Почему кометы кажу ч неподвижными. Что такое комета: истории открытий, самые известные кометы

Кометы интересуют многих людей. Эти небесные тела захватывают молодых и людей постарше, женщин и мужчин, астрономов-профессионалов и просто любителей астрономии. И наш портал сайт предлагает самые актуальные новости о последних открытиях, фото и видео комет, а также много другой полезной информации, с которой вы сможете ознакомиться в этом разделе.

Кометы – небольшие небесные тела, вращающиеся вокруг Солнца по коническому сечению с довольно растянутой орбитой, имеющие туманный вид. Комета при приближении к Солнцу формирует кому и иногда хвост из пыли и газа.

Ученые предполагают, что периодически кометы прилетают в Солнечную систему из облака Оорта, так как в нем содержится множество кометных ядер. Как правило, тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, состоят из летучих веществ (метановых, водяных и прочих газов), которые испаряются во время подлета к Солнцу.

На сегодняшний день выявили больше четырехсот короткопериодических комет. Причем половина из них находилась в более чем одном прохождении перигелия. Большинство из них входят в семейства. К примеру, многие короткопериодические кометы (за 3-10 лет делают оборот вокруг Солнца) образуют семейство Юпитера. Малочисленными являются семейства Урана, Сатурна и Нептуна (знаменитая комета Галлея относится к последнему).

Кометы, которые прибывают из глубины Космоса, представляют собой туманные объекты, за которыми тянется хвост. Часто в длину он достигает нескольких миллионов километров. Что касается ядра кометы, то это тело из твердых частиц, окутанное комой (туманная оболочка). Ядро диаметром в 2 км может иметь кому в 80 000 км в поперечнике. Солнечные лучи выбивают из комы частицы газа и отбрасывают их назад, вытягивая их в дымчатый хвост, движущийся за ней в космическом пространстве.

Яркость комет в большей степени зависит от того, на каком расстоянии они находятся от Солнца. Из всех комет только незначительная часть приближается к Земле и Солнцу настолько, что их можно заметить невооруженным глазом. Причем самые заметные из них принято называть «великими (большими) кометами».

Большинство из наблюдаемых нами «падающих звезд» (метеоритов) имеют кометное происхождение. Это частицы, потерянные кометой, которые при попадании в атмосферу планет сгорают.

Номенклатура комет

За все года изучения комет правила их именования много раз уточняли и меняли. До начала ХХ века многие кометы просто называли по году их обнаружения, нередко с дополнительными уточнениями относительно сезона года или яркости, если в этом году комет было несколько. К примеру, «Большая сентябрьская комета 1882 года», «Большая январская комета 1910 года», «Дневная комета 1910 года».

После того как Галлею удалось доказать, что кометы 1531, 1607 и 1682 года представляют одну и ту же комету, она получила название кометы Галлея. Также он предсказал, что в 1759 году она вернется. Вторая и третья кометы получили имена Бэлы и Энке в честь ученых, которые вычислили орбиту комет, невзирая на то, что первая комета наблюдалась еще Мессье, а вторая Мешеном. Немного спустя периодические кометы называли в честь их открывателей. Ну а те кометы, которая наблюдались только в одном прохождении перигелия, называли, как и раньше, по году появления.

В начале ХХ века, когда стали чаще открывать кометы, было принято решение об окончательном именовании комет, которое сохранилось и по сей день. Только когда комету выявят три независимых наблюдателя, она получала имя. Множество комет в последние годы открывается посредством инструментов, которые обнаруживают целые команды ученых. Кометы в таких случаях именуются по инструментам. К примеру комета С/1983 Н1 (IRAS – Араки – Олкока) была открыта спутником IRAS, Джорджем Олкоком и Генъити Араки. В прошлом еще одна команда астрономов открывала периодические кометы, к которым добавляли номер, к примеру, кометы Шумейкеров – Леви 1 – 9. Сегодня самыми разными инструментами открывается огромное количество планет, что сделало данную систему непрактичной. Поэтому было принято решение прибегнуть к специальной системе обозначения комет.

До начала 1994 г. кометам давали временные обозначения, которые состояли из года открытия плюс латинская строчная буква, указывающая порядок их открытия в этом году (к примеру, комета 1969i являлась 9 кометой, которая была открыта в 1969 году). Как только комета прошла перигелий, ее орбита устанавливалась, и она получала постоянное обозначение, а именно год прохождения перигелия плюс римское число, которое указывает порядок прохождения перигелия в этом году. Например, комете 1969i дали постоянное обозначение 1970 II (означает, что это вторая комета, которая прошла перигелий в 1970 году).

По мере увеличения количества открытых комет данная процедура стала весьма неудобной. Поэтому Международный астрономический союз в 1994 году принял новую систему обозначения комет. Сегодня название комет включает год открытия, букву, означающую половину месяца, в котором было открытие, и сам номер открытия в данной половине месяца. Эта система напоминает ту, которая применялась для именования астероидов. Так, четвертая комета, которая была открыта в 2006 году, во второй половине февраля имеет обозначение 2006 D4. Также перед обозначением ставят префикс. Он объясняет природу кометы. Принято использовать такие префиксы:

· C/ - долгопериодическая комета.

· P/ - короткопериодическая комета (та, которая наблюдалась в двух и больше прохождениях перигелия, или комета, чей период менее двести лет).

· X/ - комета, для которой не удалось вычислить достоверную орбиту (чаще всего для исторических комет).

· A/ - объекты, ошибочно принятые за кометы, но оказавшиеся астероидами.

· D/ - кометы были потеряны или разрушились.

Строение комет

Газовые составляющие комет

Ядро

Ядро представляет собой твердую часть кометы, где сосредоточена практически вся ее масса. На данный момент ядра комет недоступны к изучению, так как скрыты постоянно образующейся светящейся материей.

Ядро, по самой распространенной модели Уиппла, – это смесь льдов с включением частиц метеорного вещества. Слой замороженных газов, согласно этой теории, чередуется с пылевыми слоями. Газы по мере нагревания испаряются, увлекают облака пыли за собой. Таким образом, можно объяснить образование пылевых и газовых хвостов у комет.

Но по результатам исследований, которые были проведены с помощью американкой автоматической станции в 2015 году, ядро складывается из рыхлого материала. Это ком пыли с порами, которые занимают до 80 процентов его объема.

Кома

Кома – светлая туманная оболочка, окружающая ядро, состоящая из пыли и газов. Чаще всего тянется от 100 тыс. до 1,4 млн км от ядра. Под высоким давлением света деформируется. В результате она вытягивается в антисолнечном направлении. Вместе с ядром кома формирует голову кометы. Обычно кома состоит из 4 основных частей:

• внутренняя (химическая, молекулярная и фотохимическая) кома;
• видимая кома (или ее еще называют кома радикалов);
• атомная (ультрафиолетовая) кома.

Хвост

С приближением к Солнцу у ярких комет формируется хвост – слабая светящаяся полоса, которая чаще всего в результате действия солнечного света направлена от Солнца в противоположную сторону. Невзирая на то что в коме и хвосте содержится меньше одной миллионной доли массы кометы, практически 99,9% свечения, которое мы видим во время прохождения кометы по небу, состоит именно из газовых образований. Все потому, что ядро имеет низкое альбедо и само по себе очень компактно.

Хвосты комет могут отличаться как формой, так и длиной. У некоторых они тянутся через все небо. К примеру, хвост кометы, который видели в 1944 году, имел длину в 20 млн км. Еще больше впечатляет длина хвоста Большой кометы 1680 года, которая составляла 240 млн км. Еще были зафиксированы случаи, когда хвост отделяется от кометы.

Хвосты комет практически прозрачны и не имеют резких очертаний – сквозь них отлично видны звезды, поскольку образованы из сверхразреженного вещества (его плотность намного меньше, чем плотность газа из зажигалки). Что касается состава, то он разнообразен: мельчайшие пылинки или газ, или же смесь обоих. Состав большинства пылинок напоминает астероидные материалы, что выяснилось в результате исследования космическим аппаратом «Стардаст» кометы 81Р/Вильда. Можно сказать, что это «видимое ничто»: мы можем видеть хвосты комет только по той причине, что пыль и газ светятся. Причем сочетание газа непосредственно связано с его ионизацией УФ-лучами и потоками частиц, которые выбрасываются с солнечной поверхности, а пыль рассеивает солнечный свет.

В конце 19 века астроном Федор Бредихин разработал теорию форм и хвостов. Также он создал классификацию кометных хвостов, которая и по сей день используется в астрономии. Он предложил относить хвосты комет к главным трем типам: узкие и прямые, направленные от Солнца; искривленные и широкие, уклоняющие от центрального светила; короткие, сильно уклоненные от Солнца.

Столь разные формы хвостов комет астрономы объясняют следующим образом. Составляющие частицы комет имеют неодинаковые свойства и состав и по-разному реагируют на солнечное излучение. Поэтому пути этих частиц в пространстве «расходятся», в результате чего хвосты космических путешественниц получают разные формы.

Изучение комет

Человечество с давних времен проявляло интерес к кометам. Их неожиданность появления и необычный вид служили на протяжении многих веков источником различных суеверий. Появление в небе данных космических тел с ярко светящимся хвостом древние связывали с наступлением тяжелых времен и предстоящими бедами.

Благодаря Тихо Браге в эпоху Возрождения кометы стали относиться к небесным телам.

Более подробное представление о кометах люди получили благодаря путешествию в 1986 году к комете Галлея на таких космических аппаратах, как «Джотто», а также «Вега-1» и «Вега-2». Приборы, установленные на данных аппаратах, передали изображения ядра кометы и разные сведения о ее оболочке на Землю. Выяснилось, что ядро кометы складывается в основном из простого льда (с незначительным включением метановых и углекислых льдов) и полевых частиц. Собственно, они формируют оболочку кометы, а по мере приближения ее к Солнцу часть из них под воздействием давления солнечного ветра и солнечных лучей переходит в хвост.

По подсчетам ученых, размеры ядра кометы Галлея равны нескольким километрам: 7,5 км в поперечном направлении, 14 км – в длину.

Ядро кометы Галлея отличается неправильной формой и постоянно вращается вокруг оси, которая по предположениям Фридриха Бесселя практически перпендикулярная плоскости орбиты кометы. Что касается периода вращения, то он составлял 53 часа, что хорошо согласовывалось с вычислениями.

Космический аппарат NASA «Дип Импакт» в 2005 году сбросил зонд на комету Темпеля 1, что позволило передать изображение ее поверхности.

Изучение комет в России

Первые сведения о кометах появились в «Повести временных лет». Было видно, что летописцы уделяли появлению комет особое значение, так как их считали предвестницами разных несчастий – мора, войн и т.д. Но в языке Древней Руси какого-то отдельного названия им не давали, так как их считали хвостастыми звездами, движущимися по небу. Когда описание кометы попало на страницы летописей (1066 год), астрономический объект назывался «звезда велика; звезда образ копииныи; звезда… испущающе луча, еюже прозываху блистаньницю».

Понятие «комета» появилось в русском языке после перевода европейских сочинений, речь в которых шла о кометах. Самое ранее упоминание было замечено в сборнике «Бисер златый», представляющем собой что-то по типу целой энциклопедии о мироустройстве. В начале 16 века «Луцидариус» перевели с немецкого языка. Так как слово для русских читателей было новым, переводчик пояснял его привычным для всех наименованием «звезда», а именно «звезда комита дает блистание от себе яко луч». Но понятие «комета» прочного вошло в русский язык только в средине 1660-х годов, когда в европейском небе действительно появились кометы. Данное событие вызвало особый интерес. Из переводных сочинений русские узнавали, что кометы мало чем похожи на звезды. Вплоть до начала 18 века отношение к появлению комет как к знамениям сохранилось как в Европе, так и в России. Но тогда появились первые сочинения, которые отрицали загадочную природу комет.

Русские ученые осваивали европейские научные знания о кометах, что позволило им внести свой немалый вклад в их изучение. Астроном Федор Брединих во второй половине 19 века построил теорию природы комет, объяснив происхождение хвостов и их причудливое разнообразие форм.

Для всех тех, кто хочет подробнее ознакомиться с кометами, узнать об актуальных новостях, наш портал сайт предлагает следить за материалами данного раздела.

КОМЕТЫ (от греческого κομήτης - волосатый, косматый), небольшие по размеру и массе небесные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам и резко повышающие свою яркость при сближении с Солнцем. Вблизи Солнца кометы выглядят на небе как светящиеся шары, за которыми тянется длинный хвост (рис. 1). Кометы представляют собой ледяные небесные тела (иногда называемые космическими айсбергами), яркое свечение которых создаётся рассеянием солнечного света и другими физическими эффектами. Полное название комет включает в себя имена открывателей (не более трёх), год открытия, прописную букву латинского алфавита и число, указывающие, в какой момент года была открыта комета, и префикс, обозначающий тип кометы (Р - короткопериодическая комета, С - долгопериодическая комета, D - разрушившаяся комета и пр.). Ежегодно в любительский телескоп можно наблюдать примерно 10-20 комет.

Исторически появление комет на небе считалось дурным предзнаменованием, предвещающим несчастья и катастрофы. Споры о природе комет (атмосферной или космической) продолжались на протяжении 2 тысяч лет и завершились лишь в 18 веке (смотри Кометная астрономия). Значительный прогресс в изучении комет был достигнут в 20 веке благодаря полётам к кометам космических аппаратов.

Общие сведения о кометах. Кометы вместе с астероидами, метеороидами и метеорной пылью относятся к малым телам Солнечной системы. Общее число комет в Солнечной системе чрезвычайно велико, оно оценивается величиной не менее 10 12 . кометы подразделяются на два основных класса: короткопериодические и долгопериодические с периодом обращения соответственно менее и более 200 лет. Общее число комет, наблюдавшихся в историческое время (в том числе на параболических и гиперболических орбитах), близко к 1000. Из них известно около 100 короткопериодических комет, регулярно сближающихся с Солнцем. Орбиты этих комет надёжно вычислены. Такие кометы называют «старыми», в отличие от «новых» долгопериодических комет, которые, как правило, наблюдались во внутренних областях Солнечной системы лишь однажды. Большинство короткопериодических комет входит в так называемые семейства планет-гигантов, находясь на близких к ним орбитах. Наиболее многочисленным является семейство Юпитера, насчитывающее сотни комет, среди которых известно свыше 50 самых короткопериодических комет с периодом обращения вокруг Солнца от 3 до 10 лет. Меньше наблюдаемых комет включают семейства Сатурна, Урана и Нептуна; к последнему, в частности, принадлежит знаменитая Галлея комета.

Основные резервуары, содержащие ядра комет, расположены на периферии Солнечной системы. Это Койпера пояс, находящийся вблизи плоскости эклиптики непосредственно за орбитой Нептуна, в пределах 30-100 а. е. от Солнца, и сферическое по форме Оорта облако, расположенное примерно на половине расстояния до ближайших звёзд (30-60 тысяч а. е.). Облако Оорта периодически испытывает гравитационные возмущения со стороны гигантских межзвёздных газово-пылевых облаков, галактического диска и звёзд (при случайных сближениях) и поэтому не имеет чётко выраженной внешней границы. Кометы могут покидать облако Оорта, пополняя межзвёздную среду, и вновь возвращаться. Тем самым кометы играют роль своеобразных зондов ближайших к Солнечной системе областей Галактики.

Вследствие аналогичных возмущений некоторые тела из облака Оорта попадают во внутренние области Солнечной системы, переходя на высокоэллиптические орбиты. Эти тела при сближении с Солнцем наблюдаются как долгопериодические кометы. Под влиянием гравитационных возмущений со стороны планет (в первую очередь Юпитера и других планет-гигантов) они либо пополняют известные семейства короткопериодических комет, регулярно возвращающихся к Солнцу, либо переходят на параболические и даже гиперболические орбиты, навсегда покидая Солнечную систему. Основным источником короткопериодических комет служит пояс Койпера. Вследствие гравитационных возмущений Нептуном объектов пояса Койпера относительно небольшая доля населяющих пояс ледяных тел постоянно мигрирует во внутренние области Солнечной системы.

Движение комет по орбите. Кометы движутся по орбитам с большим эксцентриситетом и наклонением к плоскости эклиптики. Движение происходит и в прямом (как у планет), и в обратном направлении. Кометы испытывают сильные приливные возмущения при прохождении вблизи планет, что приводит к существенному изменению их орбит (и, соответственно, сложностям прогноза движений комет и точного определения эфемерид). Вследствие этих изменений орбит многие кометы выпадают на Солнце.

Результаты вычислений элементов орбит комет публикуются в специальных каталогах; например, каталог, составленный в 1997, содержит орбиты 936 комет, свыше 80% которых наблюдалось только один раз. В зависимости от положения на орбите блеск комет изменяется на несколько порядков, достигая максимума вскоре после прохождения перигелия и минимума в афелии. Абсолютная звёздная величина комет в первом приближении обратно пропорциональна R 4 , где R - расстояние от Солнца. Как правило, короткопериодические кометы обращаются вокруг Солнца не более нескольких сотен раз. Поэтому время их жизни ограничено и обычно не превышает 100 тысяч лет.

Активная фаза существования кометы заканчивается, когда исчерпывается запас летучих веществ в ядре или поверхность ядра кометы покрывается оплавленной пылеледяной коркой, возникающей вследствие многократных сближений кометы с Солнцем. После окончания активной фазы ядро кометы по своим физическим свойствам становится подобным астероиду, поэтому резкой границы между астероидами и кометами нет. Более того, возможен и обратный эффект: астероид может начать проявлять признаки кометной активности при растрескивании его поверхностной корки по тем или иным причинам.

Нерегулярность орбит комет приводит к плохо прогнозируемой вероятности их столкновений с планетами, что дополнительно усложняет проблему астероидно-кометной опасности. Столкновением Земли с осколком ядра комет, возможно, было вызвано тунгусское событие 1908 года (смотри Тунгусский метеорит). В 1994 наблюдалось выпадение на Юпитер (рис. 2) более 20 фрагментов комет Шумейкеров - Леви 9 (разорванной в ближайшей окрестности планеты приливными силами), что привело к катастрофическим явлениям в атмосфере Юпитера.

Строение и состав комет. Кометы состоят из ядра, атмосферы (комы) и хвоста. Ядра нерегулярной формы имеют небольшие размеры - от единиц до десятков километров и, соответственно, очень малую массу, не оказывающую заметного гравитационного влияния на планеты и другие небесные тела. Ядра комет вращаются относительно оси, почти перпендикулярной плоскости их орбиты, с периодом от нескольких единиц до нескольких десятков часов. Для ядер комет характерна низкая отражательная способность (альбедо 0,03-0,04), поэтому вдали от Солнца кометы не видны. Исключение составляет комета Энке: период обращения этой кометы всего 3,31 года, она относительно мало удаляется от Солнца и её можно наблюдать на всём протяжении орбиты.

Остальные элементы кометной структуры образуются при сближении кометы с Солнцем. Вблизи перигелия орбиты за счёт сублимации вещества ядра и выноса пыли с его поверхности возникает кома. Размер пылинок в коме составляет в основном 10 -7 -10 -6 м, но присутствуют и более крупные частицы. Кома представляет собой ярко светящуюся туманную оболочку поперечником свыше 100 тысяч км. Внутри комы в окрестности ядра выделяют наиболее яркий сгусток - голову кометы, а за пределами комы - водородную корону (гало). Из комы вытягивается хвост протяжённостью в десятки миллионов км: сравнительно слабосветящаяся полоса, не имеющая, как правило, чётких очертаний и направленная преимущественно в сторону, противоположную Солнцу. Интенсивная сублимация и вынос пыли создают реактивную силу; этот негравитационный эффект также оказывает влияние на нерегулярность кометных орбит.

Ядра комет обладают очень низкой средней плотностью, обычно не превышающей сотен кг/м 3 . Это свидетельствует о пористой структуре ядер (рис. 3), состоящих в основном из водяного льда и некоторых низкотемпературных конденсатов (углекислый, аммиачный, метановый льды) с примесью силикатов, графита, металлов, углеводородов и других органических соединений. Значительную долю ядра составляют пыль и более крупные каменистые фрагменты. Обилие водяного льда в составе комет объясняется тем, что молекула воды является самой распространённой в Солнечной системе.

Измерения, проведённые при сближении с кометой космических аппаратов, в целом подтвердили гипотезу о том, что ядро представляет собой «грязный снежный ком». Подобная модель ядра комет была предложена в середине 20 века американским астрономом Ф. Уипплом. Кома состоит в основном из нейтральных молекул воды, водорода, углерода (С 2 , С 3), ряда радикалов (ОН, CN, CH, NH и др.) и светится благодаря процессам люминесценции. Она частично ионизована коротковолновым солнечным излучением, создающим ионы ОН + , СО + , СН + и др. При взаимодействии этих ионов с плазмой солнечного ветра возникает наблюдаемое излучение в УФ и рентгеновской областях спектра.

При сублимации льдов в атмосферу одновременно интенсивно выносится пыль, за счёт которой в основном создаётся хвост кометы. Согласно классификации, предложенной ещё во 2-й половине 19 века Ф. А. Бредихиным, различают три типа кометных хвостов: I - прямые и узкие, направленные в противоположную от Солнца сторону; II - широкие, изогнутые и несколько отклонённые относительно направления от Солнца; III - прямые, короткие и сильно отклонённые от направления от Солнца. В 20 веке С. В. Орлов разработал физическую основу данной классификации в соответствии с механизмом образования хвоста. Хвост типа I создаётся плазмой, взаимодействующей с солнечным ветром, хвост типа II - частицами пыли субмикронных размеров, подверженными воздействию светового давления, хвост типа III - совокупностью мелких и более крупных частиц, испытывающих различное ускорение под действием гравитационных сил и светового давления.

Вследствие такого механизма образования положение в пространстве хвостов типа III менее чёткое, оно не совпадает с антисолнечным направлением и отклонено назад относительно орбитального движения. Иногда в структуре хвоста наблюдаются изогнутые линии - так называемые синдинамы, или даже веер синдинам, созданных пылинками разных размеров.

Изменения, происходящие с кометами в разных точках её орбиты и в течение жизни, в значительной степени определяются нестационарными процессами тепломассопереноса в пористом ядре и формированием неоднородной структуры поверхности, с которой происходит сублимация. Кинетическое моделирование этих процессов позволило получить представление о состоянии газа в коме. Вблизи ядер активных комет течение газа в полусфере, обращённой к Солнцу, близко к равновесному, плотность газа быстро падает по мере удаления от поверхности ядра. Из-за адиабатического расширения газа в межпланетный вакуум температура составляет несколько кельвинов на расстоянии от ядра около 100 км. В окрестности оси симметрии образуется хорошо выраженная струя (джет), обусловленная интенсивным выносом газа и пыли. (На изображении ядра кометы Галлея, полученном при пролёте вблизи него КА «Джотто», видны несколько джетов.) Такую неравномерность сублимации с поверхности ядра можно объяснить тепловыми деформациями, вызывающими разломы и трещины в поверхностной корке кометы.

В результате интенсивного выделения пыли короткопериодических комет вдоль её орбиты образуются пылевые торы. Эти торы периодически пересекает Земля в своём движении по орбите, что вызывает метеорные потоки.

Значение комет для космогонии . Происхождение комет, вероятно, связано с гравитационным выбросом ледяных тел из области образования планет-гигантов (смотри в статье Космогония). Поэтому исследования комет способствуют решению фундаментальной проблемы происхождения и эволюции Солнечной системы. Кометы представляют большой научный интерес, прежде всего с точки зрения космохимии, поскольку содержат первичное вещество, из которого образовалась Солнечная система. Считается, что кометы и наиболее примитивный класс астероидов (углистые хондриты) сохранили в своём составе частицы протопланетного облака и газопылевого аккреционного диска. В качестве реликтов формирования планет (планетезималей) кометы претерпели наименьшие изменения в процессе эволюции. Поэтому информация о составе комет позволяет наложить достаточно строгие ограничения на диапазон параметров, используемых при разработке космогонических моделей.

В то же время, по современным представлениям, сами кометы могли сыграть важную роль в эволюции Земли и других планет земной группы в качестве источника летучих элементов и их соединений (в первую очередь воды). Как показали результаты математического моделирования, за счёт этого источника Земля могла получить количество воды, сопоставимое с объёмом её гидросферы. Примерно такие же количества воды могли получить Венера и Марс, что говорит в пользу гипотезы о существовании на них древних океанов, потерянных в ходе последующей эволюции. Кометы рассматриваются также как возможные носители первичных форм жизни. Проблема возникновения жизни на планетах связывается, в частности, с транспортом вещества внутри и вне пределов Солнечной системы и миграционно-столкновительными процессами, ключевую роль в которых играют кометы.

Лит.: Орлов С. В. О природе комет. М., 1960; Добровольский О. В. Кометы. М., 1966; Physics and chemistry of comets. В.; N. Y., 1990; Yeomans D. Comets: а chronological history of observation; science, myth and folklore. N. Y., 1991; Comets in the post-Hailey era. Dordrecht, 1991. Vol. 1-2; Маров М. Я. Физические свойства и модели комет // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. 1994. Т. 28. № 4-5; он же. Малые тела Солнечной системы и некоторые проблемы космогонии // Успехи физических наук. 2005. Т. 175. № 6.

М аленькое ядро кометы является единственной её твёрдой частью, в нём сосредоточена почти вся её масса. Поэтому ядро - первопричина всего остального комплекса кометных явлений. Ядра комет до сих пор всё ещё недоступны телескопическим наблюдениям, так как они вуалируются окружающей их светящейся материей, непрерывно истекающей из ядер. Применяя большие увеличения, можно заглянуть в более глубокие слои светящейся газопылевой оболочки, но и то, что останется, будет по своим размерам всё ещё значительно превышать истинные размеры ядра. Центральное сгущение, видимое в атмосфере кометы визуально и на фотографиях, называется фотометрическим ядром. Считается, что в центре его находится собственно ядро кометы , то есть располагается центр масс. Однако, как показал советский астроном Д. О. Мохнач, центр масс может не совпадать с наиболее яркой областью фотометрического ядра. Это явление носит название эффекта Мохнача.

Туманная атмосфера, окружающая фотометрическое ядро, называется комой . Кома вместе с ядром составляют голову кометы - газовую оболочку, которая образуется в результате прогревания ядра при приближении к Солнцу. Вдали от Солнца голова выглядит симметричной, но с приближением к нему она постепенно становится овальной, затем удлиняется ещё сильнее и в противоположной от Солнца стороне из неё развивается хвост, состоящий из газа и пыли, входящих в состав головы.

Ядро - самая главная часть кометы . Однако до сих пор нет единодушного мнения, что оно представляет собой на самом деле. Ещё во времена Лапласа существовало мнение, что ядро кометы - твёрдое тело, состоящее из легко испаряющихся веществ типа льда или снега, быстро превращающихся в газ под воздействием солнечного тепла. Эта классическая ледяная модель кометного ядра была существенно дополнена в последнее время. Наибольшим признанием пользуется разработанная Уиплом модель ядра - конгломерата из тугоплавких каменистых частиц и замороженной летучей компоненты (метана, углекислого газа, воды и др.). В таком ядре ледяные слои из замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере прогревания газы, испаряясь, увлекают за собой облака пыли. Это позволяет объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет, а также способность небольших ядер к газовыделению.

Согласно Уиплу механизм истечения вещества из ядра объясняется следующим образом. У комет, совершивших небольшое число прохождений через перигелий, - так называемых "молодых" комет - поверхностная защитная корка ещё не успела образоваться, и поверхность ядра покрыта льдами, поэтому газовыделение протекает интенсивно путём прямого испарения. В спектре такой кометы преобладает отражённый солнечный свет, что позволяет спектрально отличать "старые" кометы от "молодых". Обычно "молодыми" называются кометы , имеющие большие полуоси орбит, так как предполагается, что они впервые проникают во внутренние области Солнечной системы. "Старые" кометы - это кометы с коротким периодом обращения вокруг Солнца, многократно проходившие свой перигелий. У "старых" комет на поверхности образуется тугоплавкий экран, так как при повторных возвращениях к Солнцу поверхностный лед, подтаивая, "загрязняется". Этот экран хорошо защищает находящийся под ним лёд от воздействия солнечного света.

Модель Уипла объясняет многие кометные явления: обильное газовыделение из маленьких ядер, причину негравитационных сил, отклоняющих комету от расчётного пути. Потоки, истекающие из ядра, создают реактивные силы, которые и приводят к вековым ускорениям или замедлениям в движении короткопериодических комет.

Существуют также другие модели, отрицающие наличие монолитного ядра: одна представляет ядро как рой снежинок, другая - как скопление каменно-ледяных глыб, третья говорит о том, что ядро периодически конденсируется из частиц метеорного роя под действием гравитации планет. Всё же наиболее правдоподобной считается модель Уипла.

Массы ядер комет в настоящее время определяются крайне неуверенно, поэтому можно говорить о вероятном диапазоне масс: от нескольких тонн (микрокометы) до нескольких сотен, а возможно, и тысяч миллиардов тонн (от 10 до 10 - 10 тонн).

Кома кометы окружает ядро в виде туманной атмосферы. У большинства комет кома состоит из трёх основных частей, заметно отличающихся своими физическими параметрами:
1) наиболее близкая, прилегающая к ядру область - внутренняя, молекулярная, химическая и фотохимическая кома,
2) видимая кома, или кома радикалов,
3) ультрафиолетовая, или атомная кома.

На расстоянии в 1 а. е. от Солнца средний диаметр внутренней комы D = 10 км, видимой D = 10 - 10 км и ультрафиолетовой D = 10 км.

Во внутренней коме происходят наиболее интенсивные физико-химические процессы: химические реакции, диссоциация и ионизация нейтральных молекул. В видимой коме, состоящей в основном из радикалов (химически активных молекул) (CN, OH, NH и др.), процесс диссоциации и возбуждения этих молекул под действием солнечной радиации продолжается, но уже менее интенсивно, чем во внутренней коме.

Л. М. Шульман на основании динамических свойств вещества предложил делить кометную атмосферу на следующие зоны:
1) пристеночный слой (область испарения и конденсации частиц на ледяной поверхности),
2) околоядерную область (область газодинамического движения вещества),
3) переходную область,
4) область свободно-молекулярного разлёта кометных частиц в межпланетное пространство.

Но не для всякой кометы должно быть обязательным наличие всех перечисленных атмосферных областей.

По мере приближения кометы к Солнцу диаметр видимой головы день ото дня растёт, после прохождения перигелия её орбиты голова снова увеличивается и достигает максимальных размеров между орбитами Земли и Марса. В целом для всей совокупности комет диаметры голов заключены в широких пределах: от 6000 км до 1 млн. км.

Головы комет при движении кометы по орбите принимают разнообразные формы. Вдали от Солнца они круглые, но по мере приближения к Солнцу, под воздействием солнечного давления, голова принимает вид параболы или цепной линии.

С. В. Орлов предложил следующую классификацию кометных голов, учитывающую их форму и внутреннюю структуру:
1. Тип E; - наблюдается у комет с яркими комами, обрамлёнными со стороны Солнца светящимися параболическими оболочками, фокус которых лежит в ядре кометы .
2. Тип C; - наблюдается у комет, головы которых в четыре раза слабее голов типа E и по внешнему виду напоминают луковицу.
3. Тип N; - наблюдается у комет, у которых отсутствует и кома и оболочки.
4. Тип Q; - наблюдается у комет, имеющих слабый выступ в сторону Солнца, то есть аномальный хвост.
5. Тип h; - наблюдается у комет, в голове которых генерируются равномерно расширяющиеся кольца - галосы с центром в ядре.

Наиболее впечатляющая часть кометы - её хвост . Хвосты почти всегда направлены в противоположную от Солнца сторону. Хвосты состоят из пыли, газа и ионизированных частиц. Поэтому в зависимости от состава частицы хвостов отталкиваются в противоположную от Солнца сторону силами, исходящими из Солнца.

Ф. Бессель, исследуя форму хвоста кометы Галлея, впервые объяснил её действием отталкивающих сил, исходящих из Солнца. Впоследствии Ф. А. Бредихин разработал более совершенную механическую теорию кометных хвостов и предложил разбить их на три обособленные группы, в зависимости от величины отталкивающего ускорения.

Механизм свечения кометных молекул был расшифрован в 1911 году К. Шварцшильдом и Е. Кроном, которые пришли к выводу, что это механизм флуоресценции, то есть переизлучения солнечного света.

Иногда в кометах наблюдаются достаточно необычные структуры: лучи, выходящие под различными углами из ядра и образующие в совокупности лучистый хвост; галосы - системы расширяющихся концентрических колец; сжимающиеся оболочки - появление нескольких оболочек, постоянно двигающихся к ядру; облачные образования; омегообразные изгибы хвостов, появляющиеся при неоднородностях солнечного ветра.

Страх столкновения кометы с Землей всегда будет жить в сердцах наших ученых. А пока они будут бояться, давай вспомним о самых нашумевших кометах, которые когда-либо будоражили человечество.

Комета Лавджоя

В ноябре 2011 года австралийский астроном Терри Лавджой обнаружил одну из крупнейших комет околосолнечной группы Крейца, диаметром около 500 метров. Она пролетела сквозь солнечную корону и не сгорела, была хорошо видна с Земли и даже сфотографирована с Международной космической станции.

Источник: space.com

Комета Макнота

Первая ярчайшая комета XXI века, также названная «Большая комета 2007 года». Открыта астрономом Робертом Макнотом в 2006 году. В январе и феврале 2007 была отлично видна невооруженным глазом жителям южного полушария планеты. Следующее возвращение кометы нескоро — через 92600 лет.

Источник: wyera.com

Кометы Хейла-Боппа и Хякутакэ

Появились одна за другой — в 1996 и 1997 годах, соревнуясь в яркости. Если комета Хейла-Боппа была открыта еще в 1995 и летела строго «по расписанию», Хякутакэ обнаружили лишь за пару месяцев до ее сближения с Землей.

Источник: сайт

Комета Лекселя

В 1770 году комета D/1770 L1, открытая русским астрономом Андреем Ивановичем Лекселем, прошла на рекордно близком расстоянии от Земли — лишь 1,4 миллиона километров. Это примерно в четыре раза дальше, чем от нас находится Луна. Комета была видна невооруженным глазом.

Источник: solarviews.com

Комета затмения 1948 года

1 ноября 1948 года во время полного солнечного затмения астрономы неожиданно обнаружили яркую комету неподалеку от Солнца. Официально названная C/1948 V1, она являлась последней «внезапной» кометой нашего времени. Ее можно было разглядеть невооруженным глазом вплоть до конца года.

Источник: philos.lv

Большая январская комета 1910 года

Появилась в небе за пару месяцев до кометы Галлея, которую все ждали. Первой новую комету заметили шахтеры из алмазных шахт Африки 12 января 1910 года. Как и многие сверхяркие кометы, ее было видно даже днем.

Источник: arzamas.academy

Большая мартовская комета 1843 года

Также входит в семейство околосолнечных комет Крейца. Она пролетела лишь в 830 тысячах километров от центра Солнца и была хорошо заметна с Земли. Ее хвост — один из самых длинных среди всех известных комет = две астрономических единицы (1 астрономическая единица равняется расстоянию между Землей и Солнцем).

Комета представляет собой небесное тело малых размеров, состоящее изо льда с вкраплениями пыли и каменных обломков. При приближении к солнцу лед начинает испаряться, потому за кометой остается хвост, растягивающийся порой на миллионы километров. Хвост кометы состоит из пыли и газа.

Орбита кометы

Как правило, орбита большей части комет представляет собой эллипс. Однако достаточно редко встречаются также круговые и гиперболические траектории, по которым двигаются ледяные тела в космическом пространстве.

Кометы, проходящие через Солнечную систему

Через Солнечную систему проходит немало комет. Остановим внимание на наиболее известных космических странницах.

Комета Аренда-Роланда была впервые обнаружена астрономами в 1957 году.

Комета Галлея проходит недалеко от нашей планеты раз в 75,5 лет. Названа по имени британского астронома Эдмунда Галлея. Первые упоминания об этом небесном теле встречаются в Китайских древних текстах. Пожалуй, наиболее известная комета в истории цивилизации.

Комета Донати была открыта в 1858 году итальянским астрономом Донати.

Комета Икея-Секи была замечена японскими астрономами-любителями в 1965 году. Отличалась яркостью.

Комета Лекселя была обнаружена в 1770 году французским астрономом Шарлем Мессье.

Комета Морхауза была открыта американскими учеными в 1908 году. Примечательно, что в ее изучении впервые использовалась фотография. Отличалась наличием трех хвостов.

Комета Хейла-Боппа была видна в 1997 году невооруженным глазом.

Комета Хиякутаке наблюдалась учеными в 1996 году на небольшом удалении от Земли.

Комета Швассмана-Вахмана впервые была замечена немецкими астрономами в 1927 году.

«Молодые» кометы имеют голубоватый оттенок. Это связано с наличием большого количества льда. По мере вращения кометы вокруг солнца лед тает, и комета приобретает желтоватый оттенок.

Большая часть комет вылетает из пояса Койпера, представляющего собой скопление замороженных тел, которые находятся неподалеку от Нептуна.

Если хвост кометы голубого оттенка и повернут от Солнца – это свидетельство того, что он состоит из газов. Если же хвост желтоватый и повернут к Солнцу, то в нем много пыли и других примесей, притягивающихся к светилу.

Изучение комет

Ученые получают информацию о кометах визуально через мощные телескопы. Однако в ближайшем будущем (в 2014) году запланирован пуск космического аппарата ЕКА «Розетта» для изучения одной из комет. Предполагается, что аппарат будет находиться рядом с кометой на протяжении длительного времени, сопровождая космическую странницу в ее пути вокруг Солнца.

Заметим, что ранее НАСА запустило космический аппарат «Дип Импакт» для столкновения с одной из комет Солнечной системы. В настоящее время аппарат находится в исправном состоянии и используется НАСА для изучения ледяных космических тел.