Почему у кометы бывает хвост кратко

Обновлено: 19.05.2024

Наиболее известная комета — это комета Галлея , которая с 239 года н. э. появляется каждые 76 лет. Последний раз ее видели в 1986 году, и она возвратится в 2062-м. А комета Шумейкера-Леви стала знаменитой в 1994 году после столкновения с Юпитером. Изучение комет важно, поскольку дает астрономам ценную информацию о строении Солнечной системы.

В древности появление кометы считалось предвестником необычных событий. Так, христиане полагают, что Вифлеемская звезда (комета) направила Марию и Иосифа в грот, где родился Иисус Христос. Наполеон был уверен, что комета в 1769 году предвещала его рождение. Но все же п оявление кометы чаще ассоциировалось с катастрофами. С ее появлением совпало извержение Везувия в 79 году н.э., уничтожившее Геркуланум и Помпеи. В 1665 году в небе появилась комета, и в том же году в Лондоне началась страшная эпидемия; в 1835 году, полном несчастий, причиной всех бед также посчитали комету.

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.

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!

Двойной хвост кометы

Хвост кометы рождает Солнце, когда давление солнечного света, вытягивает пылевой хвост в сторону, противоположную Солнцу. Хвост кометы может быть десятки миллионов километров в длину при наблюдении в отраженном солнечном свете. Молекулы газа подвергающиеся воздействию солнечного ультрафиолетового излучения, теряют электроны и становятся электрически заряженными частицами или ионами. Ионы взаимодействуют с заряженными частицами солнечного ветра и образуют ионный хвост, который может иметь протяженность в сотни миллионов километров в направлении, противоположном Солнцу.

Каждая комета имеет два хвоста — пылевой хвост и ионный хвост. Если комета слабая, небольшая, то обнаружить можно только один хвост, или их не видно вообще, и тогда комету можно наблюдать нечеткое размытое пятно света, даже в большой телескоп. Ученые могут идентифицировать эти хвосты, используя специальные фильтры, которые чувствительны к пыли и газов.

Другие кометы, такие как комета Хейла-Боппа, которую можно было наблюдать с Земли в 1997 году, имеют очень яркие хвосты. Хотя хвосты кометы Хейла-Боппа было четко видно с Земли, ученые при помощи чувствительных камер определили сложную структуру хвоста. Одно из этих изображений показало длинный, изогнутый хвост пыли. Другие снимки показали хвост из пыли и газа и ионный хвост. Получили изображение одного пылевого хвоста и двух хвостов ионизированного газа.

Изучение хвостов предоставило ученым важную информацию о внутренней химии и структуру ядра кометы. Плотность вещества в коме и хвосте очень низкая, гораздо ниже, чем лучший вакуум, который может быть воспроизведен в большинстве лабораторий.

В 1986 году космический аппарат Джотто полетел прямо через хвост кометы Галлея, всего в нескольких сотнях километров от ядра. Весь феномен комет заключается в небольших ядрах этих космических странников, имеющих размеры всего в нескольких километрах в поперечнике, но кома и хвосты комет могут распространяться на десятки миллионов километров и становятся легко видимыми невооруженным глазом в ночном небе Земли. Если планета Земля пересекает хвост кометы, то в ночном небе наблюдается метеорный поток.

Что такое комета?

Например, комета Хейла-Боппа — самая яркая комета современности с очень красивым и длинным хвостом, была открыта 22 июля 1995 года. Она считается одной из самых больших, ядро достигает 90 километров в поперечнике. Период обращения кометы составляет 2380 лет, поэтому ждать ее возвращения придется очень долго.

Однако есть короткопериодические кометы — они пролетают вблизи Солнца не менее одного раза за 200 лет, большинство из них делают один пролет за время от трех до девяти лет, в это время они теоретически доступны для наблюдения с Земли, однако нередко все равно остаются невидимыми.

23 июля 2020 года на минимальном расстоянии от Земли окажется самая яркая за последние семь лет комета C/2020 F3 NEOWISE. Она видна в ночном и утреннем небе невооруженным глазом. Зрелище редкое — последний раз эта комета приближалась к нашей планете порядка пяти тысяч лет назад.

Почему у кометы есть хвост?

В центре кометы — ледяное ядро, диаметр которого может достигать нескольких десятков километров. Как только комета приближается к Солнцу на расстояние, примерно равное орбите Юпитера, ядро разогревается и начинает испаряться, выбрасывая в окружающее пространство газообразное вещество с пылинками. Хвост может растягиваться на десятки миллионов километров.

Читайте также: