Néhány híres üstökös. Információk az üstökösökről. Az üstökösök mozgása. Üstökösök neve Milyen típusú üstökösök léteznek?

ÜSTÖKÖS
bolygóközi térben mozgó kis égitest, amely a Naphoz közeledve bőségesen bocsát ki gázt. Az üstökösökhöz számos fizikai folyamat kapcsolódik, a jég szublimációjától (száraz párolgásától) a plazmajelenségekig. Az üstökösök a Naprendszer kialakulásának maradványai, egy átmeneti szakasz a csillagközi anyag felé. Az üstökösök megfigyelését, sőt felfedezését is gyakran amatőr csillagászok végzik. Az üstökösök néha olyan fényesek, hogy mindenki figyelmét felkeltik. A múltban a fényes üstökösök megjelenése félelmet keltett az emberekben, és ihletforrásként szolgált a művészek és karikaturisták számára.
Mozgás és térbeli eloszlás. Az összes vagy majdnem minden üstökös a Naprendszer alkotóeleme. A bolygókhoz hasonlóan ők is engedelmeskednek a gravitáció törvényeinek, de nagyon egyedi módon mozognak. Minden bolygó ugyanabban az irányban kering a Nap körül (amit „előre”, nem pedig „visszafelé” neveznek) szinte körkörös pályákon, amelyek megközelítőleg ugyanabban a síkban (az ekliptikában) helyezkednek el, és az üstökösök mind előre, mind hátra irányban, nagymértékben mozognak. megnyúlt (excentrikus) pályák, amelyek különböző szögben hajlanak az ekliptikához. A mozgás természete az, ami azonnal kiadja az üstököst. A hosszú periódusú (több mint 200 éves keringési periódusú) üstökösök a legtávolabbi bolygóknál több ezerszer távolabbi régiókból származnak, és pályájuk mindenféle szögben megdől. A rövid periódusú üstökösök (200 évnél rövidebb periódusok) a külső bolygók vidékéről származnak, előrefelé haladva az ekliptikához közeli pályákon. A Naptól távol az üstökösöknek általában nincs "farkuk", de néha alig látható "kóma" veszi körül a "magot"; együtt az üstökös "fejének" nevezik őket. Ahogy közeledik a Naphoz, a fej megnagyobbodik, és megjelenik egy farok.
Szerkezet. A kóma közepén egy mag található - egy szilárd test vagy több kilométer átmérőjű testek konglomerátuma. Az üstökös szinte teljes tömege a magjában összpontosul; ez a tömeg milliárdszor kisebb, mint a Földé. F. Whipple modellje szerint az üstökös magja különféle jégkövek keverékéből áll, főleg vízjégből fagyott szén-dioxid, ammónia és por keverékéből. Ezt a modellt mind a csillagászati megfigyelések, mind a Halley és Giacobini-Zinner üstökösök magja közelében 1985-1986-ban végzett űrhajók közvetlen mérései igazolják. Amikor egy üstökös a Naphoz közeledik, magja felmelegszik, és a jég szublimál, i.e. olvadás nélkül elpárolog. A keletkező gáz a magból minden irányba szétszóródik, magával viszi a porszemcséket és kómát okozva. A napfény által elpusztított vízmolekulák hatalmas hidrogénkoronát képeznek az üstökös magja körül. Az üstökös ritkított anyagára a napvonzás mellett taszító erők is hatnak, amelyeknek köszönhetően farok alakul ki. A semleges molekulákra, atomokra és porrészecskékre a napfény nyomása, míg az ionizált molekulákra és atomokra erősebben hat a napszél nyomása. A farkot alkotó részecskék viselkedése sokkal világosabb lett az üstökösök 1985-1986-os közvetlen tanulmányozása után. A töltött részecskékből álló plazmafarok összetett mágneses szerkezettel rendelkezik, két különböző polaritású régióval. A kóma Nap felé néző oldalán frontális lökéshullám képződik, amely magas plazmaaktivitást mutat.

Bár a farok és a kóma az üstökös tömegének kevesebb mint egy milliomod részét tartalmazza, a fény 99,9%-a ezekből a gázképződményekből származik, és csak 0,1%-a az atommagból. A tény az, hogy a mag nagyon kompakt, és alacsony a visszaverődési együtthatója (albedó). Az üstökös által elvesztett részecskék pályájukon mozognak, és a bolygók légkörébe kerülve meteorok ("hullócsillagok") képződését idézik elő. Az általunk megfigyelt meteorok többsége üstökösrészecskékhez kapcsolódik. Néha az üstökösök pusztulása katasztrofálisabb. Az 1826-ban felfedezett Bijela üstökös 1845-ben két részre szakadt a megfigyelők előtt. Amikor ezt az üstököst utoljára 1852-ben látták, magjának darabjai több millió kilométerre voltak egymástól. Az atommaghasadás általában az üstökösök teljes szétesését jelzi. 1872-ben és 1885-ben, amikor a Bijela üstököse, ha nem történt volna vele semmi, átszelte volna a Föld pályáját, szokatlanul heves meteorrajokat figyeltek meg.
Lásd még
METEOR ;
METEORIT. Néha az üstökösök megsemmisülnek, amikor bolygókhoz közelednek. 1993. március 24-én a kaliforniai Mount Palomar Obszervatóriumban K. és Y. Shoemaker csillagászok D. Levyvel együtt egy már megsemmisült maggal rendelkező üstököst fedeztek fel a Jupiter közelében. A számítások kimutatták, hogy 1992. július 9-én a Shoemaker-Levy-9 üstökös (ez a kilencedik felfedezett üstökös) elhaladt a Jupiter közelében, a bolygó sugarának felénél a felszíntől, és gravitációja több részre szakította szét. mint 20 rész. A pusztulás előtt magjának sugara kb. 20 km.

Asztal 1.
AZ ÜSTÖKÖK FŐ GÁZALKATRÉSZEI

Az üstökös töredékei láncban elnyúlva egy megnyúlt pályán távolodtak el a Jupitertől, majd 1994 júliusában ismét megközelítették, és összeütköztek a Jupiter felhős felszínével.
Eredet. Az üstökösmagok a Naprendszer elsődleges anyagának maradványai, amely a protoplanetáris korongot alkotta. Ezért tanulmányuk segít helyreállítani a bolygók, köztük a Föld kialakulásának képét. Elvileg néhány üstökös érkezhet hozzánk a csillagközi térből, de eddig egyetlen ilyen üstököst sem sikerült megbízhatóan azonosítani.
A gáz összetétele. táblázatban Az 1. táblázat felsorolja az üstökösök fő gázkomponenseit tartalmuk szerinti csökkenő sorrendben. Az üstökösök farkában a gáz mozgása azt mutatja, hogy azt erősen befolyásolják a nem gravitációs erők. A gáz izzását a napsugárzás gerjeszti.
KERESÉSEK ÉS OSZTÁLYOZÁS
A szakasz jobb megértése érdekében javasoljuk, hogy olvassa el a következő cikkeket:
ÉGI MECHANIKA;
KÚPOS SZEKCIÓK;
PÁLYA;
NAPRENDSZER .
Keringés és sebesség. Az üstökös magjának mozgását teljes mértékben a Nap vonzása határozza meg. Az üstökös pályájának alakja, mint bármely más test a Naprendszerben, a sebességétől és a Naptól való távolságától függ. Egy test átlagos sebessége fordítottan arányos a Naptól való átlagos távolságának négyzetgyökével (a). Ha a sebesség mindig merőleges a Napból a testre irányított sugárvektorra, akkor a pálya kör alakú, és a sebességet körsebességnek (vc) nevezzük a távolságban. A Nap gravitációs mezejéből való szökés sebessége parabolapályán (vp) szor nagyobb, mint a körsebesség ezen a távolságon. Ha az üstökös sebessége kisebb, mint vp, akkor elliptikus pályán mozog a Nap körül, és soha nem hagyja el a Naprendszert. De ha a sebesség meghaladja a vp-t, akkor elliptikus pályán mozog a Nap körül, és soha nem hagyja el a Naprendszert. De ha a sebesség meghaladja a vp-t, akkor az üstökös egyszer elhalad a Nap mellett, és örökre elhagyja azt, hiperbolikus pályán haladva. Az ábrán a két üstökös elliptikus pályája, valamint a bolygók közel kör alakú pályája és egy parabola pálya látható. A Földet a Naptól elválasztó távolságon a körsebesség 29,8 km/s, a parabola sebessége 42,2 km/s. A Föld közelében az Encke üstökös sebessége 37,1 km/s, a Halley üstökösé pedig 41,6 km/s; Ez az oka annak, hogy a Halley-üstökös sokkal távolabb megy a Naptól, mint az Encke-üstökös.

Az üstököspályák osztályozása. A legtöbb üstökösnek elliptikus pályája van, tehát a Naprendszerhez tartoznak. Igaz, sok üstökösnél ezek nagyon megnyúlt ellipszisek, közel egy parabolához; ezek mentén az üstökösök nagyon messze és hosszú időre távolodnak el a Naptól. Az üstökösök elliptikus pályáját két fő típusra szokás felosztani: rövid periódusú és hosszú periódusú (majdnem parabolikus). A keringési időszakot 200 évnek tekintik.
TERÜLETI ELOSZTÁS ÉS EREDET
Szinte parabolikus üstökösök. Sok üstökös tartozik ebbe az osztályba. Mivel keringési periódusuk több millió éves, így egy évszázad leforgása alatt mindössze egy tízezredük jelenik meg a Nap közelében. A 20. században megfigyelt kb. 250 ilyen üstökös; ezért összesen több millió van belőlük. Ráadásul nem minden üstökös jön elég közel a Naphoz ahhoz, hogy láthatóvá váljon: ha az üstökös pályájának perihélium (a Naphoz legközelebbi pont) túl van a Jupiter pályáján, akkor szinte lehetetlen észrevenni. Ezt figyelembe véve 1950-ben Jan Oort azt javasolta, hogy a Nap körüli tér 20-100 ezer AU távolságra legyen. (csillagászati egységei: 1 AU = 150 millió km, a Föld és a Nap távolsága) üstökösmagokkal van tele, amelyek számát 1012-re becsülik, össztömege 1-100 Földtömeg. Az Oort „üstökösfelhő” külső határát az határozza meg, hogy a Naptól ilyen távolságban az üstökösök mozgását jelentősen befolyásolja a szomszédos csillagok és más nagy tömegű objektumok vonzása (lásd alább). A csillagok a Naphoz képest mozognak, az üstökösökre gyakorolt zavaró hatásuk megváltozik, és ez az üstököspályák kialakulásához vezet. Így véletlenül egy üstökös kerülhet a Nap közelében elhaladó pályára, de a következő fordulaton a pályája kissé megváltozik, és az üstökös eltávolodik a Naptól. Ehelyett azonban folyamatosan „új” üstökösök hullanak az Oort-felhőből a Nap közelébe.
Rövid periódusú üstökösök. Amikor egy üstökös elhalad a Nap közelében, magja felmelegszik, és a jég elpárolog, gázkómát és farkot képezve. Több száz vagy ezer ilyen repülés után nem marad olvadó anyag a magban, és megszűnik látszani. A Napot rendszeresen megközelítő, rövid periódusú üstökösök esetében ez azt jelenti, hogy populációik kevesebb mint egymillió éven belül láthatatlanná válnak. De megfigyeljük őket, ezért folyamatosan érkezik a „friss” üstökösök utánpótlása. A rövid periódusú üstökösök utánpótlása a bolygók, főként a Jupiter általi „befogásuk” eredményeként következik be. Korábban azt hitték, hogy az Oort-felhőből származó, hosszú periódusú üstökösöket fogták be, de ma már úgy vélik, hogy forrásuk egy üstököskorong, az úgynevezett „belső Oort felhő”. Elvileg az Oort-felhő elképzelése nem változott, de a számítások azt mutatták, hogy a Galaxis árapály hatása és a hatalmas csillagközi gázfelhők hatása meglehetősen gyorsan elpusztítja. Szükség van egy utánpótlási forrásra. Ilyen forrásnak tekintik ma már a belső Oort-felhőt, amely sokkal jobban ellenáll az árapály hatásoknak, és nagyságrenddel több üstököst tartalmaz, mint az Oort által megjósolt külső felhő. A Naprendszer minden egyes megközelítése után egy hatalmas csillagközi felhőhöz a külső Oort-felhő üstökösei szétszóródnak a csillagközi térben, és helyüket a belső felhő üstökösei veszik át. Az üstökös átmenete szinte parabolikus pályáról rövid periódusú pályára akkor következik be, amikor hátulról utoléri a bolygót. Egy üstökös új pályára állításához általában több áthaladás szükséges a bolygórendszeren. Az így létrejövő üstökös pályája jellemzően alacsony dőlésszögű és nagy excentricitású. Az üstökös előrefelé halad rajta, és pályájának afelionja (a Naptól legtávolabbi pont) az őt befogó bolygó pályájához közel fekszik. Ezeket az elméleti megfontolásokat teljes mértékben megerősítik az üstököspályák statisztikái.
Nem gravitációs erők. A gáznemű szublimációs termékek reaktív nyomást fejtenek ki az üstökös magjára (hasonlóan egy fegyver kilövéskor történő visszarúgásához), ami a pálya fejlődéséhez vezet. A gáz legaktívabb kiáramlása a mag fűtött „délutáni” oldaláról történik. Ezért a magra ható nyomóerő iránya nem esik egybe a napsugarak és a napgravitáció irányával. Ha az atommag tengelyirányú forgása és pályafordulata ugyanabban az irányban történik, akkor a gáz egészének nyomása felgyorsítja az atommag mozgását, ami a pálya növekedéséhez vezet. Ha a forgás és a keringés ellentétes irányú, akkor az üstökös mozgása lelassul és a pálya lerövidül. Ha egy ilyen üstököst kezdetben a Jupiter fogott be, akkor egy idő után pályája teljesen a belső bolygók tartományában van. Valószínűleg ez történt Encke üstökössel.
A Napot érintő üstökösök. A rövid periódusú üstökösök egy speciális csoportját a Napot „legelő” üstökösök alkotják. Valószínűleg több ezer évvel ezelőtt keletkeztek egy nagy, legalább 100 km átmérőjű mag árapály-pusztulása következtében. A Nap első katasztrofális megközelítése után a magtöredékek kb. 150 fordulat, folyamatosan szétesik. Ennek a Kreutz-üstököscsaládnak tizenkét tagját figyelték meg 1843 és 1984 között. Eredetük egy nagy üstököshöz köthető, amelyet Arisztotelész i.e. 371-ben látott.

Halley-üstökös. Ez a leghíresebb üstökös az összes közül. Kr.e. 239 óta 30 alkalommal figyelték meg. E. Halley tiszteletére nevezték el, aki az üstökös 1682-es megjelenése után kiszámította pályáját, és 1758-ban megjósolta a visszatérését. A Halley-üstökös keringési ideje 76 év; 1986-ban 5 bolygóközi szonda – két japán (Sakigake és Suisei), két szovjet (Vega-1 és Vega-1) – vizsgálta közelről. és egy európai („Giotto”). Kiderült, hogy az üstökös magja burgonya alakú, kb. 15 km és szélessége kb. 8 km, felülete „feketébb, mint a szén”. A mag közelében lévő por mennyisége a vártnál jóval nagyobbnak bizonyult. Lásd még HALLEY, EDMUND.

Encke üstökös. Ez a halvány üstökös volt az első, amely bekerült a Jupiter-üstököscsaládba. 3,29 éves periódusa a legrövidebb az üstökösök között. A pályát először 1819-ben, J. Encke (1791-1865) német csillagász számította ki, aki az 1786-ban, 1795-ben és 1805-ben megfigyelt üstökösökkel azonosította. Az Encke-üstökös felelős a Taurid meteorrajért, amelyet évente októberben és novemberben észlelnek. .

Giacobini-Zinner üstökös. Ezt az üstököst M. Giacobini fedezte fel 1900-ban, majd E. Zinner fedezte fel újra 1913-ban. Időtartama 6,59 év. Ezzel közeledett 1985. szeptember 11-én először az "International Cometary Explorer" űrszonda, amely az üstökös farkán haladt át a magtól 7800 km-re, ennek köszönhetően adatot kaptak a plazmakomponensről. a farok. Ez az üstökös a jakobinidák (drakonidák) meteorrajhoz kötődik.
ÜSTÖK FIZIKÁJA
Mag. Az üstökösök minden megnyilvánulása valamilyen módon kapcsolódik az atommaghoz. Whipple azt javasolta, hogy az üstökös magja egy szilárd test, amely főleg vízjégből és porrészecskékből áll. Ez a „piszkos hógolyó” modell könnyen megmagyarázza az üstökösök többszöri áthaladását a Nap közelében: minden egyes áthaladással egy vékony felületi réteg (a teljes tömeg 0,1-1%-a) elpárolog, és a mag belső része megmarad. Talán a mag több „üstökös” konglomerátuma, amelyek átmérője nem haladja meg a kilométert. Ez a szerkezet megmagyarázhatja a magok szétesését, amint azt a Biela üstökösnél 1845-ben vagy a West üstökösnél 1976-ban megfigyelték.
Ragyog. A Nap által megvilágított, állandó felületű égitest megfigyelt fényessége fordított arányban változik a megfigyelőtől és a Naptól való távolságának négyzetével. A napfényt azonban főként az üstökös gáz- és porhéja szórja szét, melynek effektív területe a jégszublimáció sebességétől, illetve az atommagot érő hőáramtól függ, amely maga fordítottan változik a Nap távolságának négyzete. Ezért az üstökös fényességének a Naptól való távolság negyedik hatványával fordított arányban kell változnia, amit a megfigyelések is megerősítenek.
Kernel mérete. Az üstökös magjának mérete olyan megfigyelések alapján becsülhető meg, amikor messze van a Naptól, és nincs gáz- és porburokba burkolva. Ebben az esetben a fényt csak a mag szilárd felülete veri vissza, látszólagos fényereje a keresztmetszeti területtől és a visszaverődéstől (albedó) függ. A Halley-üstökös magjának albedója nagyon alacsonynak bizonyult - kb. 3%. Ha ez más magokra is jellemző, akkor legtöbbjük átmérője 0,5-25 km tartományba esik.
Szublimáció. Az üstökösök fizikája szempontjából fontos az anyag szilárd halmazállapotból gázhalmazállapotúvá történő átmenete. Az üstökösök fényességi és emissziós spektrumának mérései azt mutatták, hogy a főjégek olvadása 2,5-3,0 AU távolságból kezdődik, ahogy annak is meg kell történnie, ha a jég főként vízből áll. Ezt a Halley és a Giacobini-Zinner üstökösök tanulmányozása is megerősítette. Az üstökös Naphoz közeledtével először észlelt gázok (CN, C2) valószínűleg vízjégben oldódnak és gázhidrátokat (klatrátokat) képeznek. Az, hogy ez az „összetett” jég hogyan szublimál, nagyban függ a vízjég termodinamikai tulajdonságaitól. A por-jég keverék szublimációja több szakaszban megy végbe. Gázáramok és az általuk felszedett apró és pihe-puha porszemcsék elhagyják a magot, mivel felületén rendkívül gyenge a vonzás. De a gázáram nem viszi el a sűrű vagy egymással összefüggő nehéz porrészecskéket, és porkéreg képződik. Ekkor a napsugarak felmelegítik a porréteget, a hő beáramlik, a jég szublimál, és a gázáramok áttörnek, megtörve a porkérget. Ezek a hatások a Halley-üstökös 1986-os megfigyelése során váltak nyilvánvalóvá: szublimáció és gázkiáramlás csak az üstökösmag néhány, a Nap által megvilágított régiójában következett be. Valószínűleg ezeken a területeken jég nyílt, míg a felszín többi részét kéreg borította. A felszabaduló gáz és por az üstökös magja körül megfigyelhető struktúrákat alkot.
Kóma. A semleges molekulák porszemcséi és gázai (1. táblázat) az üstökös szinte gömb alakú kómáját alkotják. Általában a kóma 100 ezertől 1 millió km-re húzódik a magtól. Az enyhe nyomás deformálhatja a kómát, és napsugárzás elleni irányba nyújtja.
Hidrogén korona. Mivel a jégmag főként vízből áll, a kóma főként H2O-molekulákat tartalmaz. A fotodisszociáció során a H2O hidrogénre és OH-ra, majd az OH-ra O-ra és H-ra bontja. A gyorsan mozgó hidrogénatomok messze repülnek az atommagtól, mielőtt ionizálódnának, és koronát alkotnak, amelynek látszólagos mérete gyakran meghaladja a napkorong méretét.
Farok és kapcsolódó jelenségek. Az üstökös farka molekuláris plazmából vagy porból állhat. Néhány üstökösnek mindkét típusú farka van. A porfarok általában egységes, és millió és tízmillió kilométerre nyúlik. A napfény nyomására a magból antiszoláris irányban kidobott porszemek alkotják, és sárgás színű, mert a porszemek egyszerűen szórják a napfényt. A porfarok szerkezete a por egyenetlen kitörésével a magból vagy a porszemek pusztulásával magyarázható. A több tíz vagy akár több száz millió kilométer hosszú plazmafarok az üstökös és a napszél bonyolult kölcsönhatásának látható megnyilvánulása. Az atommagot elhagyó molekulák egy része a napsugárzás hatására ionizálódik, molekuláris ionokat (H2O+, OH+, CO+, CO2+) és elektronokat képezve. Ez a plazma akadályozza a napszél mozgását, amelyet mágneses tér hatja át. Amikor az üstökös eltalálja az üstököst, a térvonalak körülveszik, hajtű alakot vesznek fel, és két ellentétes polaritású területet hoznak létre. Ebben a mágneses szerkezetben a molekuláris ionok megragadnak, és a központi, legsűrűbb részén látható plazmafarkot képeznek, amely a CO+ spektrális sávjai miatt kék színű. A napszél szerepét a plazmafarok kialakulásában L. Bierman és H. Alfven állapította meg az 1950-es években. Számításaik megerősítették a Giacobini-Zinner és a Halley üstökösök farkán átrepülő űrhajók méréseit 1985-ben és 1986-ban. A napszéllel való kölcsönhatás egyéb jelenségei, amelyek kb. 400 km/s és előtte lökéshullámot képezve, melyben a szél anyaga és az üstökös feje tömörül. A „befogás” folyamata alapvető szerepet játszik; lényege, hogy az üstökös semleges molekulái szabadon behatolnak a napszél áramlásába, de az ionizáció után azonnal aktív kölcsönhatásba kezdenek a mágneses térrel, és jelentős energiákra gyorsulnak fel. Igaz, néha nagyon energikus molekuláris ionok figyelhetők meg, amelyek a jelzett mechanizmus szempontjából megmagyarázhatatlanok. A befogási folyamat plazmahullámokat is gerjeszt az atommag körüli gigantikus tértérfogatban. E jelenségek megfigyelése alapvetően fontos a plazmafizika számára. A „faroktörés” csodálatos látvány. Mint ismeretes, normál állapotban a plazmafarok mágneses térrel kapcsolódik az üstökös fejéhez. Azonban gyakran a farok elszakad a fejtől és lemarad, és egy új képződik helyette. Ez akkor történik, amikor egy üstökös áthalad a napszél tartományainak határán, ellentétes mágneses térrel. Ebben a pillanatban a farok mágneses szerkezete átrendeződik, ami úgy néz ki, mint egy törés és egy új farok kialakulása. A mágneses tér összetett topológiája a töltött részecskék gyorsulásához vezet; Ez magyarázhatja a fent említett gyors ionok megjelenését.
Ütközések a Naprendszerben. Az üstökösök megfigyelt számából és pályaparamétereiből E. Epic kiszámította a különböző méretű üstökösök magjaival való ütközések valószínűségét (2. táblázat). Átlagosan 1,5 milliárd évente egyszer a Földnek esélye van egy 17 km átmérőjű maggal való ütközésre, és ez teljesen elpusztíthatja az életet Észak-Amerika területével megegyező területen. A Föld 4,5 milliárd éves történelme során ez többször is megtörténhetett. Sokkal gyakoribbak a kisebb katasztrófák: 1908-ban egy kis üstökös magja valószínűleg behatolt a légkörbe, és felrobbant Szibéria felett, ami nagy területen erdők megtelepedését okozta.

Lovejoy üstökös. Terry Lovejoy ausztrál csillagász 2011 novemberében fedezte fel a nap körüli Kreutz-csoport egyik legnagyobb üstökösét, amelynek átmérője körülbelül 500 méter. Átrepült a napkoronán, és nem égett fel, jól látható volt a Földről, és még az ISS-ről is lefotózták.

McNaught üstökös. A 21. század első legfényesebb üstököse, amelyet „2007 nagy üstökösének” is neveznek. Robert McNaught csillagász fedezte fel 2006-ban. 2007 januárjában és februárjában szabad szemmel is jól látható volt a bolygó déli féltekén élők számára. Az üstökös következő visszatérése nem fog hamarosan – 92 600 év múlva.

A Hyakutake és a Hale-Bopp üstökösök egymás után jelentek meg 1996-ban és 1997-ben, versengve a fényerőben. Ha a Hale-Bopp üstököst 1995-ben fedezték fel, és szigorúan „menetrend szerint” repült, a Hyakutake-t csak néhány hónappal a Földhöz való közeledése előtt fedezték fel.

Lexel üstökös. 1770-ben az Andrej Ivanovics Leksel orosz csillagász által felfedezett D/1770 L1 üstökös rekordközeli távolságban haladt el a Földtől - mindössze 1,4 millió kilométerre. Ez körülbelül négyszer messzebb van, mint a Hold tőlünk. Az üstökös szabad szemmel is látható volt.

1948-as napfogyatkozási üstökös. 1948. november 1-jén, egy teljes napfogyatkozás során a csillagászok váratlanul felfedeztek egy fényes üstököst, nem messze a Naptól. Hivatalosan C/1948 V1 néven ez volt korunk utolsó „hirtelen” üstököse. Szabad szemmel az év végéig lehetett látni.

Az 1910. januári nagy üstökös pár hónappal a Halley-üstökös előtt jelent meg az égen, amire mindenki várt. Az új üstökösre először afrikai gyémántbányák bányászai figyeltek fel 1910. január 12-én. Mint sok szuperfényes üstökös, még nappal is látható volt.

Az 1843-as Nagy Március-üstökös szintén a Kreutz körüli üstököscsalád tagja. Mindössze 830 ezer km-t repült. a Nap közepétől, és jól látható volt a Földről. Farka az egyik leghosszabb az összes ismert üstökös közül, két csillagászati egység (1 AU egyenlő a Föld és a Nap távolságával).

Az 1882-es Nagy Szeptember-üstökös a 19. század legfényesebb üstököse, és egyben a Kreutz család tagja. Figyelemre méltó a Nap felé irányuló hosszú „anti-tail”.

Az 1680-as nagy üstökös, más néven Kirch-üstökös vagy Newton-üstökös. Az első teleszkóp segítségével felfedezett üstökös, a 17. század egyik legfényesebb üstököse. Isaac Newton tanulmányozta ennek az üstökösnek a pályáját, hogy megerősítse Kepler törvényeit.

A Halley-üstökös messze a leghíresebb az összes periodikus üstökös közül. 75-76 évente meglátogatja a Naprendszert, és minden alkalommal szabad szemmel jól látható. Keringését Edmund Halley angol csillagász számította ki, aki szintén megjósolta 1759-ben a visszatérését. 1986-ban űrhajók kutatták fel, és rengeteg adatot gyűjtöttek az üstökösök szerkezetéről. A Halley's Comet következő megjelenése 2061-ben lesz.

Természetesen mindig fennáll annak a veszélye, hogy valamelyik kóbor üstökös összeütközik a Földdel, ami hihetetlen pusztítással és a civilizáció valószínű halálával járna, de ez egyelőre csak egy ijesztő elmélet. A legfényesebb üstökösök még nappal is láthatók, lenyűgöző látványt nyújtva. Íme az emberi történelem tíz leghíresebb üstököse.

A Naprendszer üstökösei mindig is érdekelték az űrkutatókat. Az a kérdés, hogy mik ezek a jelenségek, azokat az embereket is aggasztja, akik távol állnak az üstökösök tanulmányozásától. Próbáljuk meg kitalálni, hogy néz ki ez az égitest, és hogy befolyásolhatja-e bolygónk életét.

A cikk tartalma:

Az üstökös az Űrben kialakult égitest, amelynek mérete eléri egy kis település léptékét. Az üstökösök összetétele (hideg gázok, por és kőzetdarabok) teszi igazán egyedivé ezt a jelenséget. Az üstökös farka több millió kilométer hosszú nyomot hagy maga után. Ez a látvány lenyűgöző nagyszerűségével, és több kérdést hagy maga után, mint választ.

Az üstökös fogalma, mint a Naprendszer eleme

Ennek megértéséhez az üstökösök pályáiból kell kiindulnunk. Jó néhány ilyen kozmikus test áthalad a Naprendszeren.

Nézzük meg közelebbről az üstökösök jellemzőit:

Az üstökösök úgynevezett hógolyók, amelyek áthaladnak pályájukon, és poros, sziklás és gáznemű felhalmozódást tartalmaznak.
Az égitest a Naprendszer főcsillagához való közeledés időszakában felmelegszik.
Az üstökösöknek nincsenek a bolygókra jellemző műholdaik.
Szintén nem jellemzőek az üstökösökre a gyűrűk formájú kialakulási rendszerek.
Nehéz és néha irreális meghatározni ezen égitestek méretét.
Az üstökösök nem támogatják az életet. Összetételük azonban bizonyos építőanyagként szolgálhat.

A fentiek mindegyike arra utal, hogy ezt a jelenséget tanulmányozzák. Ezt bizonyítja húsz objektumok tanulmányozására irányuló küldetés jelenléte is. Eddig a megfigyelés főként az ultra-erős teleszkópokon keresztül végzett tanulmányozásra korlátozódott, de a felfedezések kilátásai ezen a területen nagyon lenyűgözőek.

Az üstökösök szerkezetének jellemzői

Az üstökös leírása az objektum magjának, kómájának és farkának jellemzőire osztható. Ez arra utal, hogy a vizsgált égitest nem nevezhető egyszerű szerkezetnek.

Üstökösmag

Az üstökös szinte teljes tömege az atommagban található, amely a legnehezebben vizsgálható tárgy. Ennek az az oka, hogy a magot még a legerősebb teleszkópok elől is elrejti a világító sík anyaga.

Három elmélet létezik, amelyek eltérően tekintik az üstökösmagok szerkezetét:

A "piszkos hógolyó" elmélet. Ez a feltevés a leggyakoribb, és Fred Lawrence Whipple amerikai tudósé. Ezen elmélet szerint az üstökös szilárd része nem más, mint jég és meteoritanyag-darabkák kombinációja. A szakember szerint különbséget tesznek a régi üstökösök és egy fiatalabb formáció testei között. Felépítésük annak köszönhető, hogy az érettebb égitestek többször is megközelítették a Napot, ami megolvasztotta eredeti összetételüket.
A mag poros anyagból áll. Az elméletet a 21. század elején hirdették meg a jelenség amerikai űrállomás általi tanulmányozásának köszönhetően. Az ebből a feltárásból származó adatok azt mutatják, hogy a mag egy nagyon morzsalékos természetű poros anyag, amelynek felületének nagy részét pórusok foglalják el.
A mag nem lehet monolit szerkezet. A további hipotézisek eltérnek egymástól: hóraj formájú szerkezetre, kőzet-jég felhalmozódási tömbökre és a bolygó gravitáció hatására felhalmozódó meteoritokra utalnak.

Minden elméletet megkérdőjelezhet vagy támogathat a területen gyakorló tudósok. A tudomány nem áll meg, így az üstökösök szerkezetének tanulmányozásával kapcsolatos felfedezések még sokáig elkábítják váratlan eredményeikkel.

Üstökös kóma

A maggal együtt az üstökös fejét egy kóma alkotja, amely világos színű ködös héj. Az üstökös ilyen összetevőjének nyoma meglehetősen hosszú távolságra nyúlik: százezertől csaknem másfél millió kilométerre az objektum alapjától.

A kómának három szintje határozható meg, amelyek így néznek ki:

Belső kémiai, molekuláris és fotokémiai összetétel. Szerkezetét az határozza meg, hogy az üstökössel végbemenő fő változások ezen a területen koncentrálódnak és aktiválódnak leginkább. Kémiai reakciók, a semleges töltésű részecskék bomlása és ionizációja - mindez jellemzi a belső kómában előforduló folyamatokat.
A radikálisok kómája. Olyan molekulákból áll, amelyek kémiai természetükben aktívak. Ezen a területen nincs megnövekedett anyagok aktivitása, ami annyira jellemző a belső kómára. A leírt molekulák bomlási és gerjesztési folyamata azonban itt is nyugodtabb és simább módon folytatódik.
Atomösszetételű kóma. Ultraibolya sugárzásnak is nevezik. Az üstökös légkörének ezt a tartományát a hidrogén Lyman-alfa vonalában figyeljük meg a távoli ultraibolya spektrális régióban.

Mindezen szintek tanulmányozása fontos egy olyan jelenség alaposabb tanulmányozásához, mint a Naprendszer üstökösei.

Üstökös farka

Az üstökös farka szépségében és hatékonyságában egyedülálló látvány. Általában a Nap felől irányul, és úgy néz ki, mint egy hosszúkás gáz-por csóva. Az ilyen farok nem rendelkezik egyértelmű határokkal, és elmondhatjuk, hogy színskálájuk közel áll a teljes átlátszósághoz.

Fedor Bredikhin javasolta, hogy a csillogó tollakat a következő alfajokba sorolják:

Egyenes és keskeny formátumú farok. Az üstökös ezen összetevőit a Naprendszer fő csillagától irányítják.
Enyhén deformált és széles formátumú farok. Ezek a csóvák elkerülik a Napot.
Rövid és erősen deformált farok. Ezt a változást a rendszerünk fő csillagától való jelentős eltérés okozza.

Az üstökösök farka képződésük oka alapján is megkülönböztethető, ami így néz ki:

Por farok. Ennek az elemnek a jellegzetes vizuális jellemzője, hogy fénye jellegzetes vöröses árnyalatú. Egy ilyen formátumú csóva szerkezetében homogén, egymillió, sőt tízmillió kilométerre nyúlik. Számos porrészecskének köszönhető, amelyeket a Nap energiája messzire sodort. A farok sárga árnyalata a porszemcsék napfény általi szétszóródásának köszönhető.
A plazmaszerkezet farka. Ez a csóva sokkal kiterjedtebb, mint a pornyom, mert hossza több tíz, néha több száz millió kilométer. Az üstökös kölcsönhatásba lép a napszéllel, ami hasonló jelenséget okoz. Mint ismeretes, a napörvény áramlásait számos mágneses mező hatol át. Ezek viszont ütköznek az üstökös plazmájával, ami egy szögesen eltérő polaritású régiópár létrejöttéhez vezet. Ez a farok időnként látványosan letörik, és kialakul egy új, ami nagyon hatásosan néz ki.
Anti-Tail. Más minta szerint jelenik meg. Ennek az az oka, hogy a napos oldal felé irányul. A napszél hatása egy ilyen jelenségre rendkívül kicsi, mivel a csóva nagy porszemcséket tartalmaz. Ilyen antifarkot csak akkor lehet megfigyelni, ha a Föld keresztezi az üstökös keringési síkját. A korong alakú képződmény szinte minden oldalról körülveszi az égitestet.

Sok kérdés maradt az üstökös farka fogalmával kapcsolatban, amely lehetővé teszi ennek az égitestnek a mélyebb tanulmányozását.

Az üstökösök fő típusai

Az üstökösök típusait a Nap körüli forradalmuk időpontja alapján lehet megkülönböztetni:

Rövid periódusú üstökösök. Egy ilyen üstökös keringési ideje nem haladja meg a 200 évet. A Naptól való maximális távolságukon nincs farkuk, csak finom kómája van. Amikor időszakosan megközelíti a fő lámpatestet, megjelenik egy csóva. Több mint négyszáz ilyen üstököst jegyeztek fel, amelyek között vannak rövid periódusú égitestek, amelyeknek a Nap körüli forradalma 3-10 éves.
Hosszú keringési periódusú üstökösök. A tudósok szerint az Oort-felhő időnként ellátja az ilyen kozmikus vendégeket. E jelenségek keringési ideje meghaladja a kétszáz éves határt, ami problémásabbá teszi az ilyen objektumok vizsgálatát. Kétszázötven ilyen idegen okot ad arra, hogy feltételezzük, hogy valójában több millióan vannak. Nem mindegyikük van olyan közel a rendszer fő csillagához, hogy lehetővé váljon tevékenységük megfigyelése.

Ennek a kérdésnek a tanulmányozása mindig vonzza azokat a szakembereket, akik meg akarják érteni a végtelen világűr titkait.

A Naprendszer leghíresebb üstökösei

Nagyszámú üstökös halad át a Naprendszeren. De vannak a leghíresebb kozmikus testek, amelyekről érdemes beszélni.

Halley-üstökös

A Halley-üstökös egy híres kutató megfigyelésének köszönhetően vált ismertté, akiről a nevét kapta. A rövid időtartamú testek közé sorolható, mert a fő lámpatesthez való visszatérését 75 évre számolják. Érdemes megjegyezni ennek a mutatónak a változását a 74-79 év között ingadozó paraméterek irányába. Híre abban rejlik, hogy ez az első ilyen típusú égitest, amelynek pályáját kiszámították.

Természetesen néhány hosszú periódusú üstökös látványosabb, de az 1P/Halley már szabad szemmel is megfigyelhető. Ez a tényező teszi ezt a jelenséget egyedivé és népszerűvé. Ennek az üstökösnek csaknem harminc feljegyzett megjelenése tetszett a külső megfigyelőknek. Gyakoriságuk közvetlenül függ a nagy bolygóknak a leírt objektum élettevékenységére gyakorolt gravitációs hatásától.

A Halley-üstökös sebessége bolygónkhoz képest elképesztő, mert meghaladja a Naprendszer égitesteinek aktivitásának minden mutatóját. Két ponton figyelhető meg a Föld pályarendszerének közeledése az üstökös pályájához. Ez két poros képződményt eredményez, amelyek viszont meteoritzáporokat képeznek, úgynevezett Aquaridák és Oreanidák.

Ha figyelembe vesszük egy ilyen test felépítését, nem sokban különbözik a többi üstököstől. A Naphoz közeledve sziporkázó nyomvonal kialakulása figyelhető meg. Az üstökös magja viszonylag kicsi, ami egy halom törmeléket jelezhet, mint építőanyagot az objektum alapjához.

Élvezheti a Halley-üstökös áthaladásának rendkívüli látványát 2061 nyarán. A grandiózus jelenség jobb láthatóságát ígéri az 1986-os szerényebbnél szerényebb látogatáshoz képest.

Ez egy meglehetősen új felfedezés, amelyet 1995 júliusában tettek. Két űrkutató fedezte fel ezt az üstököst. Sőt, ezek a tudósok külön-külön keresést végeztek egymástól. A leírt testtel kapcsolatban sokféle vélemény létezik, de a szakértők egyetértenek abban, hogy ez a múlt század egyik legfényesebb üstököse.

A felfedezés fenomenalitása abban rejlik, hogy a 90-es évek végén az üstököst tíz hónapig speciális felszerelés nélkül figyelték meg, ami önmagában nem meglepő.

Az égitest szilárd magjának héja meglehetősen heterogén. A keveretlen gázok jeges területeit szén-monoxiddal és más természetes elemekkel kombinálják. A földkéreg szerkezetére jellemző ásványok és egyes meteoritképződmények felfedezése ismét megerősíti, hogy a Hale-Bop üstökös a mi rendszerünkből származik.

Az üstökösök hatása a Föld bolygó életére

Ezzel a kapcsolattal kapcsolatban számos hipotézis és feltételezés létezik. Van néhány szenzációs összehasonlítás.

Az izlandi Eyjafjallajokull vulkán megkezdte aktív és pusztító kétéves tevékenységét, ami sok korabeli tudóst meglepett. Ez szinte azonnal megtörtént, miután a híres Bonaparte császár meglátta az üstököst. Lehet, hogy ez véletlen egybeesés, de vannak más tényezők is, amelyek elgondolkodtatnak.

A korábban leírt Halley-üstökös furcsa módon befolyásolta olyan vulkánok tevékenységét, mint a Ruiz (Kolumbia), Taal (Fülöp-szigetek), Katmai (Alaszka). Ennek az üstökösnek a hatását a Cossuin vulkán (Nicaragua) közelében élők érezték, amely az ezredforduló egyik legpusztítóbb tevékenységét kezdte.

Az Encke üstökös erőteljes kitörést okozott a Krakatau vulkánban. Mindez a naptevékenységtől és az üstökösök tevékenységétől függhet, amelyek bolygónk felé közeledve bizonyos nukleáris reakciókat váltanak ki.

Az üstökösök becsapódása meglehetősen ritka. Egyes szakértők azonban úgy vélik, hogy a Tunguska meteorit csak ilyen testekhez tartozik. Érvként a következő tényeket említik:

Néhány nappal a katasztrófa előtt hajnalok megjelenését figyelték meg, amelyek változatosságukkal anomáliát jeleztek.
Egy ilyen jelenség, mint a fehér éjszakák megjelenése szokatlan helyeken közvetlenül az égitest lezuhanása után.
A meteoricitás olyan mutatójának hiánya, mint egy adott konfigurációjú szilárd anyag jelenléte.

Ma nem valószínű, hogy megismétlődjön egy ilyen ütközés, de nem szabad elfelejtenünk, hogy az üstökösök olyan objektumok, amelyek pályája változhat.

Hogyan néz ki egy üstökös - nézze meg a videót:

A Naprendszer üstökösei lenyűgöző téma, amely további tanulmányozást igényel. Az űrkutatással foglalkozó tudósok szerte a világon megpróbálják megfejteni azokat a rejtélyeket, amelyeket ezek a csodálatos szépségű és erejű égitestek hordoznak.

Az üstökös kis magja az egyetlen szilárd része, csaknem teljes tömege koncentrálódik benne. Ezért az üstökös jelenségek komplexumának többi részének kiváltó oka a mag. Az üstökösmagok még mindig hozzáférhetetlenek a teleszkópos megfigyelések számára, mivel fátyolos az őket körülvevő, az atommagokból folyamatosan áramló fényanyag. Nagy nagyításokkal a világító gáz- és porhéj mélyebb rétegeibe is belenézhet, de ami megmarad, akkor is lényegesen nagyobb lesz, mint a mag valódi méretei. Az üstökös légkörében vizuálisan és fényképeken látható központi kondenzációt fotometriai magnak nevezzük. Úgy gondolják, hogy maga az üstökös magja a középpontjában található, vagyis a tömegközéppont található. Azonban amint azt a szovjet csillagász, D.O. Mokhnach, a tömegközéppont nem feltétlenül esik egybe a fotometriai mag legfényesebb tartományával. Ezt a jelenséget Mokhnach-effektusnak nevezik.

A fotometrikus magot körülvevő ködös légkört kómának nevezik. A kóma az atommaggal együtt az üstökös fejét alkotja - egy gázhéj, amely az atommag felmelegedése következtében jön létre, amikor közeledik a Naphoz. A Naptól távol a fej szimmetrikusnak tűnik, de ahogy közeledik hozzá, fokozatosan oválissá válik, majd még jobban megnyúlik, és a Nappal ellentétes oldalon egy farok fejlődik ki belőle, amely gázból és porból áll, amelyek a fej.

Az atommag az üstökös legfontosabb része. Arról azonban még mindig nincs egyetértés, hogy mi is ez valójában. Már Laplace idejében is volt olyan vélemény, hogy az üstökös magja egy könnyen elpárolgó anyagokból, például jégből vagy hóból álló szilárd test, amely a naphő hatására gyorsan gázzá alakul. Az üstökösmagnak ezt a klasszikus jeges modelljét az utóbbi időben jelentősen kibővítették. A legszélesebb körben elfogadott modell a Whipple által kifejlesztett magmodell - tűzálló kőzetrészecskék és fagyott illékony komponensek (metán, szén-dioxid, víz stb.) konglomerátuma. Egy ilyen magban a fagyott gázokból álló jégrétegek váltakoznak a porrétegekkel. Ahogy a gázok felmelegednek, elpárolognak, és porfelhőket szállítanak magukkal. Ez magyarázza az üstökösökben a gáz- és porfarok képződését, valamint a kis atommagok gázkibocsátási képességét.

Whipple szerint az anyag magból való kiáramlásának mechanizmusa a következőképpen magyarázható. Azokban az üstökösökben, amelyek kis számban áthaladtak a perihéliumon - az úgynevezett „fiatal” üstökösökben - a felszíni védőkéregnek még nem volt ideje kialakulni, és az atommag felszínét jég borítja, így a gázfejlődés intenzíven megy végbe. közvetlen párologtatással. Az ilyen üstökösök spektrumát a visszavert napfény uralja, ami lehetővé teszi a „régi” üstökösök és a „fiatalok” spektrális megkülönböztetését. Általában a nagy orbitális féltengelyű üstökösöket „fiatalnak” nevezik, mivel feltételezik, hogy először hatolnak be a Naprendszer belső területeibe. A "régi" üstökösök olyan üstökösök, amelyek rövid ideig forognak a Nap körül, és amelyek sokszor áthaladtak perihéliumukon. A „régi” üstökösök felszínén tűzálló szita képződik, mivel a Naphoz való ismételt visszatérés során a felszíni jég megolvad és „szennyeződik”. Ez a képernyő jól védi az alatta lévő jeget a napfénytől.

Whipple modellje sok üstökösjelenséget magyaráz: a kis atommagok bőséges gázkibocsátását, az üstököst a számított útról eltérítő nem gravitációs erők okait. A magból kiáramló áramlások reaktív erőket hoznak létre, amelyek világi gyorsulásokhoz vagy lassulásokhoz vezetnek a rövid periódusú üstökösök mozgásában.

Vannak más modellek is, amelyek tagadják a monolitikus mag jelenlétét: az egyik a magot hópelyhek rajként, a másik szikla- és jégtömbök halmazát ábrázolja, a harmadik szerint a mag időszakosan kondenzálódik egy meteorraj részecskéiből a planetáris gravitáció hatása. Ennek ellenére a Whipple modellt tartják a legvalószínűbbnek.

Az üstökösmagok tömegét jelenleg rendkívül bizonytalanul határozzák meg, így valószínűsíthető tömegtartományról beszélhetünk: több tonnától (mikroüstököstől) több száz, esetleg több ezer milliárd tonnáig (10-től 10-10 tonnáig) terjedhet.

Az üstökös kómája ködös légkörben veszi körül az atommagot. A legtöbb üstökösben a kóma három fő részből áll, amelyek fizikai paramétereikben jelentősen különböznek:

a maghoz legközelebbi terület a belső, molekuláris, kémiai és fotokémiai kóma,

látható kóma vagy radikális kóma,

ultraibolya vagy atomkóma.

1 AU távolságra. a Naptól a belső kóma átlagos átmérője D = 10 km, látható D = 10-10 km és ultraibolya D = 10 km.

A belső kómában a legintenzívebb fizikai és kémiai folyamatok mennek végbe: kémiai reakciók, semleges molekulák disszociációja és ionizációja. A látható kómában, amely főleg gyökökből (kémiailag aktív molekulákból) (CN, OH, NH stb.) áll, ezeknek a molekuláknak a disszociációs és gerjesztési folyamata a napsugárzás hatására folytatódik, de kevésbé intenzíven, mint egy belső kómában. .

L.M. Shulman az anyag dinamikus tulajdonságai alapján javasolta az üstökös légkörének felosztását a következő zónákra:

falközeli réteg (a részecskék párolgási és kondenzációs területe a jégfelületen),

perinukleáris régió (az anyag gázdinamikus mozgásának régiója),

átmeneti régió,

az üstökösrészecskék szabad molekuláris tágulási tartománya a bolygóközi térbe.

De nem kell minden üstökösnek rendelkeznie az összes felsorolt légköri régióval.

Ahogy az üstökös közeledik a Naphoz, a látható fej átmérője napról napra növekszik, miután áthaladt pályája perihéliumán, a fej ismét növekszik, és a Föld és a Mars pályája között éri el maximális méretét. Általánosságban elmondható, hogy az üstökösök teljes készleténél a fejek átmérője széles határok között van: 6000 km-től 1 millió km-ig.

Az üstökösök feje sokféle alakot ölt, ahogy az üstökös kering a pályáján. A Naptól távol kerekdedek, de ahogy közelednek a Naphoz, a napnyomás hatására a fej parabola vagy láncvonal alakját ölti.

S.V. Orlov az üstökösfejek következő osztályozását javasolta, figyelembe véve alakjukat és belső szerkezetüket:

E típus; - a Nap oldalán világító parabolahéjakkal keretezett, fényes kómákkal rendelkező üstökösöknél figyelték meg, amelyek fókusza az üstökösmagban van.

C típusú; - olyan üstökösöknél figyelték meg, amelyek feje négyszer gyengébb, mint az E típusú feje, és megjelenésében hagymára hasonlít.

N típusú; - olyan üstökösöknél figyelhető meg, amelyekből hiányzik a kóma és a kagyló.

Q típus; - olyan üstökösöknél figyelhető meg, amelyeknek a Nap felé gyenge kitüremkedésük van, vagyis rendellenes a farok.

h típus; - üstökösöknél figyelhető meg, amelyek fejében egyenletesen táguló gyűrűk keletkeznek - a magban középponttal rendelkező glóriák.

Az üstökös leglátványosabb része a farka. A farok szinte mindig a Nappal ellentétes irányba van irányítva. A farok porból, gázból és ionizált részecskékből áll. Ezért az összetételtől függően a farokrészecskéket a Nappal ellentétes irányban taszítják a Napból kiinduló erők.

F. Bessel a Halley-üstökös farkának alakját tanulmányozva először a Napból kiinduló taszító erők hatásával magyarázta. Ezt követően F.A. Bredikhin kidolgozott egy fejlettebb mechanikai elméletet az üstökösfarkokról, és azt javasolta, hogy a taszító gyorsulás nagyságától függően három külön csoportra osztsák őket.

A fej és a farok spektrumának elemzése a következő atomok, molekulák és porszemcsék jelenlétét mutatta ki:

Szerves C, C, CCH, CN, CO, CS, HCN, CHCN.

Szervetlen H, NH, NH, O, OH, HO.

Fémek - Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu, V, Si.

Ionok - CO, CO, CH, CN, N, OH, HO.

Por - szilikátok (az infravörös tartományban).

Az üstökösmolekulák lumineszcenciájának mechanizmusát 1911-ben fejtették meg K. Schwarzschild és E. Krohn, akik arra a következtetésre jutottak, hogy ez a fluoreszcencia mechanizmusa, vagyis a napfény újrakibocsátása.

Néha egészen szokatlan struktúrákat figyelnek meg az üstökösökben: az atommagból különböző szögekben kilépő sugarak, amelyek együttesen sugárzó farkot alkotnak; halók - bővülő koncentrikus gyűrűk rendszerei; összehúzódó héjak - több héj megjelenése, amelyek folyamatosan mozognak a mag felé; felhőképződmények; a napszél inhomogenitásai során megjelenő omega alakú farokhajlítások.

Az üstökösök fejében nem álló folyamatok is zajlanak: a megnövekedett rövidhullámú sugárzáshoz és a korpuszkuláris áramlásokhoz kapcsolódó fényvillanások; a magok szétválása másodlagos fragmentumokra.

A Vega projekt (Vénusz – Halley-üstökös) az egyik legösszetettebb projekt volt az űrkutatás történetében. Három részből állt: a Vénusz légkörének és felszínének tanulmányozása leszállóegységekkel, a Vénusz légkörének dinamikájának tanulmányozása ballonszondákkal, átrepülés a Halley-üstökös kómáján és plazmahéján.

A "Vega-1" automata állomás 1984. december 15-én indult el a Bajkonuri kozmodrómról, majd 6 nappal később a "Vega-2". 1985 júniusában egymás után haladtak el a Vénusz mellett, és sikeresen végeztek kutatásokat a projekt ezen részéhez kapcsolódóan.

De a legérdekesebb a projekt harmadik része volt - a Halley-üstökös tanulmányozása. Az űrhajóknak először kellett „látniuk” az üstökös magját, ami a földi teleszkópok számára megfoghatatlan volt. A Vega 1 találkozása az üstökössel március 6-án, a Vega 2 pedig 1986. március 9-én történt. 8900 és 8000 kilométeres távolságban haladtak el a magjától.

A projekt legfontosabb feladata az üstökösmag fizikai jellemzőinek vizsgálata volt. A magot először térben felbontott objektumnak tekintették, meghatározták szerkezetét, méreteit, infravörös hőmérsékletét, becsléseket kaptak összetételéről és a felszíni réteg jellemzőiről.

Ekkor még technikailag nem lehetett leszállni az üstökös magjára, mivel a találkozás sebessége túl nagy volt - a Halley-üstökös esetében 78 km/s. Még túl közel repülni is veszélyes volt, mivel az üstököspor tönkreteheti az űrhajót. A repülési távolságot az üstökös mennyiségi jellemzőinek figyelembevételével választották ki. Két megközelítést alkalmaztak: távméréseket optikai műszerekkel és a magot elhagyó és a készülék pályáját keresztező anyagok (gáz és por) közvetlen mérését.

Az optikai műszereket egy speciális, csehszlovák szakemberekkel közösen kifejlesztett és gyártott platformra helyezték, amely repülés közben forogva követte az üstökös pályáját. Segítségével három tudományos kísérletet hajtottak végre: az atommag televíziós filmezését, a magból érkező infravörös sugárzás fluxusának mérését (ezáltal meghatározták felületének hőmérsékletét) és a belső „perinukleáris” infravörös sugárzási spektrumát. a kóma részeit 2,5-12 mikrométer hullámhosszon, hogy meghatározzuk az összetételét. Az IR sugárzási vizsgálatokat IR infravörös spektrométerrel végeztük.

Az optikai kutatások eredményei a következőképpen fogalmazhatók meg: a mag egy hosszúkás, szabálytalan alakú monolit test, a főtengely mérete 14 kilométer, átmérője körülbelül 7 kilométer. Naponta több millió tonna vízgőz távozik belőle. A számítások azt mutatják, hogy az ilyen párolgás jeges testből származhat. Ugyanakkor a műszerek megállapították, hogy a mag felülete fekete (reflexiósság kevesebb, mint 5%) és forró (körülbelül 100 ezer Celsius fok).

A por, gáz és plazma kémiai összetételének mérése a repülési útvonal mentén vízgőz, atomi (hidrogén, oxigén, szén) és molekuláris (szén-monoxid, szén-dioxid, hidroxil, cianogén stb.) komponensek jelenlétét is kimutatta. mint fémek szilikátok keverékével.

A projekt széles körű nemzetközi együttműködéssel és számos ország tudományos szervezetének részvételével valósult meg. A Vega-expedíció eredményeként a tudósok először látták meg az üstökösmagot, és nagy mennyiségű adatot kaptak összetételéről és fizikai jellemzőiről. A durva diagramot egy olyan valódi természeti objektum képe váltotta fel, amelyet korábban soha nem figyeltek meg.

A NASA jelenleg három nagy expedíciót készít elő. Az elsőt „Stardust”-nak hívják. Ez magában foglalja egy űrszonda 1999-es kilövését, amely 2004 januárjában 150 kilométerre halad el a Wild 2 üstökös magjától. Fő feladata: az üstököspor összegyűjtése további kutatásokhoz egy egyedülálló „aerogel” nevű anyag felhasználásával. A második projekt neve „Contour” („COMet Nucleus TOUR”). A készülék 2002 júliusában kerül piacra. 2003 novemberében találkozik az Encke üstökössel, 2006 januárjában - a Schwassmann-Wachmann-3 üstökössel, végül 2008 augusztusában - a d'Arrest üstökössel. Fejlett műszaki berendezésekkel lesz felszerelve, amelyek lehetővé teszik a kiváló minőség elérését különböző spektrumú atommagokat fényképez, valamint üstökös gázt és port gyűjt össze A projekt azért is érdekes, mert az űrhajó a Föld gravitációs terét felhasználva 2004-2008-ban átirányítható egy új üstökösre A harmadik projekt a legérdekesebb és A „Deep Space 4" nevű komplexum a „NASA New Millenium Program" nevű kutatási program része. A tervek szerint 2005 decemberében landol a Tempel 1 üstökös magjában, és 2010-ben tér vissza a Földre. Az űrszonda feltárja az üstökös magját, talajmintákat gyűjt és szállít a Földre.

Az elmúlt évek legérdekesebb eseményei a következők voltak: a Hale-Bopp üstökös megjelenése és a Schumacher-Levy 9 üstökös bukása a Jupiteren.

A Hale-Bopp üstökös 1997 tavaszán jelent meg az égen. Időtartama 5900 év. Néhány érdekes tény kapcsolódik ehhez az üstököshöz. 1996 őszén Chuck Shramek amerikai amatőrcsillagász egy üstökös fényképét juttatta el az internetre, amelyen jól látható volt egy ismeretlen eredetű, vízszintesen kissé lapított fényes fehér tárgy. Shramek "Szaturnusz-szerű objektumnak" (röviden SLO) nevezte. Az objektum mérete többszöröse volt a Föld méretének.

A hivatalos tudományos képviselők reakciója furcsa volt. Sramek képét hamisnak nyilvánították, magát a csillagászt pedig átverőnek, de az SLO természetére nem adtak egyértelmű magyarázatot. Az interneten megjelent kép az okkultizmus robbanását idézte elő, rengeteg sztori terjedt el a közelgő világvégéről, az „ősi civilizáció halott bolygójáról”, a gonosz földönkívüliekről, akik egy fegyver segítségével készülnek elfoglalni a Földet. üstökös, még a kifejezés is: „Mi a fene folyik itt?” ("Mi a fene folyik?") parafrazálták a "What the Hale is going on?"... Még mindig nem világos, hogy milyen tárgy volt, milyen volt a természete.

Az előzetes elemzés azt mutatta, hogy a második „mag” egy csillag volt a háttérben, de a későbbi képek megcáfolták ezt a feltételezést. Idővel a „szemek” újra összekapcsolódtak, és az üstökös felvette eredeti megjelenését. Ezt a jelenséget szintén egyetlen tudós sem magyarázta meg.

Így a Hale-Bopp üstökös nem volt szokásos jelenség, új gondolkodási okot adott a tudósoknak.

Egy másik szenzációs esemény a rövid periódusú Schumacher-Levy 9 üstökös Jupiterre zuhanása volt 1994 júliusában. Az üstökös magja 1992 júliusában a Jupiterhez való közeledése következtében töredékekre hasadt, amelyek később összeütköztek az óriásbolygóval. Tekintettel arra, hogy az ütközések a Jupiter éjszakai oldalán történtek, a földi kutatók csak a bolygó műholdai által visszavert villanásokat tudták megfigyelni. Az elemzés kimutatta, hogy a töredékek átmérője egytől több kilométerig terjed. 20 üstököstöredék esett a Jupiterre.

A tudósok szerint az üstökös darabokra törése ritka, az üstökös Jupiter általi elfogása még ritkább, egy nagy üstökös bolygóval való ütközése pedig rendkívüli kozmikus esemény.

Nemrég egy amerikai laboratóriumban az egyik legerősebb Intel Teraflop számítógépen, amely másodpercenként 1 billió műveletet teljesít, kiszámították egy 1 kilométeres sugarú üstökös Földre esésének modelljét. A számítások 48 órát vettek igénybe. Kimutatták, hogy egy ilyen kataklizma végzetes lesz az emberiség számára: több száz tonna por emelkedik a levegőbe, elzárva a napfény és a hő hozzáférését, az óceánba zuhanva óriási szökőár alakul ki, pusztító földrengések következnek be... Az egyik hipotézis szerint a dinoszauruszok kihaltak egy nagy üstökös vagy aszteroida lezuhanása következtében. Arizonában egy 1219 méter átmérőjű kráter található, amely egy 60 méter átmérőjű meteorit lezuhanása után keletkezett. A robbanás 15 millió tonna trinitrotoluol felrobbanásának felelt meg. Feltételezik, hogy a híres 1908-as tunguszkai meteorit átmérője körülbelül 100 méter volt. Ezért a tudósok most azon dolgoznak, hogy létrehozzanak egy rendszert a bolygónk közelében repülő nagy kozmikus testek korai észlelésére, megsemmisítésére vagy eltérítésére.

üstökös felfedezés pusztítás kozmikus test

Üstökös(az ógörögből. κομ?της , kom?t?s - „szőrös, bozontos”) - a Naprendszerben keringő pályán mozgó kisméretű, jeges égitest, amely a Naphoz közeledve részben elpárolog, aminek következtében egy diffúz por- és gázburok, valamint egy ill. több farok.
Az üstökös első megjelenése, amelyet a krónikák feljegyeztek, Kr.e. 2296-ra nyúlik vissza. És ezt egy nő, Yao császár felesége tette, aki fiát szült, aki később Ta-Yu császár lett, a Khia dinasztia alapítója. Ettől a pillanattól kezdve figyelték a kínai csillagászok az éjszakai égboltot, és csak nekik köszönhetően tudunk erről a dátumról. Az üstököscsillagászat története ezzel kezdődik. A kínaiak nemcsak leírták az üstökösöket, hanem csillagtérképen is felrajzolták az üstökösök útját, amely lehetővé tette a modern csillagászok számára, hogy azonosítsák belőlük a legfényesebbeket, nyomon kövessék pályájuk alakulását, és egyéb hasznos információkhoz is hozzájuthassanak.
Lehetetlen nem észrevenni egy ilyen ritka látványt az égen, amikor egy ködös test látható az égen, néha olyan fényes, hogy a felhőkön át szikrázik (1577), elhomályosítva a Holdat is. Arisztotelész a Kr.e. IV az üstökös jelenségét a következőképpen magyarázta: a könnyű, meleg, „száraz pneuma” (a Föld gázai) felemelkedik a légkör határáig, az égi tűz gömbjébe esik és meggyullad – így keletkeznek a „farkú csillagok” . Arisztotelész azzal érvelt, hogy az üstökösök súlyos viharokat és szárazságot okoznak. Elképzelései kétezer éve általánosan elfogadottak. A középkorban az üstökösöket háborúk és járványok hírnökeinek tartották. Így a normannok 1066-os dél-angliai inváziója összefüggésbe hozható Halley üstökösének megjelenésével az égen. Konstantinápoly 1456-os bukását is összefüggésbe hozták egy üstökös megjelenésével az égen. Egy üstökös megjelenésének tanulmányozása során 1577-ben Tycho Brahe megállapította, hogy az üstökös messze túlmutat a Hold pályáján. Elkezdődött az üstökösök keringésének tanulmányozásának ideje...
Az első fanatikus, aki szívesen fedezte volna fel az üstökösöket, a Párizsi Obszervatórium egyik alkalmazottja, Charles Messier volt. A csillagászat történetébe a ködök és csillaghalmazok katalógusának összeállítójaként lépett be, amelynek célja üstökösök felkutatása volt, hogy a távoli ködös objektumokat ne tévessze össze új üstökösökkel. Messier 39 évnyi megfigyelés alatt 13 új üstököst fedezett fel! A 19. század első felében Jean Pons különösen kitüntette magát az üstökösök „elkapói” között. A Marseille Obszervatórium gondnoka, majd igazgatója kis amatőr távcsövet épített, és honfitársa, Messier mintájára üstökösök után kezdett kutatni. Az ügy annyira lenyűgözőnek bizonyult, hogy 26 év alatt 33 új üstököst fedezett fel! Nem véletlen, hogy a csillagászok „Üstökös Mágnesnek” nevezték el. A Pons által felállított rekord a mai napig felülmúlhatatlan. Körülbelül 50 üstökös figyelhető meg. 1861-ben készült az első fénykép egy üstökösről. Archív adatok szerint azonban a Harvard Egyetem évkönyvében egy 1858. szeptember 28-i feljegyzést fedeztek fel, amelyben Georg Bond arról számolt be, hogy egy 15"-os refraktor fókuszában fotóképet próbáltak készíteni az üstökösről! Egy redőnynél 6" sebességgel dolgozták ki a 15 ívmásodpercet mérő kóma legfényesebb részét. A fényképet nem őrizték meg.
Az 1999-es üstököspálya-katalógus 1722 pályát tartalmaz 1688 üstökös megjelenéséhez, 1036 különböző üstökösről. Az ókortól napjainkig körülbelül 2000 üstököst vettek észre és írtak le. A Newton óta eltelt 300 év alatt több mint 700 pályáját számították ki. Az általános eredmények a következők. A legtöbb üstökös ellipszisben mozog, közepesen vagy erősen megnyúlva. Az Encke üstökös a legrövidebb utat járja be – a Merkúr pályájáról a Jupiterbe és vissza 3,3 év múlva. A kétszer megfigyeltek közül a legtávolabbi egy üstökös, amelyet 1788-ban fedezett fel Caroline Herschel, és 154 évvel később tért vissza 57 AU távolságból. 1914-ben a Delavan üstökös megdöntötte a távolsági rekordot. 170 000 AU-ra költözik. és 24 millió év után „végez”.
Eddig több mint 400 rövid periódusú üstököst fedeztek fel. Ezek közül körülbelül 200-at figyeltek meg egynél több perihélium átjárás során. Sokan közülük úgynevezett családokhoz tartoznak. Például a legrövidebb periódusú üstökösök közül körülbelül 50 (a Nap körüli teljes keringésük 3-10 évig tart) alkotja a Jupiter családot. Valamivel kisebb számban találhatók a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz családok (ez utóbbihoz tartozik különösen a híres Halley üstökös).
Számos üstökös földi megfigyelése és a Halley-üstökös 1986-os, űrszondával végzett tanulmányozásának eredményei megerősítették azt a hipotézist, amelyet először F. Whipple fogalmazott meg 1949-ben, miszerint az üstökösök magjai több kilométer átmérőjű „piszkos hógolyók” jellegűek. Úgy tűnik, fagyott vízből, szén-dioxidból, metánból és ammóniából állnak, belül megfagyott porral és sziklás anyaggal. Ahogy az üstökös közeledik a Naphoz, a jég a naphő hatására párologni kezd, és a kiáramló gáz diffúz világító gömböt képez az atommag körül, amelyet kómának neveznek. A kóma átmérője akár egymillió kilométer is lehet. Maga a mag túl kicsi ahhoz, hogy közvetlenül látható legyen. A spektrum ultraibolya tartományában űrhajókon végzett megfigyelések kimutatták, hogy az üstökösöket hatalmas, sok millió kilométeres hidrogénfelhők veszik körül. A hidrogén a napsugárzás hatására vízmolekulák bomlásával keletkezik. 1996-ban felfedezték a Hyakutake üstökös röntgensugárzását, majd azt követően, hogy más üstökösök is röntgensugárzás forrásai.
A 2001-es megfigyelések, amelyeket a Subara teleszkóp nagy diszperzív spektrométerével végeztek, lehetővé tették a csillagászok számára, hogy először mérjék meg az üstökösmagban lévő fagyott ammónia hőmérsékletét. 28 fokos hőmérsékleti érték + 2 Kelvin-fok arra utal, hogy a LINEAR üstökös (C/1999 S4) a Szaturnusz és az Uránusz pályája között alakult ki. Ez azt jelenti, hogy a csillagászok mostantól nemcsak meghatározhatják az üstökösök kialakulásának körülményeit, hanem azt is, hogy honnan erednek. Spektrális elemzéssel szerves molekulákat és részecskéket fedeztek fel az üstökösök fejében és farkában: atomi és molekuláris szén, szénhibrid, szén-monoxid, szén-szulfid, metil-cianid; szervetlen komponensek: hidrogén, oxigén, nátrium, kalcium, króm, kobalt, mangán, vas, nikkel, réz, vanádium. Az üstökösökben megfigyelt molekulák és atomok a legtöbb esetben bonyolultabb szülőmolekulák és molekulakomplexek „töredékei”. Az üstökösmagokban lévő szülőmolekulák eredetének természete még nem tisztázott. Egyelőre csak az világos, hogy ezek nagyon összetett molekulák és vegyületek, például aminosavak! Egyes kutatók úgy vélik, hogy egy ilyen kémiai összetétel katalizátorként szolgálhat az élet kialakulásához vagy keletkezésének kezdeti feltételeihez, amikor ezek az összetett vegyületek a légkörbe vagy a kellően stabil és kedvező feltételekkel rendelkező bolygók felszínére kerülnek.