В чем отличие состава кометного вещества от вещества большинства астероидов кратко

Обновлено: 06.07.2024

Люди на протяжении столетий смотрели на ночное небо и задавались вопросом, что они видят, и что лежит за его пределами. Со временем, в результате развития изучения космоса и астрономии, ученые постепенно начали отвечать на эти вопросы, давая имена разным объектам в пространстве и даже предсказывая определенные астрономические события. Для тех, кто не знаком с изучением астрономии, эти термины могут быть запутанными и трудно запоминающимися. Прекрасным примером служат кометы и астероиды, два космических объекта, которые постоянно путают. В этой статье более подробно рассматривается основная разница между кометами и астероидами.

Из чего состоят кометы?

Структура кометы

Структура кометы основана на ядре, которое является замороженным центром. Это ядро окружено комой, представляющей собой большое облако газа, воды и пыли. Кома образуется, когда комета подходит близко к Солнцу. Жара от звезды заставляет лед в комете плавится и испаряется, и затем пар отрывается от ядра солнечным ветром и радиационным давлением. Получающийся эффект часто называют хвостом кометы, который имеет тенденцию указывать на Солнце. Этот процесс означает, что каждый раз, когда комета приближается к солнцу, она становится меньше, в результате потери материала.

Типы комет

Обычно считается, что кометы относятся к одной из двух категорий: короткопериодической и долгопериодической. Короткопериодическим кометам, также известным как периодическим кометам, обычно требуется менее 200 лет, чтобы завершить полную орбиту. Эти кометы, как правило, движутся по тому же пути, что и другие тела или планеты Солнечной системы, путешествуя также далеко, как Юпитер и Нептун. По мере приближения короткопериодических комет к этим более крупным планетам они подвергаются дополнительному гравитационному притяжению.

Долгопериодические кометы завершают полную орбиту за период от 200 до 1000 лет. Мало того, что этим космическим объектам необходимо больше времени, чтобы преодолеть полный путь вокруг Солнца, они также имеют эллиптическую, а не круговую орбиту. Гравитационное притяжение более крупных планет может привести к тому, что долгопериодические кометы вынуждены полностью выходить за пределы Солнечной системы.

Из чего состоят астероиды?

Астероид – объект неправильной формы, который вращается вокруг Солнца. Эти тела часто считаются карликовыми планетами, особенно когда они расположены во внутренних областях Солнечной системы. Астероиды в основном состоят из минералов и горных пород. Ученые полагают, что астероиды являются остатками материалов, которые никогда не были достаточно большими, чтобы считаться планетой.

Структура астероида

Большинство астероидов очень похожи по своей структуре, поскольку они имеют твердое тело, которое отмечено небольшими кратерами на поверхности. Эти объекты могут измеряться в пределах от 1 м до 1000 км в диаметре. Чем крупнее астероид, тем более выражена его форма. Поскольку астероиды движутся вокруг Солнечной системы, они следуют по орбитальному пути, одновременно вращаясь на месте.

Типы астероидов

Астероиды обычно классифицируются по их орбитальному пути и по спектральному отражению. Что касается орбитальной классификации, то астероид может быть частью группы или семейства астероидов. Группы астероидов состоят из большого количества астероидов, которые вращаются вместе с относительно свободным прилеганием. С другой стороны, семейства астероидов можно найти в непосредственной близости и, предполагается, что они возникли в результате разделения более крупного астероида в какой-то момент в прошлом.

Астероидная спектральная классификация основана на цвете, форме и отражающих свойствах этих космических объектов. Астероиды первоначально были разделены на три спектральные категории: темные, каменистые, и те, которые нельзя отнести к первым двум. На протяжении многих лет эти категории расширялись по мере обнаружения новых типов астероидов.

Отличие между кометами и астероидами

Исследователи выявили много различий между кометами и астероидами, прежде всего в их составе. Как упоминалось ранее, кометы состоят из льда, горных пород, пыли и других органических соединений, тогда как астероиды состоят из горных пород и минералов. Из-за отличий в составе эти два астрономических тела также по-разному реагируют на Солнце и его тепло. Кометы со временем становятся меньше, так как лед начинает таять. Астероиды сохраняют свой размер и не теряют материал, когда проходят мимо Солнца.

Другая разница между кометами и астероидами находится в непосредственной близости от Солнца. Кометы можно найти дальше от Солнца, чем астероиды, что объясняет их различия в составе. Удаленное расположение от солнца позволило кометам сформировать и поддерживать лед. Большинство комет находятся в поясе Койпера или облаке Оорта. Пояс Койпера расположен прямо за орбитой Плутона, в самых отдаленных районах Солнечной системы. Облако Оорта – это область, в которой собраны бесчисленные кометы, движущиеся вокруг Солнца на расстоянии до 21 триллиона км. Напротив, большинство астероидов вращаются вокруг пояса астероидов, который расположен между Марсом и Юпитером.

Помимо отличий в составе и расстоянии от Солнца, кометы и астероиды также различаются по внешнему виду. Как упоминалось ранее, кометы имеют хвостовое образование, которое указывает на Солнце. Астероиды разные, и у них нет хвоста или нечто подобного. Хвост кометы, известный как кома, является результатом разницы в составе.

Кометы и астероиды также обычно имеют разную орбитальную форму. Кометы, например, путешествуют по более вытянутым орбитам вокруг Солнца. Астероиды, как правило, следуют по более круговой орбите и перемещаются группами при прохождении через пояса.

Из чего состоят кометы

Фотография кометы ISON во время ее подлета к Солнцу (2013 г.)

Так из чего же состоят кометы? Наблюдения наталкивают на мысли о том, что комета в большей степени состоит из слоев замороженных газов, вроде метана, воды, азота или углекислого газа, с элементами тугоплавких каменистых частиц – пыли. Скорее всего, такие тела образовались во время формирования самой Солнечной системы, когда небольшие твердые тела (в будущем – ядра комет) притягивали к себе окружающий газ, который с вкраплениями намерзал на них верхним слоем. Согласно одной из наиболее весомых гипотез – это происходило в области образования газовых гигантов. Чтобы лучше представить этот объект – потребуется несколько углубиться в его недра и разобрать структуру.

Структура кометы

Схематическое изображение состава кометы

Типичная структура кометы: ядро, кома, пылевой хвост

Наиболее видимой частью кометы, для обычного наблюдателя, является ее длинный светящийся хвост, который может простираться на несколько миллионов километров в длину позади кометы. Как уже было сказано ранее – он возникает в результате приближения кометы к Солнцу и представляет собой испаряющиеся газы, также увлекающие вслед за собой облака пыли. 99,9% свечения кометы вызвано именно этим газопылевым следом, который, в отличие от ядра кометы, имеет более высокий коэффициент отражения – альбедо.

Типы кометы

Согласно теории форм комет и их хвостов, которая была разработана астрономом Федором Бредихиным еще в конце XlX века, существует несколько типов хвостов комет:

К первому типу относятся кометы, хвост которых является прямым и тянется в противоположную сторону от Солнца.
Второй тип включает кометы с широким и изогнутым хвостом.
К третьему типу относят кометы, чьи неширокие хвосты направлены вдоль их орбиты.

Зачастую, хвост комет направлен в противоположную сторону от Солнца, однако очень редко можно заметить кометы, хвосты которых несутся впереди них. Это вызвано тем, что от кометы во все стороны отделяются более крупные частицы, которые слабо подвержены влиянию солнечного ветра, и они остаются на орбите кометы. Большинство этого материала остается позади, но с некоторой точки зрения, кажется, что хвост опережает комету. Но есть и небольшая часть этой пыли, которая окутывает саму комету. В обоих случаях наблюдение этой пыли вызывает затруднение, на фоне более яркого, отражающего материала, образующего плазменный и пылевой хвосты.

Астероиды

Фотография астероида Ида с его маленьким спутником Дактиль, сделанная космическим аппаратом Гелилео в 1993-м году

Основной параметр, который отличает астероид от других тел – это размер тела. Таким образом, к астероидам относятся тела, диаметр которых превышает 30 метров (тела меньше — метеороиды).

Из чего состоят астероиды

Художественное изображение протопланетного диска

Прародителями астероидов, как считают ученые, являются так называемые планетезимали – небесные тела, которые ранее окружали протозвезду и образовывались путем аккреции окружающей материи (гравитационного притяжения). Это происходило до того момента, пока в процесс не вмешался массивный Юпитер, гравитационное воздействие которого выбросило 99% планетезималей из протопланетного диска.

Тела, окружающие планетезимали, в основном, состояли из пылевых частиц протопланетного диска, включающих большое количество возможных химических комбинаций. Моделирование тех условий показало, что астероиды диаметром более 120 километров образовались именно таким образом в ту раннюю эпоху. Тела меньшего размера образовались в результате столкновений между большими астероидами во время рассеяния протопланетного диска, либо после него. Наибольшие астероиды, вроде Паллады, Юноны или Весты, стали достаточно велики для образования ядра из тяжелых металлов и коры из скальных пород. Чтобы более подробно разобраться в составе астероидов, следует рассмотреть различные их типы, которые в том числе классифицируются и в зависимости от состава.

Типы астероидов

Классификация астероидов проводится аналогичным образом как классификация звезд – по спектральному классу – интенсивности отражения/поглощения света.

Класс A – имеет высокий альбедо и красноватый цвет. Согласно расчетам, состав таких астероидов представлен в виде высокотемпературных оливинов, и смесей металлов, вроде железа или никеля, с оливином.
Классы B, C, F – углеродные астероиды, которыми представлены 75% известных астероидов. Химический состав таких тел похож на состав протопланетного диска, за исключением водорода, гелия, а также других летучих элементов, которые отсутствует в астероидах этого класса. Примечательно, что иногда (для классов B и C) наблюдается поглощение света на длинах волн, характерных для воды. Это свидетельствует о возможном наличии воды в составе таких тел.
Классы D, P, T – тела с низким альбедо и спектром с красным оттенком. Астероиды этого класса состоят из силикатов, включающих углерод или различные органические вещества, возможно присутствие льда.
Класс E – отличаются наличием в своем составе такого силиката как энстатит – устойчивого к плавлению.
Класс G – представляет астероиды с невысоким альбедо, отражающие практически бесцветное излучение. Схожи с классом C. Считается, что в состав таких тел входят низкотемпературные гидратированные (с молекулами воды) силикаты, вроде глины и слюды с элементами органических соединений или углерода.
Классы Q и R – также как и класс A, подразумевает присутствие в составе металлов и оливина, либо пироксена (проще говоря – кремний и оксиген).
Классы S, V и G – умеренно яркие астероиды, в основном состоящие из силикатов, железа (хондритов) и камня, пироксена (класс V).

Несмотря на столь обширную классификацию, более старая и более общая включает всего три типа астероидов:

Класс C – включает 75% известных человечеству астероидов, имеют углеродный состав.
Класс S – 17% открытых астероидов, силикатный состав.
Класс M – большая часть остальных астероидов, металлический состав.

Отличие между кометами и астероидами

Немного разобравшись в этих терминах можно выделить основные отличия между кометами и астероидами.

Наблюдение. Исходя из происхождения обоих терминов, можно отметить такое различие между этими телами как их вид при наблюдении: комета представляется точкой с очень длинным светящимся хвостом и может наблюдаться невооруженным глазом, в то время как астероид – практически неразличимая точка на небосводе.

Происхождение. Хотя большинство астероидов, также как и комет, возникли в Солнечной системе в эпоху ее формирования, все же это происходило различными путями: в то время как астероиды посредством аккреции притягивали всевозможные виды окружающей материи, на малые ядра комет намерзали газы в области образования газовых гигантов. Различие в образовании комет и астероидов привело и к различию в их составе.

Состав. Каменистые ядра комет покрыты слоем замерзших газов, что и влечет за собой их особенный внешний вид. Астероиды же могут состоять из более широкого спектра материалов и даже имеют обширную классификацию по спектральному классу, составу.

Если упоминать об опасности для Земли, то, как кометы, так и астероиды могут нанести глобальный ущерб нашей планете, который должен оцениваться индивидуально для каждого такого тела.

Астероид и комета – сравнение и главные отличия объектов Солнечной системы: описание и характеристика, состав, Пояс Койпера, Облако Оорта, орбита, расположение.

Астероиды и кометы имеют общие черты. Это тела, вращающиеся вокруг Солнца, и они могут иметь необычные орбиты, иногда проходя близко к Земле или другим планетам. Эти тела - своеобразные "остатки", собранные из материалов времен формирования нашей Солнечной системы 4,5 млрд. лет назад. Но так чем же отличается астероид от кометы? Самая большая разница между кометами и астероидами в том, из чего они образованы.

Отличие астероида от кометы: состав

В то время как астероиды состоят из металла и скалистого материала, кометы состоят изо льда, пыли, скальных пород и органических соединений. Когда кометы подходят ближе к Солнцу, они теряют твердость с каждым оборотом по орбите, потому что часть их льда тает и испаряется. Астероиды же, как правило, остаются твердыми, даже когда проходят рядом с Солнцем.

Сейчас большинство астероидов находятся в Поясе астероидов в области между орбитами Марса и Юпитера, которая может вместить миллионы космических камней разных размеров. С другой стороны, большинство комет в самых отдаленных уголках нашей Солнечной системы: либо в Поясе Койпера – области, расположенной сразу за пределами орбиты карликовой планеты Плутон, которая может иметь миллионы ледяных комет (как и многие другие ледяные карликовые планеты, похожие на Плутон и Эриду); либо в Облаке Оорта - области, где триллионы комет могут облетать Солнце по орбите на огромном расстоянии до 20 триллионов километров (13 триллионов миль).

Отличие астероида от кометы : орбита

Некоторые ученые считают, что астероиды сформировались гораздо ближе к Солнцу, где было слишком тепло, чтобы льды оставались твердыми, в то время как кометы формировались дальше от Солнца и поэтому могли сохранить лед. Тем не менее, другие ученые считают, что кометы, которые в настоящее время сосредоточены в Поясе Койпера и Облаке Оорта, на самом деле, формировались внутри Солнечной системы, но затем вылетели из нее за счет гравитационных эффектов гигантских планет Юпитера и Сатурна.

Мы знаем, что гравитационные возмущения периодически выводят астероиды и кометы из их обычных "домов" и помещают их на орбитальные курсы, которые приводят их ближе к Солнцу, как и к Земле.

Орбита некоторых известных комет

Еще одно различие между астероидами и кометами - в их орбитальных моделях. Астероиды, как правило, имеют более короткие, более круговые орбиты. Кометы, как правило, имеют очень широкие и удлиненные орбиты, которые часто превышают 50,000 а.е. от Солнца (* Примечание: 1 а.е., или астрономическая единица, равна расстоянию от Земли до Солнца). Некоторые, так называемые длинные кометы, происходят из Облака Оорта и находятся на больших орбитах вокруг Солнца, которые уводят их далеко за пределы планет и возвращают обратно. Другие, называемые краткосрочными кометами, прилетают из Пояса Койпера и перемещаются по более коротким орбитам вокруг Солнца.

Отличие астероида от кометы : количество

Существует большая разница, когда дело доходит до количества. Есть один нюанс в том, что мы не знаем точно, сколько астероидов или комет есть в нашей Солнечной системе, так как многие из них никогда не видели. Астрономы обнаружили миллионы астероидов - некоторые малы, как частицы пыли, другие же измеряются сотнями километров в поперечнике. Но на момент написания статьи, астрономы обнаружили всего около 4000 комет. Тем не менее, по некоторым оценкам, только в Облаке Оорта может быть сто миллиардов комет.

Тот факт, что астероиды и кометы формировались с появления нашей Солнечной системы, придает большой интерес их изучению учеными. Изучая их близко со спутников и спускаемых аппаратов - таких, как текущая миссия зонда Розетта и спускаемого аппарата Филы на комету 67P - ученые надеются узнать больше о том, как наша Солнечная система выглядела в своем начале. Следующей миссией к комете будет полет автоматической межпланетной станции Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) Хаябуса-2, которая должна быть запущена в конце ноября или в начале декабря 2014 года и прибыть в 2018 году на астероид (162173) 1999 JU.

Какова вероятность того, что наша планета может столкнуться с большим астероидом или кометой? Мы знаем, что Земля много раз в прошлом поражалась астероидами и кометами, чьи орбиты приводили их в Солнечную систему. Существуют научные доказательства того, что космические столкновения сыграли важную роль в массовых вымираниях популяций, зафиксированных в слоях ископаемых Земли. Эти объекты, которые приблизились к Земле, известные как объекты в околоземном пространстве, по-прежнему представляют опасность для Земли сегодня. Но NASA, ESA и другие космические агентства имеют программы, которые обнаружили сотни тысяч астероидов и комет. Никакие из них не представляют угрозы для Земли. Кроме того, возможность добычи ресурсов астероидов и комет когда-нибудь станет интересна для промышленников и коммерческих космических предприятий, таких, как Planetary Resources.

Комета это такой астероид, который подлетает к Солнцу так близко, что у него появляется хвост из газов.

В основном конечно кометы состоят из воды и замерзших газов, а астероиды каменистые. Но есть и водяные-газовые астероиды - они просто летают далеко от Солнца и поэтому хвост у них не появляется.

1)астероид состоит из металов и горных пород, астероиды сформировались гораздо ближе к Солнцу, они не образуют хвостов.
2)комета состоит изо льда и пыли, скалистых компонентов, кометы формируются на значительном удалении от Солнца, образуют хвосты.

Читайте также: