марта, 150 тысяч км) и «Сакигакэ» (10 марта, 7 млн км, использовался для наведения предыдущего аппарата). Все эти 5 космических аппаратов, исследовавших комету Галлея во время её прохода в 1986, получили неофициальное название «Армада Галлея».
• С кометой Борелли 21 сентября 2001 года сблизился космический аппарат «Deep Space 1», получив наилучшие на тот момент снимки ядра кометы.
• Комета Вильда 2 в 2004 году была исследована космическим аппаратом Стардаст. Во время сближения на расстояние до 240 км был выяснен диаметр ядра (5 км), зафиксированы 10 струй газа (джетов), извергающихся с его поверхности.
• Комета Темпеля была основным объектом миссии НАСА «Дип Импакт». 4 июля 2005 года выпущенный зонд «Импактор» столкнулся с ядром, приведя к выбросу горных пород объёмом около 10 тыс. тонн.
• Комета Хартли была вторым объектом исследования миссии «Дип Импакт», сближение произошло 4 ноября 2010 до расстояния 700 км. Были замечены мощные джеты, в которых отмечались крупные обломки вещества кометы размером с баскетбольный мяч.
• С кометой Чурюмова-Герасименко в 2014 году сблизился космический аппарат «Розетта», 12 ноября 2014 произошла посадка спускаемого модуля «Филы» на ядро. До конца 30 сентября 2016 года «Розетта» сопровождала комету в полёте вокруг Солнца.

Ситуация в России

Исследовательские работы в отношении тел кометного типа организовывались и на территории России, причём происходило это не только в последние годы, но и многие века назад. Первые упоминания известных из древнерусских летописаний, относящихся к Повести временных лет

Создатели уделяли данному феномену особое внимание. Связано это, скорее, с особыми приметами, согласно которым комета является предвестником беды и горя

Несмотря на это, особенного наименования для этих субъектов в Древней Руси не было. Их просто принимали за звёзды, которые имеют способность двигаться, а также наделены хвостом. В 1066 году описание впервые оказалось на страницах летописей. Согласно их текстам, рассматриваемый феномен назвался как «звезда велика». На этот счёт были написаны большие стихи.

Ядро кометы 103P/Hartley, снятое 4 ноября 2010 года КА EPOXI

Термин «комета» стал применяться в русском языке наряду с переводами сочинений, которые действовали на территории Европы. Но есть и более ранние упоминания. Например, они встречаются в сборниках, посвящённых проведению исследовательских мероприятий. Это что-то похожее на энциклопедию. Она повествует человечеству современности об особенностях мироустройства. Перевод писания произошёл с немецкого языка в 16 веке.

Слово это оказалось новым для всех русских читателей. В связи с этим переводчику пришлось проделать большую работу, чтобы донести суть явления до читателя. В итоге он принял решение говорить не «комета», а «звезда». Но впоследствии в силу перемен в мире астрономии новое понятие прочно вошло в повседневный обиход. Случилось это в середине 1660-х годов, когда в европейском небе тела стали видны и заметны.

Рассматриваемое событие породило колоссальный интерес к этому феномену. Поэтому, читая сочинения древних авторов, переведённые на современный русский язык, можно было понять, что явления в корне различны. Однако отношение к возникновению небесных тел как знамений не изменилось и сохранялось в России и европейских государствах в течение продолжительного времени. Длилось это приблизительно до начала 18 века, когда возникли первые сочинения, где было отрицание «необыкновенной» природы комет.

Впервые ценные научные знания о данном явлении освоили европейские учёные. Всё это привело к тому, что русские специалисты внесли в ознакомление с ними собственный вклад, и во второй половине 19 века силами астронома Федора Бредихина была создана полноценная теория о природе кометных тел. Также возникли новые версии касательно их происхождения, образования хвостов, уникального разнообразия форм.

Наиболее известные кометы

Комета Галлея является наиболее известной. Начиная с III столетия до н.э. ее наблюдали тридцать раз. Свое имя она получила в память об астрономе Э. Галлее. Именно он в XVII веке вычислил ее орбитальные параметры и установил, что очередное ее наблюдение придется на 1758 г. (К. Галлея стала первой кометой с доказанной периодичностью). Полное путешествие по своей орбите данное тело совершает за 76 лет, и ближайшее ее появление состоится 2061 г. А в прошлый прилет (это было в 1986-м) ее достаточно близко смогли исследовать пять космических аппаратов, в том числе «Вега-1» и «Вега-2», запущенные Советским Союзом.

Межпланетные зонды помогли установить, что ядру этой кометы присуще картофелеобразная форма 15 км длину и 8 в ширину, причем поверхность ядра оказалось угольно-черной. Ученые не исключают, что это слой органического вещества, возможно, полимеризированного формальдегида. Кроме того, вокруг ядра кометы Галлея было отмечено необычайно крупное пылевое облако.

Комета Энке. Данное тусклое небесное тело одной из первых вошло в список комет Юпитера. Полный орбитальный оборот ее занимает всего 3,29 года – он наиболее краток из наблюдаемых комет. Орбитальные параметры К. Энке установил в 1819 г. немецкий ученый И. Энке. Данный объект сопутствует метеорному потоку, проходящий сквозь земную атмосферу во 2-ю половину осени.

Комета Джакобини. Она была открыта итальянским астрономом М. Джакобини в 1900 г. Орбитальный период кометы составляет 6,59 лет. Изучить ее хвост ученые смогли с помощью аппарата «International Cometary Explorer». В 1985 г. он пролетел сквозь кометный хвост на удалении менее 8000 км от головной части и смог собрать данные о том, что в нем присутствует плазма. Данная комета имеет отношение к метеорному потоку Джакобиниды (Дракониды).

Наблюдение комы комет

С помощью земного телескопа и определенных методик можно определить размер комы и запечатлеть на фото кометы. Метод дрейфа требует зафиксировать телескоп и измерять время прохождения видимого диска. Затем результат умножают на косинус скопления комет. Если дистанция к комете ясна, то отсюда вычисляют кажущиеся параметры комы.

В 2015 году Розетта выявила в комете 67Р/Чурюмова-Герасименко водород, кислород, азот и углерод.

Кома кометы Сайдинг Спринг

OAO-2 выявил крупные ореолы водорода в газообразном состоянии вокруг комет. Зонд Джотто зафиксировал водородные ионы на удаленности 7.8 млн. км от кометы Галлея в 1986 году. Также зафиксировали, что галоид водорода в 15 раз превышает солнечный диаметр. Это заставило НАСА направить миссию Пионер к комете и узнать, что она выбрасывает в секунду до 12 тонн воды. Но этого нельзя было понять при наблюдении с Земли из-за блокировки атмосферой.

Солнечный Уф-фотон попадает в водную молекулу в коме и ионизирует ее, выбрасывая энергичный электрон. Далее он оказывается в другой водной молекуле в коме и делит ее на два атома водорода и один кислород, активируя их в процессе.

Галлон водорода втрое превышает солнечный размер. Его зафиксировали в 1970-х гг. в Skylab. В комете Хейла-Боппа SOHO выявил водородное гало с радиусом в 1 а.е. Выделяемая кометами вода разрушается звездным свечением, а водород производит УФ-свет. Водородный атом яркий, поэтому способен перемещаться на большие дистанции, прежде чем ионизироваться Солнцем.

Исследования с помощью космических аппаратов

Планируемые исследования

Наиболее интересным исследованием обещает стать миссия «Розетта» Европейского космического агентства к комете Чурюмова — Герасименко, открытой в 1969 году Климом Чурюмовым и Светланой Герасименко. Автоматическая станция «Розетта» была запущена в 2004 году и достигла кометы в ноябре 2014 года, в период, когда она была далека от Солнца, и её активность была невысока. «Розетта» наблюдала развитие активности кометы на протяжении двух лет, сопровождая её в качестве квазиспутника на расстояниях 3—300 км от ядра. Впервые в истории исследования комет на ядро опустился посадочный модуль («Филы»), который, помимо прочих задач, должен был взять образцы грунта и исследовать их прямо на борту, а также передать на Землю фотографии газовых струй, вырывающихся из ядра кометы (научная программа модуля была в основном выполнена, однако именно эти задачи выполнить не удалось).

Обнаружение и изучение ядер комет

Первой приближенной миссией к ядру стал полет зонда Джотто. Впервые кораблю удалось подойти на удаленность в 596 км. Исследователи сумели рассмотреть струи, низкое поверхностное альбедо и присутствие органических соединений.

В период полета аппарат столкнулся с 12000 частичками и 1-граммовым осколком, который привел к временной потере связи. Оказалось, что комета Галлея выбрасывает в пространство 3 тонны материала в секунду.

Розетта и Филы показали, что ядро 67Р лишено магнитного поля, а значит магнетизм мог и не принимать активного участия в раннем формировании планетезималей. Да и результаты анализа говорили, что электроны отвечают за деградацию воды и молекул углекислого газа, а не солнечные фотоны.

Строение кометы

• Кома кометы;
• Хвост кометы;
• Ядро кометы;

Типы комет

• Короткопериодические кометы;
• Долгопериодические кометы;
• Большие кометы;
• Выродившиеся кометы;
• Кометы главного пояса;

Примечания

Комментарии

1. В описании файла есть пояснения NASA о том, почему это изображение нельзя было получить одной экспозицией.

Источники

1. Wm. Robert Johnston.  (англ.). (30 July 2018). Дата обращения 19 января 2019.
2. ↑
3. Гнедин Ю. Н. . Астронет.
4. ↑
5. Цесевич В. П. § 51. Кометы и их наблюдения // Что и как наблюдать на небе. — 6-е изд. — М.: Наука, 1984. — С. 168—173. — 304 с.
6. G. Ranzini — Atlante dell’ universo./ Пер. с итал. Г. Семёновой. — М.: Эксмо, 2009. — С. 88.
7. Силкин Б.И. В мире множества лун. — М.: Наука, 1982. — С. 108—109. — 208 с. — 150 000 экз.
8. Шамин С. М. История появления слова «комета» в русском языке // И. И. Срезневский и русское историческое языкознание: К 200-летию со дня рождения И. И. Срезневского: сборник статей Международной научной конференции, 26-28 сентября 2012 г. / отв. ред. И. М. Шеина, О. В. Никитин; Рязанский гос университет им. С. А. Есенина. Рязань, 2012. С. 366—372.
9. Детская энциклопедия «Мир небесных тел. Числа и фигуры.» — Глав. ред. А. И. Маркушевич — М.: Педагогика, Москва, 1972. — С. 187.
10. , с. 314.

Метеорные потоки

Ученые подсчитали, что 44 тонны метеоритного вещества падает на Землю каждый день. Несколько метеоров в час, как правило, можно наблюдать любой ночью. Иногда количество резко возрастает — эти явления называются метеорными потоками. Некоторые происходят ежегодно или через определенные промежутки времени, когда Земля проходит через след пыльного мусора, оставленного кометой.

Метеорный поток Леониды

Метеорные потоки, как правило, называют в честь звезды или созвездия, которое ближе всего к тому месту, где метеоры появляются в небе. Пожалуй, наиболее известными являются Персеиды, которые появляются 12 августа каждый год. Каждый метеор — Персеид — это крошечный кусочек кометы Свифта-Туттля, которая оборачивается вокруг Солнца за 135 лет.

Другие метеоритные дожди и связанные с ними кометы — это Леониды (Темпеля-Туттля), Аквариды и Ориониды (Галлея) и Тауриды (Энке). Большая часть кометной пыли в метеорных дождях сгорает в атмосфере, не достигнув поверхности Земли. Часть этой пыли улавливается самолетами и анализируется в лабораториях НАСА.