¿De qué partes está formado un cometa? cometas

Palabra "cometa" es de origen griego. Puedes traducirlo como "con la cola" , "peludo" , "lanudo" .


Esta definición caracteriza con precisión un cuerpo celeste, ya que una "cola" de gas y polvo es un rasgo característico de la mayoría de los cometas.

Un cometa es un cuerpo celeste que, en relación con otros cuerpos del espacio exterior, tiene una masa relativamente pequeña, normalmente de forma irregular, y contiene gases congelados y componentes no volátiles.

Los cometas se mueven por el espacio en órbitas específicas. La órbita del cometa alrededor del Sol es una elipse extremadamente alargada. Dependiendo de la distancia a la estrella a la que se encuentre el cometa, su apariencia cambia.

Lejos del Sol, el cometa parece una nube borrosa. Al acercarse a él, bajo la influencia de la energía solar térmica, el cometa comienza a evaporar gas. El gas expulsa las partículas de materia sólida que componen el cometa, que toman la forma de una nube alrededor del núcleo, formando un coma. Sucede que el coma aumenta a tamaños enormes.


Debido a la evaporación y la acción del viento solar, al cometa le “crece” una cola de polvo y gas, de ahí su nombre.

Características de los cometas.

Convencionalmente, un cometa se puede dividir en tres partes: el núcleo, la coma y la cola. En los cometas todo es absolutamente frío y su brillo es sólo el reflejo de la luz solar en el polvo y el brillo del gas ionizado por la luz ultravioleta.

Centro

El núcleo es la parte más pesada de este cuerpo celeste. En él se concentra la mayor parte del cometa. La composición del núcleo del cometa es bastante difícil de estudiar con precisión, ya que a una distancia accesible para un telescopio está constantemente rodeado por un manto de gas. En este sentido, se adoptó la teoría del astrónomo estadounidense Whipple como base para la teoría sobre la composición del núcleo del cometa.

Según su teoría, el núcleo del cometa es una mezcla de gases helados mezclados con diversos polvos. Por tanto, cuando un cometa se acerca al Sol y se calienta, los gases comienzan a “fundirse”, formando una cola. Sin embargo, existen otras suposiciones sobre la composición del núcleo.

Uno de ellos afirma que el cometa tiene una estructura suelta de polvo con poros muy grandes, una especie de "esponja" cósmica. La “esponja” es increíblemente frágil: si tomas incluso un trozo muy grande del cometa, puedes romperlo fácilmente con solo tus manos.

Cola

La cola de un cometa es su parte más expresiva. Está formado por un cometa a medida que se acerca al Sol. La cola es una franja luminosa que se extiende desde el núcleo en dirección opuesta al Sol, “soplada” por el viento solar.

Está formado por gases y polvo que se evaporan del núcleo del cometa bajo la influencia del mismo viento solar. La cola brilla intensamente; gracias a ella tenemos la oportunidad de observar el vuelo de estos cuerpos celestes.

Diferencias entre cometas

Los cometas se diferencian entre sí en masa y tamaño. Algunos de ellos son más pesados, otros más ligeros, pero aún así estos cuerpos celestes son muy pequeños en comparación con otros cuerpos del Universo. Además, el observador (si tiene mucha suerte) puede ver que diferentes cometas tienen diferentes luminosidades y formas. Depende de qué gases se evaporen de la superficie de sus núcleos.

La cola de los cometas también puede tener diferentes longitudes y formas. Para algunos, se extiende por todo el cielo visible: en 1680, los habitantes de la Tierra pudieron observar un gran cometa con una cola de 240 millones de kilómetros. Algunos cometas tienen una cola recta y estrecha, otros tienen una cola ligeramente curvada y ancha, que se desvía hacia un lado; otros son cortos y claramente curvados.

Diferencias entre cometas y asteroides

Los asteroides, al igual que los cometas, son pequeños cuerpos celestes. Sin embargo, los asteroides son más grandes que los cometas: según la clasificación internacional, incluyen cuerpos cuyo diámetro supera los 30 m. Hasta 2006, el asteroide incluso era llamado planeta menor. Esto se vio facilitado indirectamente por el hecho de que los asteroides tienen satélites.

Los asteroides y los cometas tienen otras diferencias entre sí.

En primer lugar, un asteroide y un cometa difieren en su composición. Un asteroide se compone principalmente de metales y rocas, y un cometa, como ya sabemos, se compone de gases y polvo congelados.


Esto lleva a la segunda diferencia: el asteroide no tiene cola, ya que no hay nada que se evapore de su superficie. A diferencia de los cometas, los asteroides se mueven en una órbita circular y tienden a unirse formando cinturones.

Y, por último, hay varios millones de asteroides conocidos, mientras que sólo hay 3.572 cometas.

Clasificación y tipos de cometas.

Designaciones de planetas

Hasta 1994, los cometas recibieron por primera vez designaciones temporales, consistente desde el año en que abrieron Y letra minúscula latina, que indica el orden de su apertura en un año determinado(por ejemplo, el cometa 1969i fue el noveno cometa descubierto en 1969).

despues del cometa perihelio pasado, su órbita se estableció de manera confiable, después por qué el cometa recibió una designación permanente, que consta del año de paso del perihelio y un número romano, que indica el orden de paso del perihelio en un año determinado. Entonces cometa 1969i recibió una designación permanente 1970II(el segundo cometa en pasar el perihelio en 1970).

Desde 1994, el nombre del cometa incluye el año del descubrimiento, una letra que indica la mitad del mes en la que se produjo el descubrimiento y el número del descubrimiento en esa mitad del mes. Antes de la designación del cometa poner un prefijo, indicando sobre la naturaleza del cometa. Se utilizan los siguientes prefijos:

Designaciones de cometas desde 1994

Ejemplo: C/1995 O1 Cometa de período largo /1995/1 descubierto en agosto

Tamaños y forma de los cometas.

Cuando los astrónomos hablan del tamaño de un cometa, se refieren Tamaño del núcleo del cometa. Los tamaños de los cometas varían ampliamente. Normalmente, los núcleos de los cometas no superan los 10 a 15 km de diámetro y, en la mayoría de los casos, tienen dimensiones de 1 a 5 km. El cometa Lovejoy tenía un núcleo de 120 m de diámetro, el cometa Hale-Bopp tenía un núcleo de al menos 70 km de diámetro. Pero estos cometas son muy raros.

Clasificación de órbitas cometarias.

El cometa ISON es un cometa circunsolar de largo período.

órbita y velocidad

La figura muestra las órbitas elípticas de los dos cometas, así como las órbitas casi circulares de los planetas y una órbita parabólica. A la distancia que separa la Tierra del Sol, la velocidad circular es de 29,8 km/s y la velocidad parabólica es de 42,2 km/s.

Cerca de la Tierra, la velocidad del cometa Encke es de 37,1 km/s y la velocidad del cometa Halley es de 41,6 km/s; Por eso el cometa Halley se aleja mucho más del Sol que el cometa Encke.

El movimiento del núcleo del cometa está completamente determinado por la atracción del Sol. La forma de la órbita del cometa depende sobre su velocidad y distancia al Sol.

(v p) = 1,4 v c - órbita parabólica

La velocidad promedio de un cuerpo es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su distancia promedio al Sol (a). Si la velocidad es siempre perpendicular al radio vector dirigido desde el Sol al cuerpo, entonces la órbita es circular y la velocidad se llama velocidad circular (vc) a una distancia a.

La velocidad de escape del campo gravitacional del Sol a lo largo de una órbita parabólica ( vicepresidente) es 1,4 veces la velocidad circular a esta distancia. Si la velocidad del cometa es menor vicepresidente, luego se mueve alrededor del Sol en una órbita elíptica y nunca abandona el Sistema Solar.

Pero si la velocidad excede vicepresidente, luego el cometa pasa una vez cerca del Sol y lo abandona para siempre, moviéndose en una órbita hiperbólica.

Los cometas del Sistema Solar siempre han sido de interés para los investigadores espaciales. La cuestión de qué son estos fenómenos también preocupa a las personas que están lejos de estudiar los cometas. Intentemos descubrir cómo es este cuerpo celeste y si puede influir en la vida de nuestro planeta.

Contenido del artículo:

Un cometa es un cuerpo celeste formado en el espacio, cuyo tamaño alcanza la escala de un pequeño asentamiento. La composición de los cometas (gases fríos, polvo y fragmentos de roca) hace que este fenómeno sea verdaderamente único. La cola del cometa deja un rastro de millones de kilómetros. Este espectáculo fascina por su grandeza y deja más preguntas que respuestas.

El concepto de cometa como elemento del sistema solar.

Echemos un vistazo más de cerca a las características de los cometas:

• Los cometas son las llamadas bolas de nieve que pasan por su órbita y contienen acumulaciones de polvo, rocas y gases.
• El cuerpo celeste se calienta durante el período de aproximación a la estrella principal del sistema solar.
• Los cometas no tienen satélites característicos de los planetas.
• Los sistemas de formación en forma de anillos tampoco son típicos de los cometas.
• Es difícil y, a veces, poco realista determinar el tamaño de estos cuerpos celestes.
• Los cometas no sustentan la vida. Sin embargo, su composición puede servir como un determinado material de construcción.

Características de la estructura de los cometas.

La descripción de un cometa se puede dividir en características del núcleo, coma y cola del objeto. Esto sugiere que el cuerpo celeste en estudio no puede considerarse una estructura simple.

Núcleo del cometa

Existen 3 teorías que consideran de manera diferente la estructura de los núcleos de los cometas:

1. La teoría de la "bola de nieve sucia". Esta suposición es la más común y pertenece al científico estadounidense Fred Lawrence Whipple. Según esta teoría, la parte sólida del cometa no es más que una combinación de hielo y fragmentos de materia de meteorito. Según este especialista, se distingue entre cometas viejos y cuerpos de formación más joven. Su estructura es diferente debido al hecho de que cuerpos celestes más maduros se acercaron repetidamente al Sol, lo que derritió su composición original.
2. El núcleo está formado por material polvoriento.. La teoría fue anunciada a principios del siglo XXI gracias al estudio del fenómeno por parte de la estación espacial estadounidense. Los datos de esta exploración indican que el núcleo es un material polvoriento de naturaleza muy friable con poros que ocupan la mayor parte de su superficie.
3. El núcleo no puede ser una estructura monolítica.. Otras hipótesis divergen: implican una estructura en forma de enjambre de nieve, bloques de acumulación de hielo y roca y acumulación de meteoritos debido a la influencia de la gravedad planetaria.

coma cometa

Se pueden definir tres niveles de coma, que se ven así:

• Composición química, molecular y fotoquímica interior.. Su estructura está determinada por el hecho de que los principales cambios que ocurren con el cometa se concentran y se activan más en esta zona. Reacciones químicas, desintegración e ionización de partículas con carga neutra: todo esto caracteriza los procesos que ocurren en un coma interno.
• Coma de radicales. Está formado por moléculas que son activas en su naturaleza química. En esta zona no hay una mayor actividad de sustancias, tan característica del coma interno. Sin embargo, también aquí el proceso de descomposición y excitación de las moléculas descritas continúa de forma más tranquila y suave.
• Coma de composición atómica.. También se le llama ultravioleta. Esta región de la atmósfera del cometa se observa en la línea Lyman-alfa del hidrógeno en la lejana región espectral ultravioleta.

cola de cometa

Fedor Bredikhin propuso clasificar las plumas brillantes en las siguientes subespecies:

1. Colas de formato recto y estrecho. Estos componentes del cometa están dirigidos desde la estrella principal del sistema solar.
2. Colas ligeramente deformadas y de formato ancho.. Estas columnas están evadiendo el sol.
3. Colas cortas y muy deformadas.. Este cambio se debe a una desviación significativa de la estrella principal de nuestro sistema.

• cola de polvo. Una característica visual distintiva de este elemento es que su brillo tiene un tinte rojizo característico. Una columna de este formato es homogénea en su estructura y se extiende a lo largo de un millón o incluso decenas de millones de kilómetros. Se formó debido a numerosas partículas de polvo que la energía del Sol arrojó a gran distancia. El tinte amarillo de la cola se debe a la dispersión de partículas de polvo por la luz solar.
• Cola de la estructura plasmática.. Esta columna de humo es mucho más extensa que la estela de polvo, ya que su longitud es de decenas y, a veces, cientos de millones de kilómetros. El cometa interactúa con el viento solar, lo que provoca un fenómeno similar. Como es sabido, las corrientes de los vórtices solares están atravesadas por una gran cantidad de campos de naturaleza magnética. Estos, a su vez, chocan con el plasma del cometa, lo que da lugar a la creación de un par de regiones con polaridades diametralmente diferentes. A veces, esta cola se rompe espectacularmente y se forma una nueva, que tiene un aspecto muy impresionante.
• Anti-cola. Aparece según un patrón diferente. La razón es que está orientada hacia el lado soleado. La influencia del viento solar en este fenómeno es extremadamente pequeña, porque la columna contiene grandes partículas de polvo. Es posible observar una anticola de este tipo sólo cuando la Tierra cruza el plano orbital del cometa. La formación en forma de disco rodea al cuerpo celeste casi por todos lados.

Principales tipos de cometas

1. cometas de periodo corto. El tiempo orbital de un cometa de este tipo no supera los 200 años. En su distancia máxima del Sol, no tienen cola, sino sólo una coma sutil. Al acercarse periódicamente a la luminaria principal, aparece una columna. Se han registrado más de cuatrocientos cometas similares, entre los que se encuentran cuerpos celestes de período corto con una revolución alrededor del Sol de 3 a 10 años.
2. Cometas con largos periodos orbitales. La nube de Oort, según los científicos, abastece periódicamente a estos huéspedes cósmicos. El período orbital de estos fenómenos supera los doscientos años, lo que hace que el estudio de estos objetos sea más problemático. Doscientos cincuenta extraterrestres de este tipo dan motivos para creer que, en realidad, hay millones. No todos están tan cerca de la estrella principal del sistema como para poder observar sus actividades.

Los cometas más famosos del sistema solar.

Hay una gran cantidad de cometas que pasan por el sistema solar. Pero existen los cuerpos cósmicos más famosos de los que vale la pena hablar.

El cometa Halley

Por supuesto, algunos cometas de período largo son más espectaculares, pero el 1P/Halley puede observarse incluso a simple vista. Este factor hace que este fenómeno sea único y popular. Casi treinta apariciones registradas de este cometa agradaron a los observadores externos. Su frecuencia depende directamente de la influencia gravitacional de los grandes planetas sobre la actividad vital del objeto descrito.

La velocidad del cometa Halley en relación a nuestro planeta es sorprendente porque supera todos los indicadores de actividad de los cuerpos celestes del Sistema Solar. La aproximación del sistema orbital de la Tierra a la órbita del cometa se puede observar en dos puntos. Esto da como resultado dos formaciones de polvo, que a su vez forman lluvias de meteoritos llamadas Acuáridas y Oréanidas.

Si consideramos la estructura de tal cuerpo, no se diferencia mucho de otros cometas. Al acercarse al Sol se observa la formación de un rastro brillante. El núcleo del cometa es relativamente pequeño, lo que puede indicar un montón de escombros como material de construcción para la base del objeto.

Podrás disfrutar del extraordinario espectáculo del paso del cometa Halley en el verano de 2061. Promete una mejor visibilidad del grandioso fenómeno en comparación con la más que modesta visita de 1986.

La fenomenalidad de este descubrimiento radica en el hecho de que a finales de los años 90 el cometa fue observado sin equipo especial durante diez meses, lo que en sí mismo no puede dejar de sorprender.

La capa del núcleo sólido de un cuerpo celeste es bastante heterogénea. Las áreas heladas de gases sin mezclar se combinan con monóxido de carbono y otros elementos naturales. El descubrimiento de minerales característicos de la estructura de la corteza terrestre y algunas formaciones de meteoritos confirman una vez más que el cometa Hale-Bop se originó dentro de nuestro sistema.

La influencia de los cometas en la vida del planeta Tierra.

El volcán islandés Eyjafjallajokull inició su activa y destructiva actividad de dos años, lo que sorprendió a muchos científicos de la época. Esto sucedió casi inmediatamente después de que el famoso emperador Bonaparte viera el cometa. Esto puede ser una coincidencia, pero hay otros factores que hacen que te lo preguntes.

El cometa Halley descrito anteriormente afectó extrañamente la actividad de volcanes como Ruiz (Colombia), Taal (Filipinas) y Katmai (Alaska). El impacto de este cometa lo sintieron los habitantes de las cercanías del volcán Cossuin (Nicaragua), que inició una de las actividades más destructivas del milenio.

El cometa Encke provocó una poderosa erupción del volcán Krakatoa. Todo esto puede depender de la actividad solar y de la actividad de los cometas, que provocan algunas reacciones nucleares al acercarse a nuestro planeta.

Los impactos de cometas son bastante raros. Sin embargo, algunos expertos creen que el meteorito de Tunguska pertenece precisamente a esos cuerpos. Citan los siguientes hechos como argumentos:

• Un par de días antes del desastre se observó la aparición de amaneceres que, por su diversidad, indicaban una anomalía.
• La aparición de un fenómeno como las noches blancas en lugares inusuales inmediatamente después de la caída de un cuerpo celeste.
• La ausencia de un indicador de meteoricidad como la presencia de materia sólida de una configuración determinada.

Cómo se ve un cometa: mira el video:

A distancias del orden de 100.000 a.m. Es decir, se mueve una gran cantidad de cuerpos pequeños, que representan trozos de partículas de polvo pegadas, envueltos en hidrógeno, agua y nieve de hidrocarburos. El conjunto de estos cuerpos se llama “nube de cometas” o nube de Oort.

Se formó simultáneamente con el sistema solar hace unos 5 mil millones de años, es decir, la sustancia a partir de la cual se formaron los planetas se conservó en los cometas. Por eso, estudiar los cometas es muy importante. Los cuerpos individuales se mueven en la nube con velocidades relativas muy bajas (fracciones de metro por segundo). Las colisiones aleatorias pueden provocar que los cuerpos se compacten, se peguen o se destruyan.

Como resultado de procesos muy largos, la mayoría de los cuerpos nubosos adquieren dimensiones de varios kilómetros, quizás varias decenas. Bajo la influencia de la radiación ionizante y los rayos cósmicos (que son corrientes de partículas elementales de alta energía), en la "nieve" tienen lugar reacciones químicas complejas y, a lo largo de miles de millones de años, surgen en ella compuestos químicos complejos. Estos cuerpos se convierten más tarde en núcleos sólidos de cometas.

Periódicamente, como resultado de colisiones aleatorias o perturbaciones de estrellas cercanas, un cuerpo de una nube de cometas puede ser arrojado a las regiones centrales del Sistema Solar. Si al mismo tiempo hay un acercamiento con uno de los planetas gigantes, entonces es posible (y a veces ocurre) que este cuerpo entre en una órbita que pasa muy cerca del Sol.

Un cometa se distingue por una cabeza, una capa nebulosa luminosa con brillo creciente hacia el centro, donde generalmente se observa un núcleo más brillante, y una cola extendida, siempre dirigida en dirección opuesta al Sol.

cola de cometa

A una distancia aproximadamente igual a la distancia del Sol a Júpiter, la superficie del núcleo sólido del cometa se calienta tanto que los gases congelados comienzan a evaporarse. A medida que se acerca al Sol, la evaporación aumenta y se forma una nube de gas luminosa. Bajo la influencia de una ligera presión y el viento solar, los gases comienzan a alejarse del Sol y aparece el cometa. cola, también dirigido desde el Sol. Después de pasar por el punto de la órbita más cercano al Sol, la temperatura en la superficie del núcleo sólido desciende, la evaporación disminuye y la cola desaparece gradualmente (Fig. 56). Material del sitio

Al acercarse al Sol, sólo se evaporan los componentes de bajo punto de fusión. Quedan partículas de polvo de silicato y hierro y aparece una costra de polvo en la superficie que protege bien las regiones internas del núcleo del calentamiento excesivo.

Como se ve claramente en los cometas periódicos, la cantidad de gas evaporado por el cometa disminuye con cada paso cerca del Sol. La fuerza del núcleo disminuye y el cometa queda destruido.

La desintegración de un cometa se observó directamente en el cometa Biela (1848). Unos años después de la destrucción final del cometa, la Tierra cruzó su órbita. Estos días se produjo una lluvia de estrellas excepcional. Aparecían más de 1.000 meteoros por minuto; Los observadores dijeron que en Berlín en aquella época había tanta luz que se podía leer.

COMETAS (del griego κομήτης - peludos, peludos), cuerpos celestes del Sistema Solar de pequeño tamaño y masa, que giran alrededor del Sol en órbitas muy alargadas y aumentan considerablemente su brillo cuando se acercan al Sol. Cerca del Sol, los cometas aparecen en el cielo como bolas luminosas con una larga cola detrás (Fig. 1). Los cometas son cuerpos celestes helados (a veces llamados icebergs cósmicos) cuyo brillo brillante se crea por la dispersión de la luz solar y otros efectos físicos. Los nombres completos de los cometas incluyen los nombres de los descubridores (no más de tres), el año del descubrimiento, una letra mayúscula y un número que indica en qué momento del año se descubrió el cometa y un prefijo que indica el tipo de cometa (P - cometa de período corto, C - cometa de período largo, D - cometa colapsado, etc.). Cada año se pueden observar entre 10 y 20 cometas con un telescopio de aficionado.

Históricamente, la aparición de cometas en el cielo se consideraba un mal presagio, presagiando desgracias y desastres. Las disputas sobre la naturaleza de los cometas (atmosféricos o cósmicos) continuaron durante 2 mil años y terminaron solo en el siglo XVIII (ver Astronomía de cometas). En el siglo XX se lograron avances significativos en el estudio de los cometas gracias a las misiones de naves espaciales a los cometas.

Información general sobre los cometas. Los cometas, junto con los asteroides, los meteoroides y el polvo de meteoritos, pertenecen a los cuerpos pequeños del Sistema Solar. El número total de cometas en el Sistema Solar es extremadamente grande; se estima en nada menos que 10 12 . Los cometas se dividen en dos clases principales: de período corto y de período largo con un período orbital de menos y más de 200 años, respectivamente. El número total de cometas observados en tiempos históricos (incluso en órbitas parabólicas e hiperbólicas) se acerca a los 1.000. De ellos, se conocen unos 100 cometas de período corto que se acercan regularmente al Sol. Las órbitas de estos cometas se han calculado de forma fiable. Estos cometas se denominan "viejos", a diferencia de los cometas "nuevos" de período largo, que, por regla general, se observaron en las regiones internas del Sistema Solar sólo una vez. La mayoría de los cometas de período corto pertenecen a las llamadas familias de planetas gigantes y se encuentran en órbitas cercanas a ellos. La más numerosa es la familia de Júpiter, que cuenta con cientos de cometas, entre los cuales se conocen más de 50 de los cometas de período más corto, con un período de revolución alrededor del Sol de 3 a 10 años. Menos cometas observados incluyen las familias de Saturno, Urano y Neptuno; a este último pertenece en particular el famoso cometa Halley.

Los principales reservorios que contienen núcleos cometarios se encuentran en la periferia del Sistema Solar. Este es el cinturón de Kuiper, ubicado cerca del plano de la eclíptica directamente más allá de la órbita de Neptuno, entre 30 y 100 AU. e. del Sol, y una nube esférica en forma de Oort, ubicada aproximadamente a la mitad de la distancia de las estrellas más cercanas (30-60 mil AU). La nube de Oort experimenta periódicamente perturbaciones gravitacionales causadas por nubes gigantes de gas y polvo interestelares, el disco galáctico y las estrellas (durante aproximaciones aleatorias) y, por lo tanto, no tiene un límite exterior claramente definido. Los cometas pueden abandonar la nube de Oort, reponer el medio interestelar y regresar nuevamente. Así, los cometas desempeñan el papel de sondas únicas de las regiones de la Galaxia más cercanas al Sistema Solar.

Debido a perturbaciones similares, algunos cuerpos de la nube de Oort ingresan a las regiones internas del Sistema Solar y se mueven hacia órbitas muy elípticas. Cuando se acercan al Sol, estos cuerpos se observan como cometas de período largo. Bajo la influencia de las perturbaciones gravitacionales de los planetas (principalmente Júpiter y otros planetas gigantes), se unen a las familias conocidas de cometas de período corto que regresan regularmente al Sol, o se mueven a órbitas parabólicas e incluso hiperbólicas, abandonando el Sistema Solar para siempre. . La principal fuente de cometas de período corto es el Cinturón de Kuiper. Debido a las perturbaciones gravitacionales de Neptuno sobre los objetos del cinturón de Kuiper, una fracción relativamente pequeña de los cuerpos helados que habitan el cinturón migran constantemente hacia las regiones internas del Sistema Solar.

El movimiento de los cometas en órbita. Los cometas se mueven en órbitas con alta excentricidad e inclinación hacia el plano de la eclíptica. El movimiento se produce tanto en dirección de avance (como los planetas) como en dirección contraria. Los cometas experimentan fuertes perturbaciones de marea cuando pasan cerca de los planetas, lo que provoca un cambio significativo en sus órbitas (y, en consecuencia, dificultades para predecir los movimientos de los cometas y determinar con precisión las efemérides). Como resultado de estos cambios orbitales, muchos cometas caen hacia el Sol.

Los resultados de los cálculos de los elementos de las órbitas de los cometas se publican en catálogos especiales; por ejemplo, un catálogo compilado en 1997 contiene las órbitas de 936 cometas, más del 80% de los cuales fueron observados una sola vez. Dependiendo de su posición orbital, el brillo de los cometas varía en varios órdenes de magnitud, alcanzando un máximo poco después del perihelio y un mínimo en el afelio. La magnitud absoluta de los cometas es, en una primera aproximación, inversamente proporcional a R4, donde R es la distancia al Sol. Como regla general, los cometas de período corto orbitan alrededor del Sol no más de unos pocos cientos de veces. Por tanto, su esperanza de vida es limitada y no suele superar los 100 mil años.

La fase activa de la existencia del cometa termina cuando se agota el suministro de sustancias volátiles en el núcleo o cuando la superficie del núcleo del cometa se cubre con una corteza de hielo y polvo derretido resultante de los repetidos acercamientos del cometa al Sol. Una vez finalizada la fase activa, el núcleo del cometa se vuelve similar en propiedades físicas a un asteroide, por lo que no existe un límite definido entre asteroides y cometas. Además, también es posible el efecto contrario: un asteroide puede comenzar a mostrar signos de actividad cometaria cuando su corteza superficial se agrieta por una razón u otra.

La irregularidad de las órbitas de los cometas conduce a una probabilidad mal predicha de sus colisiones con planetas, lo que complica aún más el problema del peligro entre asteroides y cometas. La colisión de la Tierra con un fragmento del núcleo de un cometa pudo haber causado el evento Tunguska de 1908 (ver Meteorito de Tunguska). En 1994, se observó que más de 20 fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 (desgarrados en las inmediaciones del planeta por fuerzas de marea) caían sobre Júpiter (Fig. 2), lo que provocó fenómenos catastróficos en la atmósfera de Júpiter.

La estructura y composición de los cometas. Los cometas constan de un núcleo, una atmósfera (coma) y una cola. Los núcleos de forma irregular tienen tamaños pequeños, desde unos pocos hasta decenas de kilómetros y, en consecuencia, una masa muy pequeña que no tiene un efecto gravitacional notable en los planetas y otros cuerpos celestes. Los núcleos de los cometas giran alrededor de un eje casi perpendicular al plano de su órbita, con un período que va desde varias unidades hasta varias decenas de horas. Los núcleos de los cometas se caracterizan por una baja reflectividad (albedo 0,03-0,04), por lo que los cometas no son visibles lejos del Sol. La excepción es el cometa Encke: el período orbital de este cometa es de sólo 3,31 años, se aleja relativamente poco del Sol y se puede observar a lo largo de su órbita.

Los elementos restantes de la estructura del cometa se forman a medida que el cometa se acerca al Sol. Cerca del perihelio de la órbita, se produce un coma debido a la sublimación de la materia central y la eliminación del polvo de su superficie. El tamaño de las partículas de polvo en estado de coma es principalmente de 10 -7 -10 -6 m, pero también hay partículas más grandes. El coma es una capa de niebla que brilla intensamente y tiene un diámetro de más de 100 mil kilómetros. Dentro del coma, cerca del núcleo, se identifica el grupo más brillante: la cabeza del cometa, y fuera del coma, la corona de hidrógeno (halo). De la coma sale una cola, de decenas de millones de kilómetros de largo: una franja relativamente débilmente luminosa que, por regla general, no tiene contornos claros y se dirige principalmente en dirección opuesta al Sol. La intensa sublimación y la eliminación del polvo crean una fuerza reactiva; este efecto no gravitacional también influye en la irregularidad de las órbitas de los cometas.

Los núcleos de los cometas tienen una densidad media muy baja, que normalmente no supera los cientos de kg/m3. Esto indica la estructura porosa de los núcleos (Fig. 3), que consiste principalmente en hielo de agua y algunos condensados ​​de baja temperatura (dióxido de carbono, amoníaco, hielo de metano) con una mezcla de silicatos, grafito, metales, hidrocarburos y otros compuestos orgánicos. Una proporción significativa del núcleo está formada por polvo y fragmentos rocosos de mayor tamaño. La abundancia de hielo de agua en los cometas se explica por el hecho de que el agua es la molécula más común en el sistema solar.

Las mediciones tomadas a medida que la nave espacial se acercaba al cometa confirmaron en general la hipótesis de que el núcleo es una "bola de nieve sucia". Un modelo similar de núcleos cometarios fue propuesto a mediados del siglo XX por el astrónomo estadounidense F. Whipple. El coma se compone principalmente de moléculas neutras de agua, hidrógeno, carbono (C 2, C 3), varios radicales (OH, CN, CH, NH, etc.) y brilla debido a procesos de luminiscencia. Está parcialmente ionizado por la radiación solar de onda corta, creando iones OH +, CO +, CH +, etc. Cuando estos iones interactúan con el plasma del viento solar, aparece radiación observable en las regiones UV y de rayos X del espectro.

Durante la sublimación del hielo, al mismo tiempo se transporta intensamente polvo a la atmósfera, por lo que se forma principalmente la cola del cometa. Según la clasificación propuesta allá por la segunda mitad del siglo XIX por F.A. Bredikhin, se distinguen tres tipos de colas de cometas: I - rectas y estrechas, dirigidas en dirección opuesta al Sol; II - ancho, curvo y ligeramente desviado con respecto a la dirección del Sol; III - recto, corto y fuertemente desviado de la dirección del Sol. En el siglo XX, S. V. Orlov desarrolló la base física de esta clasificación de acuerdo con el mecanismo de formación de la cola. La cola Tipo I se crea mediante la interacción del plasma con el viento solar, la cola Tipo II se crea mediante partículas de polvo de tamaño submicrónico expuestas a una ligera presión, y la cola Tipo III se crea mediante una colección de partículas pequeñas y más grandes que experimentan diferentes aceleraciones bajo condiciones climáticas adversas. la influencia de las fuerzas gravitacionales y la presión ligera.

Como resultado de este mecanismo de formación, la posición en el espacio de las colas de tipo III es menos clara, no coincide con la dirección antisolar y está inclinada hacia atrás con respecto al movimiento orbital. A veces se observan líneas curvas en la estructura de la cola, las llamadas syndinams, o incluso un abanico de syndinams creado por partículas de polvo de diferentes tamaños.

Los cambios que ocurren con los cometas en diferentes puntos de su órbita y durante su vida están determinados en gran medida por procesos no estacionarios de transferencia de calor y masa en el núcleo poroso y la formación de una estructura superficial heterogénea a partir de la cual se produce la sublimación. El modelado cinético de estos procesos permitió tener una idea del estado del gas en coma. Cerca de los núcleos de los cometas activos, el flujo de gas en el hemisferio que mira al Sol está cerca del equilibrio; la densidad del gas disminuye rápidamente con la distancia a la superficie del núcleo; Debido a la expansión adiabática del gas en el vacío interplanetario, la temperatura es de varios kelvin a una distancia del núcleo de unos 100 km. En las proximidades del eje de simetría se forma un chorro (chorro) bien definido, provocado por la intensa eliminación de gas y polvo. (En la imagen del núcleo del cometa Halley, obtenida cuando la nave espacial Giotto voló cerca de él, se ven varios chorros). Esta sublimación desigual de la superficie del núcleo puede explicarse por deformaciones térmicas que causan fallas y grietas en la corteza superficial del cometa. el cometa.

Como resultado de la intensa liberación de polvo de los cometas de período corto, se forman toros de polvo a lo largo de su órbita. Estos toros son periódicamente atravesados ​​por la Tierra en su movimiento orbital, lo que provoca lluvias de meteoritos.

La importancia de los cometas para la cosmogonía.. El origen de los cometas probablemente esté relacionado con la expulsión gravitacional de cuerpos helados de la región de formación de los planetas gigantes (ver el artículo Cosmogonía). Por tanto, los estudios de los cometas contribuyen a solucionar el problema fundamental del origen y evolución del Sistema Solar. Los cometas son de gran interés científico, principalmente desde el punto de vista de la cosmoquímica, ya que contienen la sustancia primaria a partir de la cual se formó el sistema solar. Se cree que los cometas y la clase más primitiva de asteroides (condritas carbonosas) retenían en su composición partículas de una nube protoplanetaria y un disco de acreción de gas y polvo. Como reliquias de la formación de planetas (planetesimales), los cometas han sufrido los menores cambios en el proceso de evolución. Por tanto, la información sobre la composición de los cometas permite imponer restricciones bastante estrictas a la gama de parámetros utilizados en el desarrollo de modelos cosmogónicos.

Al mismo tiempo, según las ideas modernas, los propios cometas podrían desempeñar un papel importante en la evolución de la Tierra y otros planetas terrestres como fuente de elementos volátiles y sus compuestos (principalmente agua). Como mostraron los resultados de los modelos matemáticos, de esta fuente la Tierra podría recibir una cantidad de agua comparable al volumen de su hidrosfera. Venus y Marte podrían haber recibido aproximadamente la misma cantidad de agua, lo que habla a favor de la hipótesis de la existencia en ellos de antiguos océanos que se perdieron durante la evolución posterior. Los cometas también se consideran posibles portadores de formas de vida primarias. El problema de la aparición de vida en los planetas está asociado, en particular, al transporte de materia dentro y fuera del sistema solar y a los procesos de migración-colisión, en los que los cometas desempeñan un papel clave.

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