Чем обусловлено образование хвостов комет кратко
Обновлено: 05.07.2024
При приближении к Солнцу вещество, из которого состоит комета (замёрзшие газы) испаряется и относится в сторону давлением солнечного света и солнечным ветром (потоком частиц) , образуя видимый хвост - ионизированный газ светится, мелкие частички пыли рассеивают свет.
Образование хвостов комет обусловлено световым давлением на частицы, испаряющиеся с ядра кометы, поэтому ее хвост всегда направлен от Солнца.
Хвост - это вытянутый шлейф из пыли и газа кометного вещества, образующийся при приближении кометы к Солнцу и видимый благодаря рассеянию на нем Солнечного света. Обычно направлен от Солнца.
Образование хвостов комет: строение кометы на фото, длина хвоста, исследование Тихо Браге, газовый и пылевой хвост, куда направлен, комета без хвоста.
Мы любим кометы за их длинные и прекрасные хвосты, вытягивающиеся порой на сотни километров. Но как происходит образование хвостов комет?
Раньше люди с прибытием комет делились на 2 группы: одна молилась о спасении и считала, что это предзнаменование гибели, а другая готовилась к крупному празднику. К примеру, прилет кометы Галлея в 1066 году принес с собою смерть для короля Гарольда II и победу для Уильяма Завоевателя.
Наличие хвостов у комет долгое время сбивало ученых, полагавших, что это намек на присутствие объектов в нашей атмосфере. Только в 1500-х гг. Тихо Браге при помощи параллакса определил дистанцию к кометам. Он догадался, что это такие же небесные тела Солнечной системы.
Кометы часто обладают двумя хвостами – изогнутый пылевой и прямой ионный
Газовый и пылевой хвост кометы
С появлением фотографии стало ясно, что часто у комет формируется два хвоста. Он представлен ионизированным газом и диммером из пылевых частичек. Ионный всегда указывает на Солнце. Мы понимаем, почему хвост кометы направлен от звезды, ведь фактически он отталкивается от кометы звездным ветром.
Сейчас мы знаем, что ионный хвост располагает летучими веществами, вроде воды, метана, аммиака и двуокиси углерода. Они замораживаются возле кометной поверхности и с приближением к Солнцу прогреваются и переходят в газообразное состояние. Это заставляет пыль на поверхностном слое течь. Нагрев происходит неравномерно.
Неправильная форма и кометное вращение также приводят к тому, что некоторые части прогреваются, а другие остаются затененными. В некоторых случаях это и вызывает несколько хвостов.
22 декабря 2011 года космическая станция зафиксировал прибытие кометы Лавджоя с зелеными слоями кислорода и натрия
Ионные хвосты могут быть масштабными, а некоторые в 4 раза превышают дистанцию Земля-Солнце. Но они размытые. Если сгустить их, то количество не заполнило бы и стандартный бассейн.
Нет также четкой разделительной линии между кометой и астероидом. Это не тот вариант, где первые – грязные снежки, а вторые – сухие скалы. Иногда астероиды способны получить пыльный или газообразный хвост.
Хвост кометы — вытянутый шлейф из пыли и газа кометного вещества, образующийся при приближении кометы к Солнцу и видимый благодаря рассеянию на нём Солнечного света. Обычно направлен от Солнца.
При приближении кометы к Солнцу с поверхности её ядра начинают сублимироваться летучие вещества с малой температурой кипения, такие как вода, моноксид, оксид углерода, метан, азот и, возможно, другие замёрзшие газы [1] . Этот процесс приводит к образованию комы, которая может в поперечнике достигать 100 000 км [2] . Испарение этого грязного льда высвобождает пылевые частицы, которые относятся газом от ядра. Молекулы газов в коме поглощают солнечный свет и переизлучают его затем на разных длинах волн (это явление называется флуоресценцией), а пылевые частицы рассеивают солнечный свет в различных направлениях без изменения длины волны. Оба эти процесса приводят к тому, что кома становится видимой для стороннего наблюдателя [3] .
Действие солнечного излучения на кому приводит к образованию хвоста кометы. Но и здесь пыль и газ ведут себя по-разному. Ультрафиолетовое излучение солнца ионизирует часть молекул газов [3] , и давление солнечного ветра, представляющего собой поток испускаемых Солнцем заряженных частиц, толкает ионы, вытягивая кому в длинный хвост, который может иметь протяжённость более чем 100 миллионов километров [1] [4] . Изменения в потоке солнечного ветра могут приводить к наблюдаемым быстрым изменениям вида хвоста и даже полному или частичному обрыву. Ионы разгоняются солнечным ветром до скоростей в десятки и сотни километров в секунду, много больших, чем скорость орбитального движения кометы. Поэтому их движение направлено почти точно в направлении от Солнца, как и формируемый ими хвост I типа. Ионные хвосты имеют обусловленное флуоресценцией голубоватое свечение. На кометную пыль солнечный ветер почти не действует, её выталкивает из комы давление солнечного света. Пыль разгоняется светом гораздо слабее чем ионы солнечным ветром, поэтому её движение определяется начальной орбитальной скоростью движения и ускорением под действием давления света. Пыль отстаёт от ионного хвоста и формирует изогнутые в направлении орбиты хвосты II или III типа. Хвосты II типа формируются равномерным потоком пыли с поверхности. Хвосты III типа являются результатом кратковременного выброса большого облака пыли. Вследствие разброса ускорений, приобретаемых пылинками разного размера под действием силы давления света, начальное облако также растягивается в хвост, обычно изогнутый ещё сильнее, чем хвост II типа. Пылевые хвосты светятся рассеянным красноватым светом.
С древнейших времен люди с восхищением и удивлением наблюдали за звездным небом, стремясь познать его тайны. На протяжении всей человеческой истории, астрономы шаг за шагом, по крупицам собирали сведения о космосе, и в том числе об весьма интересных космических объектах – кометах, о которых наша сегодняшняя статья.
Определение
А еще кометы очень часто путают с другими летающими небесными объектами: астероидами и метеоритами, мы же постараемся внести в ясность в этот момент и сформулируем различие между ними.
Отличие от астероидов
В целом кометы и астероиды имеют много общих черт: они вращаются вокруг Солнца, имеют необычные орбиты, и кометы, и астероиды могут пролетать, в том числе и близко от Земли, как и других планет Солнечной системы. Но в чем же их различие? На самом деле комета от астероида отличается по многим вещам:
Отличие от метеоритов
Также весьма похож на комету метеорит, но и между ними есть немало различий:
Немного истории
Писали о кометах в своих трудах и видные ученые мужи античности, в частности Аристотель полагал, что кометы представляют собой светящийся газ, а римский философ Сенека выдвинул предположение, что кометы – небесные тела, которые двигаются по своим орбитам.
Немало шума в истории наделала знаменитая комета Галлея, которая не раз была замечена на звездном небосклоне и всегда ее появление связывалась с разными историческими событиями. Например, считается, что прилет кометы Галлея в 1066 году принес с собой смерть английского короля Гарольда ІІ и победу Вильгельма Завоевателя – один из поворотных моментов в истории европейского средневековья.
Появление кометы Галлея в 1066, фрагмент гобелена из Байе, прославляющего победу Вильгельма Завоевателя.
Из чего состоят кометы
На сегодняшний день наука значительно продвинулась в изучении этих интересных небесных объектов, в том числе выяснила их состав. Итак, кометы состоят из твердого ядра, которое в свою очередь состоит из замершей воды и космической пыли. Сама же комета, как мы писали выше состоит из льда, пыли, скальных пород и органических соединений.
Как образуется хвост кометы
Откуда у кометы хвост, вообще, чем обусловлено образование хвостов комет? Характерный огненный хвост кометы – это выброс газа и пыли происходящий под действием солнечной энергии. Когда комета подлетает ближе к Солнцу, ее поверхность накаляется, что приводит к этому выбросу, который и создает комете хвост. При этом если у астероидов хвосты образуются только при столкновении об что-то, у кометы они появятся просто при ее подлете чуть ближе к Солнцу вследствие особенностей строения самой кометы. Также интересно, что хвост кометы направлен от Солнца, всегда.
Возраст комет
Ничто не вечно под Луной, даже звезды имеют свой возраст, а кометы и подавно. Более того кометы имеют своеобразный жизненный цикл, сначала они молоды, а потом стареют. Старение у комет проявляется в том, что летая вокруг Солнца, они постепенно теряют свой оббьем, который испаряется с кометы под действием солнечной энергии (хвост кометы как раз и есть продуктом этого испарения).
Падение кометы
Интересные факты
Видео
И в завершение интересный документальный фильм, про самые легендарные кометы, обитающие в нашей Солнечной системе.
Астрономия и чудеса космоса, кажется, сбивают нас с ног каждый день. Это, конечно, имеет смысл, потому что чем больше мы узнаем о небесных объектах, тем более увлекательными они становятся. Самое приятное в этой области науки заключается в том, что у нас никогда не хватает ресурсов для исследований. Есть бесчисленное множество вещей, которые мы не знаем или полностью не понимаем, что держит нас готовыми и жаждущими большего.
Например,вы никогда не задумывались, что это за мерцающие хвосты за кометами? Ну, ты вот-вот это узнаешь!
Когда комета пролетает близко от солнца, ультрафиолетовое излучение Солнца заставляет газ ионизироваться с поверхности кометы в форме хвоста. Интересно, что комета не обязательно имеет только один хвост. Это явление можно объяснить тем фактом, что поверхность кометы не ровная, как у планет. Из-за этой неровной поверхности ионизация может привести к откачке множества струй великолепных трасс.
Что такое кометы?
Как и все в науке, кометы издавна ассоциировались со знаками Бога. В раннем возрасте кометы могли означать хорошие предзнаменования для некоторых королей, но плохой знак для других! В 1910 году люди в Чикаго закрыли свои окна в ответ на слух, что хвост кометы может ввести яд в атмосферу Земли. Однако наше нынешнее знание отбрасывает такие вымышленные идеи!
Кометы - это небесные тела, которые в основном состоят из льда. Обычное название, которое используют исследователи, - "снежные комья грязи". Они "снежные", потому что состоят изо льда, в то время как "грязный комок" указывает на присутствие большого количества пыли. Известно, что большинство этих комет вращаются вокруг Солнца, но они, как правило, обитают в отдаленной области Солнечной системы, называемой Облаком Оорта.
Положение облака Оорта
Что такое кома и почему они тянутся как хвост?
Каждый раз, когда вы видите изображение кометы, вы неизбежно обнаруживаете нечеткий след. Это потому, что все снимки комет, которые вы видели, были сделаны с Земли, а наша планета довольно близко к Солнцу. Таким образом, кажется, что Солнце ответственно за хвост комет.
Когда комета, находясь на орбите Солнца, оказывается в непосредственной близости от звезды, лед на поверхности ядра начинает превращаться в газ. Если вам интересно, как это возможно, позвольте мне объяснить на примере из нашего повседневного опыта.
Если холодильник перестает работать, лед превращается в воду, а это означает, что твердые вещества могут превращаться в жидкости. Однако на поверхности кометы, как лед превращается в газ, не проходя через жидкую стадию?
Простой ответ на этот вопрос - сублимация. Сублимация происходит, когда молекулы поглощают достаточно тепла, чтобы преодолеть силы притяжения соседних соседей и уйти прямо в стадию пара. Сублимация - герой этой истории. В комете с двумя хвостами одна может быть частицами ионизированного газа, которые сублимируются под действием солнечного ветра. Другой хвост может состоять из пыли, которая выходит с поверхности кометы после ионизации льда.
Важно отметить, что ионизирующее давление, вызванное солнечным ветром, более интенсивно воздействует на молекулы газа, что означает, что ионный хвост более интенсивен. Для сравнения, пылевой хвост стреляет более лениво. Более того, неправильная форма кометы также может быть причиной появления множества хвостов.
Являются ли хвосты комет на самом деле ядовитыми?
Это может звучать странно, но люди думали об этом много лет! Как ни странно, если ядро кометы содержит много углерода, то хвост после ионизации может вытеснить жуткий зеленый цвет. Для людей, которые часто связывают зеленые жидкости с ядом, путаница неизбежна!
Комета Галея (официальное название 1P/Halley[1]) — яркая короткопериодическая комета, возвращающаяся к Солнцу каждые 75—76 лет. В 1910 году земля прошла через хвост кометы Галлея, но никакого ущерба не было. Хотя хвосты комет, как известно, содержат смертельный газ, называемый цианогеном, он редко оказывает влияние. Наша планета, проходящая через этот хвост, могла принять ничтожно малую долю цианогена хвоста, которого было недостаточно для того, чтобы повлиять на Землю!
С каждым прошедшим десятилетием мы склонны накапливать больше фактов об этих мигрирующих небесных объектах, которые когда-то считались приносящими чуму или хороший урожай. Наука и астрономия, от необоснованных и необычных убеждений до понимания химического состава на поверхности этих “волосатых” грязных шаров, несомненно, прошли долгий путь!
Читайте также: