Iš kokių dalių sudaro kometa? Kometos

Žodis "kometa" yra graikų kilmės. Galite išversti kaip "uodegotas" , "plaukuotas" , "apšepęs" .


Šis apibrėžimas tiksliai apibūdina dangaus kūną, nes dujų ir dulkių „uodega“ yra būdinga daugumai kometų.

Kometa yra dangaus kūnas, kuris, palyginti su kitais kosmoso kūnais, turi santykinai mažą masę, dažniausiai netaisyklingos formos, jame yra užšalusių dujų ir nelakių komponentų.

Kometos erdvėje juda tam tikromis orbitomis. Kometos orbita aplink Saulę yra itin pailga elipsė. Priklausomai nuo atstumo nuo žvaigždės kometa, keičiasi jos išvaizda.

Toli nuo Saulės kometa atrodo kaip neryškus debesis. Artėjant prie jos, veikiama saulės šiluminės energijos, kometa pradeda garuoti dujas. Dujos išpučia kietosios medžiagos daleles, sudarančias kometą, ir jos įgauna debesies pavidalą aplink branduolį, sudarydamos komą. Taip atsitinka, kad koma išsipučia iki didžiulių dydžių.


Dėl garavimo ir saulės vėjo veikimo kometa „užaugina“ dulkių ir dujų uodegą, todėl ir gavo savo pavadinimą.

Kometų charakteristikos

Tradiciškai kometą galima suskirstyti į tris dalis – branduolį, komą ir uodegą. Viskas kometose yra absoliučiai šalta, o jų švytėjimas yra tik saulės šviesos atspindys nuo dulkių ir dujų, jonizuotų ultravioletinių spindulių, švytėjimas.

Šerdis

Šerdis yra sunkiausia šio dangaus kūno dalis. Jame sutelkta didžioji kometos dalis. Kometos branduolio sudėtį gana sunku tiksliai ištirti, nes teleskopui pasiekiamu atstumu ji nuolat yra apsupta dujų mantija. Šiuo atžvilgiu amerikiečių astronomo Whipple'o teorija buvo priimta kaip teorijos apie kometos branduolio sudėtį pagrindas.

Pagal jo teoriją, kometos branduolys yra sušalusių dujų mišinys, susimaišęs su įvairiomis dulkėmis. Todėl, kai kometa artėja prie Saulės ir įkaista, dujos pradeda „tirpti“, sudarydamos uodegą. Tačiau yra ir kitų prielaidų apie šerdies sudėtį.

Vienas iš jų teigia, kad kometa turi laisvą dulkių struktūrą su labai didelėmis poromis - savotiška kosmine „kempinėle“. „Kempinėlė“ yra neįtikėtinai trapi: paėmę net labai didelį kometos gabalėlį, galite lengvai ją suplėšyti tiesiog rankomis.

Uodega

Kometos uodega yra išraiškingiausia jos dalis. Jį sudaro kometa, artėjant prie Saulės. Uodega yra šviečianti juostelė, kuri tęsiasi nuo šerdies priešinga Saulei kryptimi, „pučiama“ saulės vėjo.

Jį sudaro dujos ir dulkės, kurios iš kometos branduolio išgaruoja veikiant tam pačiam saulės vėjui. Uodega ryškiai šviečia – jos dėka turime galimybę stebėti šių dangaus kūnų skrydį.

Skirtumai tarp kometų

Kometos skiriasi viena nuo kitos mase ir dydžiu. Vieni jų sunkesni, kiti lengvesni, bet vis tiek šie dangaus kūnai yra labai maži, lyginant su kitais Visatos kūnais. Be to, stebėtojas (jei jam labai pasiseks) gali pamatyti, kad skirtingos kometos turi skirtingą šviesumą ir formas. Tai priklauso nuo to, kokios dujos išgaruoja iš jų šerdies paviršiaus.

Kometų uodega taip pat gali būti skirtingo ilgio ir formos. Kai kuriems ji driekiasi per visą matomą dangų: 1680 metais Žemės gyventojai galėjo stebėti Didžiąją kometą, kurios uodega siekia 240 milijonų kilometrų. Kai kurios kometos turi tiesią ir siaurą uodegą, kitos turi šiek tiek išlenktą ir plačią uodegą, nukrypstančią į šoną; dar kiti yra trumpi ir aiškiai išlenkti.

Skirtumai tarp kometų ir asteroidų

Asteroidai, kaip ir kometos, yra maži dangaus kūnai. Tačiau asteroidai yra didesni nei kometos: pagal tarptautinę klasifikaciją į juos patenka kūnai, kurių skersmuo viršija 30 m. Iki 2006 metų asteroidas netgi buvo vadinamas mažąja planeta. Tai netiesiogiai palengvino tai, kad asteroidai turi palydovus.

Asteroidai ir kometos turi daug kitų skirtumų.

Pirma, asteroidas ir kometa skiriasi savo sudėtimi. Asteroidas daugiausia susideda iš metalų ir uolienų, o kometą, kaip jau žinome, sudaro sušalusios dujos ir dulkės.


Tai veda prie antrojo skirtumo - asteroidas neturi uodegos, nes nuo jo paviršiaus nėra ko išgaruoti. Skirtingai nei kometos, asteroidai juda apskrita orbita ir linkę susijungti į diržus.

Ir galiausiai, žinomi keli milijonai asteroidų, o kometų yra tik 3572.

Kometų klasifikacija ir tipai

Planetų pavadinimai

Iki 1994 m. pirmą kartą buvo duota kometų laikinieji pavadinimai, susidedantis nuo jų atidarymo metų Ir lotyniška mažoji raidė, kurioje nurodoma jų atidarymo tvarka konkrečiais metais(pavyzdžiui, 1969i kometa buvo devinta 1969 m. atrasta kometa).

Po kometos praėjo perihelį, jo orbita buvo patikimai nustatyta po kodėl kometa gavo nuolatinį pavadinimą, susidedantis iš perihelio praėjimo metų ir romėniško skaičiaus, nurodančio perihelio praėjimo tam tikrais metais tvarką. Taigi kometa 1969i buvo suteiktas nuolatinis paskyrimas 1970 II(antroji kometa, pralėkusi perihelį 1970 m.).

Nuo 1994 m. kometos pavadinime yra atradimo metai, raidė, nurodanti mėnesio pusę, kurią atradimas įvyko, ir atradimo skaičius toje mėnesio pusėje. Prieš kometos pavadinimą įdėti priešdėlį, nurodant apie kometos prigimtį. Naudojami šie priešdėliai:

Kometos žymos nuo 1994 m

Pavyzdys: rugpjūčio mėn. aptikta C/1995 O1 Ilgojo laikotarpio kometa /1995/1

Kometų dydžiai ir forma

Kai astronomai kalba apie kometos dydį, jie turi omenyje kometos branduolio dydis. Kometų dydžiai labai skiriasi. Paprastai kometų branduolių skersmuo neviršija 10-15 km, o dažniausiai jų matmenys yra 1-5 km. Lovejoy kometos branduolys buvo 120 m skersmens, Hale-Bopp kometos branduolys buvo bent 70 km skersmens. Tačiau tokios kometos yra labai retos

Kometų orbitų klasifikacija

Kometa ISON yra ilgo laikotarpio aplinksaulio kometa

Orbita ir greitis

Paveikslėlyje parodytos elipsės dviejų kometų orbitos, taip pat beveik apskritos planetų orbitos ir parabolinė orbita. Tuo atstumu, kuris skiria Žemę nuo Saulės, apskritimo greitis yra 29,8 km/s, o parabolinis – 42,2 km/s.

Netoli Žemės Encke kometos greitis siekia 37,1 km/s, o Halley kometos – 41,6 km/s; Štai kodėl Halley kometa yra daug toliau nuo Saulės nei Encke kometa.

Kometos branduolio judėjimą visiškai lemia Saulės trauka. Kometos orbitos forma priklauso apie jo greitį ir atstumą iki Saulės.

(v p) = 1,4 v c – parabolinė orbita

Vidutinis kūno greitis yra atvirkščiai proporcingas jo vidutinio atstumo iki Saulės kvadratinei šaknei (a). Jei greitis visada statmenas spindulio vektoriui, nukreiptam nuo Saulės į kūną, tai orbita yra apskritimo formos, o greitis vadinamas apskritimo greičiu (vc) atstumu a.

Ištrūkimo iš Saulės gravitacinio lauko greitis paraboline orbita ( vp) yra 1,4 karto didesnis už apskritimo greitį šiuo atstumu. Jei kometos greitis mažesnis vp, tada jis skrieja aplink Saulę elipsės formos orbita ir niekada nepalieka Saulės sistemos.

Bet jei greitis viršija vp, tada kometa vieną kartą praeina pro Saulę ir palieka ją amžiams, judėdama hiperboline orbita

Saulės sistemos kometos visada domino kosmoso tyrinėtojus. Klausimas, kas yra šie reiškiniai, taip pat jaudina žmones, kurie toli gražu netyrinėja kometų. Pabandykime išsiaiškinti, kaip atrodo šis dangaus kūnas ir ar jis gali turėti įtakos mūsų planetos gyvenimui.

Straipsnio turinys:

Kometa – Kosmose susiformavęs dangaus kūnas, kurio dydis siekia nedidelės gyvenvietės mastelį. Dėl kometų sudėties (šaltų dujų, dulkių ir uolienų fragmentų) šis reiškinys yra tikrai unikalus. Kometos uodega palieka milijonų kilometrų pėdsaką. Šis reginys žavi savo didybe ir palieka daugiau klausimų nei atsakymų.

Kometos, kaip saulės sistemos elemento, samprata

Pažvelkime atidžiau į kometų ypatybes:

• Kometos yra vadinamosios sniego gniūžtės, kurios praeina pro jų orbitą ir kuriose yra dulkių, uolų ir dujinių sankaupų.
• Dangaus kūnas įšyla artėjant prie pagrindinės Saulės sistemos žvaigždės.
• Kometos neturi planetoms būdingų palydovų.
• Žiedų pavidalo formavimosi sistemos taip pat nėra būdingos kometoms.
• Sunku ir kartais nerealu nustatyti šių dangaus kūnų dydį.
• Kometos nepalaiko gyvybės. Tačiau jų sudėtis gali būti tam tikra statybinė medžiaga.

Kometų sandaros ypatumai

Kometos aprašymą galima suskirstyti į objekto branduolio, komos ir uodegos charakteristikas. Tai rodo, kad tiriamo dangaus kūno negalima vadinti paprasta struktūra.

Kometos branduolys

Yra 3 teorijos, kurios skirtingai vertina kometų branduolių struktūrą:

1. „Nešvarios sniego gniūžtės“ teorija. Ši prielaida yra labiausiai paplitusi ir priklauso amerikiečių mokslininkui Fredui Lawrence'ui Whipple'ui. Remiantis šia teorija, kietoji kometos dalis yra ne kas kita, kaip ledo ir meteoritinės medžiagos fragmentų derinys. Pasak šio specialisto, skiriamos senos kometos ir jaunesnio darinio kūnai. Jų struktūra skiriasi dėl to, kad brandesni dangaus kūnai ne kartą artėjo prie Saulės, o tai ištirpdė pradinę jų sudėtį.
2. Šerdis sudaryta iš dulkėtos medžiagos. Ši teorija buvo paskelbta XXI amžiaus pradžioje Amerikos kosminės stoties atlikto reiškinio tyrimo dėka. Šio tyrimo duomenys rodo, kad šerdis yra dulkėta medžiaga, labai puri, o didžiąją jos paviršiaus dalį užima poros.
3. Šerdis negali būti monolitinė struktūra. Kitos hipotezės skiriasi: jos reiškia sniego spiečiaus pavidalo struktūrą, uolienų ir ledo kaupimosi blokus ir meteoritų kaupimąsi dėl planetinės gravitacijos įtakos.

Kometa koma

Galima apibrėžti tris komos lygius, kurie atrodo taip:

• Vidaus cheminė, molekulinė ir fotocheminė sudėtis. Jos struktūrą lemia tai, kad pagrindiniai pokyčiai, vykstantys su kometomis, yra sutelkti ir labiausiai aktyvūs šioje srityje. Cheminės reakcijos, neutraliai įkrautų dalelių skilimas ir jonizacija – visa tai apibūdina procesus, vykstančius vidinėje komoje.
• Radikalų koma. Jį sudaro molekulės, kurios yra aktyvios pagal savo cheminę prigimtį. Šioje srityje nėra padidėjusio medžiagų aktyvumo, kuris taip būdingas vidinei komai. Tačiau ir čia aprašytų molekulių skilimo ir sužadinimo procesas tęsiasi ramesniu ir sklandesniu režimu.
• Atominės sudėties koma. Jis taip pat vadinamas ultravioletiniu. Šis kometos atmosferos regionas stebimas vandenilio Lyman-alfa linijoje tolimoje ultravioletinių spindulių spektro srityje.

Kometos uodega

Fiodoras Bredikhinas pasiūlė suskirstyti putojančius plunksnus į šiuos porūšius:

1. Tiesios ir siauros formato uodegos. Šie kometos komponentai nukreipti iš pagrindinės Saulės sistemos žvaigždės.
2. Šiek tiek deformuotos ir plataus formato uodegos. Šios plunksnos vengia saulės.
3. Trumpos ir stipriai deformuotos uodegos. Šį pokytį sukelia didelis nukrypimas nuo pagrindinės mūsų sistemos žvaigždės.

• Dulkių uodega. Išskirtinis šio elemento vizualinis bruožas yra tas, kad jo švytėjimas turi būdingą rausvą atspalvį. Tokio formato plunksna yra vienalytė savo struktūra, besitęsianti milijoną ar net dešimtis milijonų kilometrų. Jis susidarė dėl daugybės dulkių dalelių, kurias Saulės energija išmetė į tolimą atstumą. Geltonas uodegos atspalvis atsiranda dėl dulkių dalelių sklaidos saulės spinduliais.
• Plazmos struktūros uodega. Šis srautas yra daug platesnis nei dulkių takas, nes jo ilgis siekia dešimtis, o kartais ir šimtus milijonų kilometrų. Kometa sąveikauja su saulės vėju, kuris sukelia panašų reiškinį. Kaip žinoma, saulės sūkurių srautus prasiskverbia daugybė magnetinio pobūdžio laukų. Jie, savo ruožtu, susiduria su kometos plazma, todėl susidaro pora regionų su diametraliai skirtingu poliškumu. Kartais ši uodega įspūdingai nutrūksta ir susidaro nauja, kuri atrodo labai įspūdingai.
• Anti-Tail. Jis pasirodo pagal kitokį modelį. Priežastis ta, kad ji nukreipta į saulėtą pusę. Saulės vėjo įtaka tokiam reiškiniui itin maža, nes stulpelyje yra didelių dulkių dalelių. Stebėti tokį priešuodegį įmanoma tik tada, kai Žemė kerta kometos orbitos plokštumą. Disko formos darinys supa dangaus kūną beveik iš visų pusių.

Pagrindinės kometų rūšys

1. Trumpo periodo kometos. Tokios kometos orbitos laikas neviršija 200 metų. Didžiausiu atstumu nuo Saulės jie neturi uodegų, o tik subtilią komą. Periodiškai artėjant prie pagrindinio šviestuvo, atsiranda stulpelis. Užregistruota daugiau nei keturi šimtai panašių kometų, tarp kurių yra trumpalaikių dangaus kūnų, kurių apsisukimas aplink Saulę trunka 3–10 metų.
2. Kometos su ilgu orbitos periodu. Oorto debesis, pasak mokslininkų, periodiškai tiekia tokius kosminius svečius. Šių reiškinių orbitos terminas viršija dviejų šimtų metų ribą, todėl tokių objektų tyrimas tampa problemiškesnis. Du šimtai penkiasdešimt tokių ateivių suteikia pagrindo manyti, kad iš tikrųjų jų yra milijonai. Ne visi jie yra taip arti pagrindinės sistemos žvaigždės, kad būtų galima stebėti jų veiklą.

Garsiausios Saulės sistemos kometos

Yra daug kometų, kurios praeina per Saulės sistemą. Tačiau yra garsiausių kosminių kūnų, apie kuriuos verta kalbėti.

Halio kometa

Žinoma, kai kurios ilgo periodo kometos yra įspūdingesnės, tačiau 1P/Halley galima stebėti net plika akimi. Dėl to šis reiškinys yra unikalus ir populiarus. Beveik trisdešimt užfiksuotų šios kometos pasirodymų džiugino pašalinius stebėtojus. Jų dažnis tiesiogiai priklauso nuo didelių planetų gravitacinės įtakos aprašomo objekto gyvybei.

Halio kometos greitis mūsų planetos atžvilgiu yra nuostabus, nes viršija visus Saulės sistemos dangaus kūnų aktyvumo rodiklius. Žemės orbitinės sistemos artėjimą prie kometos orbitos galima stebėti dviejuose taškuose. Dėl to susidaro dvi dulkėtos formacijos, kurios savo ruožtu sudaro meteoritų lietų, vadinamus Vandeniais ir Oreanidais.

Jei atsižvelgsime į tokio kūno sandarą, jis mažai kuo skiriasi nuo kitų kometų. Artėjant prie Saulės stebimas putojančio tako formavimasis. Kometos branduolys yra palyginti mažas, o tai gali rodyti šiukšlių krūvą kaip statybinę medžiagą objekto pagrindui.

Neeiliniu Halio kometos perėjimo reginiu galėsite mėgautis 2061 m. vasarą. Tai žada geresnį grandiozinio reiškinio matomumą, palyginti su daugiau nei kukliu apsilankymu 1986 m.

Šio atradimo fenomenalumas slypi tame, kad 90-ųjų pabaigoje kometa buvo stebima be specialios įrangos dešimt mėnesių, o tai savaime negali nustebinti.

Dangaus kūno kietosios šerdies apvalkalas yra gana nevienalytis. Ledinės nesumaišytų dujų zonos derinamos su anglies monoksidu ir kitais gamtos elementais. Žemės plutos struktūrai būdingų mineralų ir kai kurių meteoritų darinių atradimas dar kartą patvirtina, kad Hale-Bop kometa atsirado mūsų sistemoje.

Kometų įtaka Žemės planetos gyvenimui

Islandijos ugnikalnis Eyjafjallajokull pradėjo savo aktyvią ir destruktyvią dvejų metų veiklą, kuri nustebino daugelį to meto mokslininkų. Tai įvyko beveik iš karto po to, kai garsusis imperatorius Bonapartas pamatė kometą. Tai gali būti sutapimas, tačiau yra ir kitų veiksnių, kurie verčia susimąstyti.

Anksčiau aprašyta Halley kometa keistai paveikė tokių ugnikalnių kaip Ruiz (Kolumbija), Taal (Filipinai), Katmai (Aliaska) veiklą. Šios kometos poveikį pajuto žmonės, gyvenę šalia Kosuino ugnikalnio (Nikaragva), kuris pradėjo vieną destruktyviausių tūkstantmečio veiklų.

Kometa Encke sukėlė galingą Krakatau ugnikalnio išsiveržimą. Visa tai gali priklausyti nuo saulės aktyvumo ir kometų, kurios artėjant prie mūsų planetos išprovokuoja tam tikras branduolines reakcijas, aktyvumo.

Kometos susidūrimai yra gana reti. Tačiau kai kurie ekspertai mano, kad Tunguskos meteoritas priklauso kaip tik tokiems kūnams. Kaip argumentus jie nurodo šiuos faktus:

• Likus porai dienų iki nelaimės buvo pastebėtos aušros, kurios savo įvairove rodė anomaliją.
• Tokio reiškinio kaip baltos naktys atsiradimas neįprastose vietose iškart po dangaus kūno kritimo.
• Tokio meteoriškumo rodiklio nebuvimas, kaip tam tikros konfigūracijos kietos medžiagos buvimas.

Kaip atrodo kometa - žiūrėkite vaizdo įrašą:

100 000 atstumais. Tai reiškia, kad juda daugybė mažų kūnų, vaizduojančių sulipusių dulkių dalelių gabalėlius, apgaubtus vandeniliu, vandeniu ir angliavandenilių sniegu. Šių kūnų rinkinys vadinamas „kometų debesiu“ arba Oorto debesiu.

Ji susiformavo kartu su Saulės sistema maždaug prieš 5 milijardus metų, t.y. medžiaga, iš kurios susidarė planetos, buvo išsaugota kometose. Todėl kometų tyrimas yra labai svarbus. Atskiri kūnai juda debesyje labai mažu santykiniu greičiu (metro dalimis per sekundę). Atsitiktiniai susidūrimai gali sukelti kūnų sutankinimą, jų sulipimą arba sunaikinimą.

Dėl labai ilgų procesų dauguma debesų kūnų įgyja kelių, galbūt keliasdešimties kilometrų matmenis. Jonizuojančiosios spinduliuotės ir kosminių spindulių (kurie yra didelės energijos elementariųjų dalelių srautai) įtakoje „sniege“ vyksta sudėtingos cheminės reakcijos, o per milijardus metų jame atsiranda sudėtingų cheminių junginių. Šie kūnai vėliau tampa kietais kometų branduoliais.

Periodiškai dėl atsitiktinių susidūrimų ar netoliese esančių žvaigždžių trikdžių kūnas iš kometų debesies gali būti išmestas į centrinius Saulės sistemos regionus. Jei tuo pačiu metu vyksta suartėjimas su viena iš milžiniškų planetų, tai yra įmanomas atvejis (o kartais ir pasitaiko), kai šis kūnas juda į orbitą, einančią arti Saulės.

Kometa išsiskiria galva - šviečiančiu miglotu apvalkalu, didėjančiu ryškumu link centro, kur dažniausiai stebima ryškesnė šerdis, ir pailginta uodega, visada nukreipta nuo Saulės.

Kometos uodega

Atstumas, maždaug lygus atstumui nuo Saulės iki Jupiterio, kietojo kometos branduolio paviršius įkaista taip, kad ima garuoti sušalusios dujos. Jai artėjant prie Saulės, didėja garavimas ir susidaro šviečiantis dujų debesis. Nedidelio slėgio ir saulės vėjo įtakoje dujos pradeda tolti nuo Saulės ir pasirodo kometa uodega, taip pat nukreiptas iš Saulės. Pravažiavus orbitos tašką, esantį arčiausiai Saulės, temperatūra kietosios šerdies paviršiuje krenta, garavimas mažėja ir uodega pamažu nyksta (56 pav.). Medžiaga iš svetainės

Artėjant prie Saulės išgaruoja tik mažai tirpstantys komponentai. Lieka silikato ir geležies dulkių dalelės, o ant paviršiaus atsiranda dulkių pluta, gerai apsauganti vidines šerdies sritis nuo per didelio įkaitimo.

Kaip aiškiai matyti periodinėse kometose, kometos išgaruojamų dujų kiekis mažėja su kiekvienu praėjimu šalia Saulės. Sumažėja šerdies stiprumas ir kometa sunaikinama.

Kometos skilimas buvo tiesiogiai pastebėtas kometoje Biela (1848). Praėjus keleriems metams po galutinio kometos sunaikinimo, Žemė kirto savo orbitą. Šiomis dienomis buvo išskirtinis meteorų lietus. Per minutę pasirodė daugiau nei 1000 meteorų; stebėtojai pasakojo, kad Berlyne tuo metu pasidarė taip šviesu, kad buvo galima skaityti.

KOMETAS (iš graikų κομήτης – plaukuotas, gauruotas), mažo dydžio ir masės Saulės sistemos dangaus kūnai, besisukantys aplink Saulę labai pailgomis orbitomis ir smarkiai padidinantys savo ryškumą artėjant prie Saulės. Prie Saulės kometos danguje pasirodo kaip šviečiantys rutuliai su ilga uodega už jų (1 pav.). Kometos – tai lediniai dangaus kūnai (kartais vadinami kosminiais ledkalniais), kurių ryškų švytėjimą sukuria saulės šviesos ir kitų fizinių efektų sklaida. Į pilnus kometų pavadinimus įeina atradėjų vardai (ne daugiau kaip trys), atradimo metai, didžioji raidė ir skaičius, nurodantys, kuriuo metų momentu kometos buvo atrasta, ir priešdėlis, nurodantis kometos tipą (P - trumpojo periodo kometa, C - ilgo periodo kometa, D - sugriuvusi kometa ir kt.). Kiekvienais metais mėgėjišku teleskopu galima stebėti maždaug 10-20 kometų.

Istoriškai kometų pasirodymas danguje buvo laikomas blogu ženklu, pranašaujančiu nelaimę ir nelaimę. Ginčai dėl kometų prigimties (atmosferinės ar kosminės) tęsėsi 2 tūkstančius metų ir baigėsi tik XVIII amžiuje (žr. Kometų astronomija). Didelė pažanga tiriant kometas buvo pasiekta XX amžiuje dėl erdvėlaivių misijų į kometas.

Bendra informacija apie kometas. Kometos kartu su asteroidais, meteoroidais ir meteorų dulkėmis priklauso mažiems Saulės sistemos kūnams. Apskaičiuota, kad bendras kometų skaičius Saulės sistemoje yra mažiausiai 10 12 . kometos skirstomos į dvi pagrindines klases: trumpojo periodo ir ilgojo periodo, kurių orbitos periodas atitinkamai mažesnis nei ir didesnis nei 200 metų. Bendras istoriniais laikais (įskaitant parabolines ir hiperbolines orbitas) stebėtų kometų skaičius yra arti 1000. Iš jų žinoma apie 100 trumpo periodo kometų, kurios reguliariai artėja prie Saulės. Šių kometų orbitos buvo patikimai apskaičiuotos. Tokios kometos vadinamos „senosiomis“, priešingai nei „naujos“ ilgo laikotarpio kometos, kurios, kaip taisyklė, buvo pastebėtos vidiniuose Saulės sistemos regionuose tik vieną kartą. Dauguma trumpalaikių kometų priklauso vadinamosioms milžiniškų planetų šeimoms, esančios šalia jų esančiose orbitose. Gausiausia yra Jupiterio šeima, kurioje yra šimtai kometų, tarp kurių žinoma daugiau nei 50 trumpiausio laikotarpio kometų, kurių apsisukimo aplink Saulę laikotarpis yra nuo 3 iki 10 metų. Mažiau stebėtų kometų apima Saturno, Urano ir Neptūno šeimas; pastarajam visų pirma priklauso garsioji Halio kometa.

Pagrindiniai rezervuarai, kuriuose yra kometų branduoliai, yra Saulės sistemos pakraštyje. Tai Kuiperio juosta, esanti šalia ekliptikos plokštumos tiesiai už Neptūno orbitos, 30–100 AU. e. nuo Saulės, ir sferinis Oorto formos debesis, esantis maždaug per pusę atstumo iki artimiausių žvaigždžių (30–60 tūkst. au). Oorto debesis periodiškai patiria gravitacinius trikdžius iš milžiniškų tarpžvaigždinių dujų ir dulkių debesų, galaktikos disko ir žvaigždžių (atsitiktinio artėjimo metu), todėl neturi aiškiai apibrėžtos išorinės ribos. Kometos gali palikti Oorto debesį, papildydamos tarpžvaigždinę terpę ir vėl sugrįžti. Taigi kometos atlieka unikalių Galaktikos regionų, esančių arčiausiai Saulės sistemos, zondų vaidmenį.

Dėl panašių trikdžių kai kurie kūnai iš Oorto debesies patenka į vidinius Saulės sistemos regionus, persikeldami į labai elipsinę orbitą. Artėjant prie Saulės šie kūnai stebimi kaip ilgo periodo kometos. Planetų (pirmiausia Jupiterio ir kitų milžiniškų planetų) gravitacinių trikdžių įtakoje jos arba prisijungia prie žinomų trumpalaikių kometų šeimų, kurios reguliariai grįžta į Saulę, arba persikelia į parabolines ir net hiperbolines orbitas, palikdamos Saulės sistemą amžiams. . Pagrindinis trumpalaikių kometų šaltinis yra Kuiperio juosta. Dėl Neptūno gravitacinių Kuiperio juostos objektų trikdžių, palyginti nedidelė juostoje gyvenančių ledinių kūnų dalis nuolat migruoja į vidines Saulės sistemos sritis.

Kometų judėjimas orbitoje. Kometos juda orbitomis, turinčiomis didelį ekscentriškumą ir polinkį į ekliptikos plokštumą. Judėjimas vyksta tiek į priekį (kaip planetos), tiek priešinga kryptimi. Pralenkdamos šalia planetų kometos patiria stiprius potvynių ir atoslūgių trikdžius, dėl kurių labai pasikeičia jų orbitos (ir atitinkamai sunku nuspėti kometų judėjimą ir tiksliai nustatyti efemeridus). Dėl šių orbitos pokyčių daugelis kometų patenka į Saulę.

Kometų orbitų elementų skaičiavimų rezultatai skelbiami specialiuose kataloguose; pavyzdžiui, 1997 m. sudarytame kataloge yra 936 kometų orbitos, iš kurių daugiau nei 80 % buvo pastebėtos tik vieną kartą. Priklausomai nuo jų padėties orbitoje, kometų ryškumas skiriasi keliais dydžiais ir pasiekia maksimumą netrukus po perihelio, o minimumą – afelyje. Absoliutus kometų dydis, pagal pirmąjį apytikslį apskaičiavimą, yra atvirkščiai proporcingas R4, kur R yra atstumas nuo Saulės. Paprastai trumpalaikės kometos aplink Saulę apskrieja ne daugiau kaip kelis šimtus kartų. Todėl jų gyvenimo trukmė yra ribota ir paprastai neviršija 100 tūkstančių metų.

Aktyvi kometos egzistavimo fazė baigiasi, kai išsenka lakių medžiagų atsargos branduolyje arba kometos branduolio paviršius pasidengia ištirpusia dulkių-ledo pluta, atsirandančia dėl kometos pasikartojančio artėjimo prie Saulės. Pasibaigus aktyviajai fazei, kometos branduolys fizinėmis savybėmis tampa panašus į asteroidą, todėl nėra ryškios ribos tarp asteroidų ir kometų. Be to, galimas ir priešingas efektas: asteroidas gali pradėti rodyti kometų aktyvumo požymius, kai jo paviršiaus pluta dėl vienokių ar kitokių priežasčių įtrūksta.

Dėl kometų orbitų netolygumo blogai prognozuojama jų susidūrimo su planetomis tikimybė, o tai dar labiau apsunkina asteroidų ir kometų pavojaus problemą. Žemės susidūrimas su kometos branduolio fragmentu galėjo sukelti 1908 m. Tunguskos įvykį (žr. Tunguskos meteoritą). 1994 metais buvo pastebėta daugiau nei 20 kometų Shoemaker-Levy 9 fragmentų (suplėšytų potvynių ir atoslūgių jėgų netoli planetos), nukritusių ant Jupiterio (2 pav.), dėl kurių Jupiterio atmosferoje įvyko katastrofiški reiškiniai.

Kometų struktūra ir sudėtis. Kometos susideda iš branduolio, atmosferos (komos) ir uodegos. Netaisyklingos formos branduoliai turi mažus dydžius – nuo ​​kelių iki dešimčių kilometrų ir atitinkamai labai mažą masę, kuri neturi pastebimo gravitacinio poveikio planetoms ir kitiems dangaus kūnams. Kometų branduoliai sukasi apie ašį, beveik statmeną savo orbitos plokštumai, o laikotarpis nuo kelių vienetų iki kelių dešimčių valandų. Kometų branduoliams būdingas mažas atspindys (albedas 0,03-0,04), todėl kometos toli nuo Saulės nematomos. Išimtis yra Encke kometa: šios kometos orbitos periodas yra tik 3,31 metų, ji palyginti nedaug nutolsta nuo Saulės ir gali būti stebima visoje jos orbitoje.

Likę kometos struktūros elementai susidaro kometai artėjant prie Saulės. Netoli orbitos perihelio koma ištinka dėl šerdies sublimacijos ir dulkių pašalinimo iš jos paviršiaus. Dulkių dalelių dydis komoje daugiausia yra 10 -7 -10 -6 m, tačiau yra ir didesnių dalelių. Koma yra ryškiai švytintis miglotas apvalkalas, kurio skersmuo viršija 100 tūkstančių km. Komos viduje, šalia branduolio, identifikuojamas ryškiausias gumulas - kometos galva, o už komos ribų - vandenilio vainikėlis (halo). Iš komos išsitiesia dešimčių milijonų kilometrų ilgio uodega: palyginti silpnai šviečianti juostelė, kuri, kaip taisyklė, neturi aiškių kontūrų ir yra nukreipta daugiausia priešinga Saulei kryptimi. Intensyvi sublimacija ir dulkių pašalinimas sukuria reaktyviąją jėgą; šis negravitacinis efektas taip pat įtakoja kometų orbitų nelygumus.

Kometų branduolių vidutinis tankis yra labai mažas, paprastai neviršijantis šimtų kg/m3. Tai rodo porėtą šerdžių struktūrą (3 pav.), susidedančią daugiausia iš vandens ledo ir kai kurių žemos temperatūros kondensatų (anglies dioksido, amoniako, metano ledo) su silikatų, grafito, metalų, angliavandenilių ir kitų organinių junginių priemaiša. Didelę šerdies dalį sudaro dulkės ir didesni uolų fragmentai. Vandens ledo gausa kometose paaiškinama tuo, kad vanduo yra labiausiai paplitusi molekulė Saulės sistemoje.

Matavimai, atlikti erdvėlaiviui artėjant prie kometos, iš esmės patvirtino hipotezę, kad branduolys yra „nešvarus sniego gniūžtė“. Panašų kometų branduolių modelį XX amžiaus viduryje pasiūlė amerikiečių astronomas F. Whipple'as. Koma daugiausia susideda iš neutralių vandens, vandenilio, anglies (C 2, C 3) molekulių, daugybės radikalų (OH, CN, CH, NH ir kt.) ir švyti dėl liuminescencinių procesų. Jis dalinai jonizuojamas trumpųjų bangų saulės spinduliuotės, sukuriant jonus OH +, CO +, CH + ir kt. Šiems jonams sąveikaujant su saulės vėjo plazma, UV ir rentgeno spindulių spektro srityse atsiranda stebima spinduliuotė.

Ledo sublimacijos metu dulkės tuo pačiu metu intensyviai išnešamos į atmosferą, dėl ko daugiausia susidaro kometos uodega. Pagal dar XIX amžiaus 2 pusėje F.A.Bredikhino pasiūlytą klasifikaciją išskiriami trys kometų uodegų tipai: I – tiesi ir siaura, nukreipta priešinga Saulei kryptimi; II - platus, išlenktas ir šiek tiek nukrypęs nuo saulės krypties; III – tiesus, trumpas ir stipriai nukrypęs nuo Saulės krypties. XX amžiuje S. V. Orlovas sukūrė šios klasifikacijos fizinį pagrindą pagal uodegos formavimosi mechanizmą. I tipo uodega sukuriama plazmai sąveikaujant su saulės vėju, II tipo uodegą sukuria submikrono dydžio dulkių dalelės, veikiamos lengvo slėgio, III tipo uodega sukuriama mažų ir didesnių dalelių, patiriančių skirtingą pagreitį po vėju, kolekcija. gravitacinių jėgų ir šviesos slėgio įtaka.

Dėl šio formavimo mechanizmo III tipo uodegų padėtis erdvėje yra ne tokia aiški, ji nesutampa su antisauline kryptimi ir yra pasvirusi atgal orbitos judėjimo atžvilgiu. Kartais uodegos struktūroje pastebimos išlenktos linijos – vadinamieji sindinamai ar net sindinamų gerbėjas, kurį sukuria įvairaus dydžio dulkių dalelės.

Pokyčius, vykstančius su kometomis skirtinguose jų orbitos taškuose ir jų gyvavimo metu, daugiausia lemia nestacionarūs šilumos ir masės perdavimo procesai akytoje šerdyje ir nevienalytės paviršiaus struktūros, iš kurios vyksta sublimacija, susidarymas. Kinetinis šių procesų modeliavimas leido susidaryti supratimą apie dujų būseną komoje. Netoli aktyvių kometų branduolių dujų srautas pusrutulyje, nukreiptame į Saulę, yra artimas pusiausvyrai, didėjant atstumui nuo branduolio paviršiaus, dujų tankis mažėja. Dėl adiabatinio dujų išsiplėtimo į tarpplanetinį vakuumą temperatūra yra keli kelvinai maždaug 100 km atstumu nuo šerdies. Netoli simetrijos ašies susidaro aiškiai apibrėžta srovė (čiurkšlė), kurią sukelia intensyvus dujų ir dulkių pašalinimas. (Kometos Halley branduolio vaizde, gautame šalia jos praskridus Giotto erdvėlaiviui, matomos kelios čiurkšlės.) Tokį netolygią sublimaciją nuo branduolio paviršiaus galima paaiškinti terminėmis deformacijomis, sukeliančiomis lūžius ir įtrūkimus paviršiaus plutoje. kometa.

Dėl intensyvaus dulkių išsiskyrimo iš trumpalaikių kometų išilgai jų orbitos susidaro dulkių tori. Šiuos tori periodiškai kerta Žemė savo orbitiniu judėjimu, o tai sukelia meteorų lietų.

Kometų svarba kosmogonijai. Kometų atsiradimas tikriausiai siejamas su ledinių kūnų gravitaciniu išmetimu iš milžiniškų planetų formavimosi regiono (žr. straipsnį Kosmogonija). Todėl kometų tyrimai padeda išspręsti pagrindinę Saulės sistemos atsiradimo ir evoliucijos problemą. Kometos yra labai svarbios moksliniu požiūriu, visų pirma kosmochemijos požiūriu, nes jose yra pagrindinė medžiaga, iš kurios susidarė Saulės sistema. Manoma, kad kometos ir primityviausia asteroidų klasė (anglies chondritai) išlaikė protoplanetinio debesies daleles ir dujų-dulkių kaupimosi diską. Kaip planetų (planetesimalių) formavimosi reliktai, kometos evoliucijos procese patyrė mažiausiai pokyčių. Todėl informacija apie kometų sudėtį leidžia nustatyti gana griežtus kosmogoninių modelių kūrimo parametrų diapazono apribojimus.

Tuo pačiu metu, remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, pačios kometos galėtų atlikti svarbų vaidmenį Žemės ir kitų sausumos planetų evoliucijoje kaip lakiųjų elementų ir jų junginių (pirmiausia vandens) šaltinis. Kaip parodė matematinio modeliavimo rezultatai, iš šio šaltinio Žemė galėjo gauti vandens kiekį, panašų į jos hidrosferos tūrį. Venera ir Marsas galėjo gauti maždaug tokį patį vandens kiekį, o tai patvirtina hipotezę apie senovės vandenynų egzistavimą ant jų, kurie buvo prarasti vėlesnės evoliucijos metu. Kometos taip pat laikomos galimomis pirminių gyvybės formų nešėjomis. Gyvybės atsiradimo planetose problema visų pirma siejama su medžiagos pernešimu Saulės sistemos viduje ir išorėje bei migracijos-susidūrimo procesais, kuriuose kometos vaidina pagrindinį vaidmenį.

Lit.: Orlovas S.V. Apie kometų prigimtį. M., 1960; Dobrovolskis O. V. Kometos. M., 1966; Kometų fizika ir chemija. IN.; N.Y., 1990; Yeomans D. Comets: chronologinė stebėjimo istorija; mokslas, mitai ir tautosaka. N.Y., 1991; Kometos po Hailey eros. Dordrecht, 1991. t. 1-2; Marovas M. Ya. Fizinės kometų savybės ir modeliai // Astronomijos biuletenis. Saulės sistemos tyrimai. 1994. T. 28. Nr 4-5; dar žinomas Maži Saulės sistemos kūnai ir kai kurios kosmogonijos problemos // Fizinių mokslų pažanga. 2005. T. 175. Nr. 6.