Реферат: Кометы

--PAGE_BREAK--Хвост кометы возникает из комы под действием давления солнечных лучей и солнечного ветра. По мере приближения кометы к Солнцу усиливается выделение из ядра газов и пыли, образующих кому, возрастает и давление на неё, а поэтому увеличивается длина хвоста. Хвосты комет направлены обычно в сторону, противоположную Солнцу. Это обстоятельство указывает на существование особой силы, исходящей от Солнца и отталкивающей кометное вещество – это давление солнечного света на молекулы газов и пылинки, выделяющиеся из кометного ядра.
Формы кометных хвостов.
Форма кометных хвостов зависит от соотношения гравитационных сил и сил отталкивания, воздействующих на частицы хвоста.
Существует несколько подробных классификаций форм кометных хвостов, но до сих пор пользуются наиболее простой, предложенной русским астрофизиком Ф.А.Бредихиным (1831-1904 гг) и развитой советским астрофизиком С.В.Орловым (1880-1958 гг). В ней различается пять типов хвостов.
Хвосты Iо типа прямолинейные; силы отталкивания почти в 1000 раз превышают силу солнечной гравитации; состоят из лёгких ионизованных газов и образуются, главным образом, под воздействием магнитного поля солнечного ветра. Солнечный ветер – это струи плазмы, непрерывно истекающие из солнечной короны в межпланетное пространство. Открыт этот ветер был уже в наше время с помощью космических аппаратов, но первыми засвидетельствовали его кометы. Стремительные потоки корпускул солнечного вещества, наталкиваясь на газы и пары в голове кометы, ионизуют их – создают плазму – и уносят кометную плазму на больших скоростях прочь от Солнца. И чем сильнее дует ветер, тем прямее и длиннее у кометы хвост.
Хвосты I типа почти прямолинейны и слегка отклонены назад (в сторону, противоположную направлению движения кометы ); силы отталкивания в 10-100 раз превышают силу солнечной гравитации; состоят из ионизованных и нейтральных газов и наблюдаются наиболее часто.
Хвосты II типа значительно изогнуты назад; силы отталкивания не намного превышают силу тяготения; состоят из мельчайшей пыли с примесью газов.
Хвосты IIо типа прямые, но сильно отклонены назад; силы отталкивания почти равны силе тяготения; образованы пылевыми частицами.
Хвосты аномальные направлены к Солнцу и состоят из более крупных пылевых частиц, на которых отталкивающее действие солнечных лучей и солнечного ветра не сказывается. Основное действие на такие частицы оказывает сила гравитации. Устремляясь под её влиянием к Солнцу, они образуют у кометы необычный, аномальный хвост.
В виде исключения встречаются кометы, имеющие одновременно несколько хвостов разных типов.
Такой необычный хвост наблюдал в 1835 году немецкий астроном Фридрих Бессель(1784-1846гг) у кометы Галлея: помимо хвоста, направленного от Солнца, был ещё один прямой хвост, обращённый к светилу.
Также у кометы Аренда-Ролана в 1957 году тоже наблюдалось два хвоста – обычный и аномальный. Но наиболее выразительный аномальный хвост был у кометы Когоутека в 1973 году.
Обнаружение комет и их названия.
Многие кометы, доступные наблюдениям в телескопы, открыты любителями астрономии.
Все открываемые кометы обозначаются номером года, в который они прошли перигелий, с добавлением римской цифры, показывающей очерёдность прохождения, и фамилий первооткрывателей либо, что реже, фамилий их исследователей. В название может быть включено до трёх человек из числа первых, приславших сообщение об открытии в центральное бюро астрономических телеграмм. Бюро занимается рассылкой в обсерватории всех стран мира телеграмм, зашифрованных специальным цифровым кодом, с информацией об обнаружении новых небесных тел.
Получив сообщение об открытии новой кометы, на обсерватории начинают прежде всего определять её положение, поскольку это даёт необходимый материал для расчёта орбиты кометы. Как же ищут кометы?
Вдали от Солнца каждая комета выглядит, как туманное пятнышко, конечно, не каждое туманное пятнышко, обнаруженное среди звёзд, является кометой. На небе помимо звёзд, имеются и различные диффузные туманные объекты: планетарные и диффузные туманности, шаровые скопления, галактики. Все они по внешнему виду очень напоминают кометы, и поэтому, прежде чем приступить к систематическим поискам комет, необходимо предварительно изучить звёздное небо и расположение на нём постоянных туманных объектов.
Чаще всего кометы открывают на утреннем небе, поэтому просмотру утреннего неба нужно уделять наибольшее внимание. Также значительная часть комет была открыта и на вечернем небе.
Каждый астроном-любитель при настойчивых и целеустремлённых поисках комет имеет шанс открыть новую комету в среднем за 250-300 часов наблюдений, но бывает и больше. Например, К. Т. Чернис провёл у телескопа 808 часов, прежде чем ему удалось открыть новую комету.
По положению, принятому Президиумом Астросовета АН (Академии Наук), каждый российский первооткрыватель кометы награждается медалью Астросовета АН «За обнаружение новых астрономических объектов».
Происхождение комет.
Из далёких космических глубин к нам постоянно приближаются хвостатые «звёзды» и становятся доступными для наблюдений с Земли.
В 1987 году было открыто, например, 17 новых комет, а всего в течение года наблюдалось 52 кометы – рекордное число!
За всю историю человеческой цивилизации наблюдалось около 2000 появлений комет (по данным на 2003 год). Сведения о 551 комете ограничиваются лишь описанием внешнего вида и яркости. Для остальных были определены орбиты.
В каталоге кометных орбит доктора Марсдена, изданном в 2003 году, содержатся данные о 1679 различных кометах. Их них 377 – периодические, то есть регулярно возвращающиеся к Солнцу. Их периоды обращений составляют от 3,3 года до 200 лет. Некоторые из периодических комет наблюдались уже десятки раз, как, например, самая знаменитая комета Галлея. Но есть и такие кометы (долгопериодические ), период обращения которых измеряется тысячами и даже миллионами лет.
Откуда же приходят к нам всё новые и новые кометы? Где они зарождаются: в межзвёздных просторах или в самой Солнечной системе?
Выдающийся французский астроном и математик Пьер Лаплас (1747-1827) в конце XVIII века высказал предположение, что кометы «приходят к Солнцу извне, образуясь из вещества, составляющего туманности». Но будь кометы действительно межзвёздными небесными телами, они должны были бы двигаться относительно Солнца с очень большими – гиперболическими скоростями. Между тем ещё ни разу не было замечено, чтобы комета двигалась по явно выраженной гиперболической орбите. А если иная комета и описывала путь, похожий на гиперболу, то только под воздействием гравитационных возмущений больших планет, вблизи которых она пролетала. Поскольку же кометы до прохождения через планетную систему движутся преимущественно по эллиптическим орбитам, мы приходим к выводу, что они являются членами Солнечной системы. Постоянно летящие со всех сторон к Солнцу кометы навели эстонского астронома Эрнста Эпика на мысль, что на расстоянии примерно одного светового года от нас находится облако кометных тел, удерживаемых притяжением Солнца.
В середине XX века выдающийся голландский астроном Ян Оорт (1900-1992 ) развил идею Эпика: он выступил с гипотезой о существовании на окраинах Солнечной системы гигантского сферического облака кометного вещества. Как полагал учёный, оно простирается на расстояние до 150000.а.е. от Солнца, а его масса равна примерно 0,1 массы земного шара.
Специалистами-кометологами были вычислены первоначальные орбиты почти параболических комет. Результаты показали: периферия Солнечной системы действительно насыщена кометными ядрами – облако Оорта реально существует. Как же оно возникло?
В настоящее время общепринятой является гипотеза о происхождении Солнечной системы первичного газопылевого облака, имевшего такой же химический состав, что и Солнце. Согласно этой гипотезе планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун сконденсировались в холодной части протопланетного облака. По-видимому, остатки реликтового протопланетного вещества как раз и наблюдаются сейчас вблизи планет-гигантов в виде колец. Наличие таких колец у Сатурна, Урана и Юпитера было чётко установлено из наблюдений с Земли и с помощью космических аппаратов, а о наблюдении кольца Нептуна сообщал в XIX веке Лассель. Планеты-гиганты, вобрав в себя все наиболее распространённые химические элементы протопланетного облака, увеличивали свою массу настолько, что стали легко захватывать не только пылевые частицы протопланетного облака, но и лёгкие газы. В той же холодной зоне образовались и ледяные ядра комет, которые частично пошли на формирование планет-гигантов, а частично, по мере роста масс планет-гигантов, стали отбрасываться гравитационными полями последних на периферию Солнечной системы, где в результате грандиозный источник комет – облако Эпика-Оорта.
Далее, как уже говорилось, трансформация орбит привела к появлению кометных ядер внутри планетной системы, где и начинается одна из наиболее бурных стадий в их жизни. Именно здесь-то они и становятся по-настоящему кометами: из «крохотного» ядра развивается огромная кома (кометная атмосфера) и образуются гигантские различного типа хвосты. Непрерывное возобновление и поддержание в огромном объёме газопылевой кометной атмосферы в течение довольно длительного времени (иногда в течение нескольких лет) является основным свойством ядра кометы.
Так могут возникать долгопериодические кометы с очень большим периодом обращения, достигающим тысяч и даже миллионов лет. Например, комета Делавана, наблюдавшаяся в 1914 году, вернётся к Солнцу только через 24 млн.лет!
Если долгопериодическая комета пройдёт вблизи кометы, то притяжение последней может перевести её на менее вытянутую орбиту, и тогда она станет короткопериодической. Этим, видимо, объясняется наличие многочисленного семейства короткопериодических комет у Юпитера, а также существование семейств, привязанных к Сатурну, Урану и Нептуну. К семейству Нептуна относится и знаменитая комета Галлея.
Особенно радикальная перестройка кометных орбит происходит при тесных сближениях комет с планетами-гигантами. Самым мощным «трансформатором» является Юпитер. Учёные института теоретической астрономии Е.И.Казимирчак-Полонская и И.А.Беляев на конкретных примерах показали, что Юпитер может не только захватить долгопериодическую комету, но и перебросить её из одного семейства в другое, а в отдельных случаях удалить на окраины Солнечной системы и вышвырнуть в межзвёздное пространство. Комета Веста, например, во время своего сближения с Солнцем в 1976 году приобрела такую большую энергию, что перешла на параболическую (разомкнутую) орбиту и поэтому должна навсегда покинуть Солнечную систему – улететь к иным звёздным мирам.
Особенности орбит короткопериодических комет привели профессора С.К.Всехсвятского (1905-1984) к мысли, что источником кометных фрагментов служат галилеевы спутники Юпитера – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Полёты американских космических аппаратов «Вояджер» действительно обнаружили извержения на Ио высотой до 280 км. Но это ещё не значит, что вулканы Ио способны выбрасывать в межпланетное пространство ледяные глыбы – ядра будущих комет массой в миллионы и миллиарды тонн.
Зато кометы могут рождаться в результате астероиднометеоритной бомбардировки ледяных поверхностей спутников планет-гигантов. Эта гипотеза хорошо объясняет постоянное возникновение в Солнечной системе новых короткопериодических комет, их связь с орбитами планет-гигантов, химический состав кометных льдов и механизм выброса бжно это и есть один из закономерных процессов образования новых комет, который пока недоступен непосредственным наблюдениям.
Кометные катастрофы.
Почти вся масса кометы сосредоточена в ядре и очень мала; даже у самых крупных комет она не превышает миллиардных долей массы Земли. В зависимости от массы кометы и её близости к Солнцу диаметр голову кометы может достигать от 25000 км (у слабых комет), до 2000000 км (у ярких комет), а длина хвоста – 150000000 км.
После прохождения перигелия кометы уходят от Солнца хвостом вперёд. По мере их удаления ослабевает прогрев ядра, сокращается выход газов и пыли из него, хвост постепенно уменьшается, комета снова приобретает вид туманного пятна и, наконец, за орбитой Юпитера становится невидимой.
При каждом приближении к Солнцу кометы теряют своё вещество и постепенно разрушаются. Этому также способствуют взрывы, происходящие иногда в кометах под воздействием солнечной радиации и солнечного ветра, как это наблюдалось у кометы Галлея в январе 1986 года.
Короткопериодические кометы, которые часто возвращаются к Солнцу, теряют вещество значительно быстрее, чем долгопериодические кометы. Именно поэтому у подавляющего большинства короткопериодических комет яркость незначительна, и они не видны невооружённым глазом.
Если внутри ядра кометы имеется твёрдая каменная глыба, то, потеряв ледяную оболочку, комета, весьма вероятно, может стать астероидом, на что указывает сходство орбит комет семейства Юпитера и некоторых астероидов.
Вполне возможно и полное разрушение комет, включая и их ядра.
Так, неоднократно наблюдавшаяся короткопериодическая комета Биелы в начале 1846 года двигалась по небу в соответствии с составленным для неё «расписанием». И вдруг 13 января комета распалась надвое. Первые дни после катастрофы фрагменты распавшейся кометы были ещё «связаны» тонкой светлой перемычкой. Но вторичные ядра медленно удалялись друг от друга, и эта последняя «родственная нить» вскоре оборвалась. В феврале расстояние между ними уже превышало 200 тыс.км.
Второй раз комета Биелы как двойная появилась в сентябре 1852 года. Теперь ядра разделяло пространство в 2 млн.км!
Продолжая двигаться по эллиптической орбите с периодом в 6,5 лет, необычная комета должна была возвратиться к Земле в 1859, 1866, 1872 годах. Между тем она не возвращалась – словно попала в западню. Но ведь комета не могла исчезнуть бесследно. И наконец она заявила о себе самым неожиданным образом: 27 ноября 1872 года на Землю полился «звёздный дождь». Этот дождь продолжался несколько часов подряд. Около девяти часов он перешёл в настоящий ливень, а после полуночи «звёздная метелица» стала утихать и к утру прекратилась.
Все, кому довелось наблюдать это удивительное небесное явление, могли заметить, что огненные стрелы вытекали как бы из одной и той же точки неба, расположенной около звезды гамма Андромеды. Астрономы установили, что «падающие звёзды» совершали движение в том же направлении, в каком должна была двигаться комета Биелы. И тогда стало ясно: внезапно разразившейся «звёздный дождь» был не чем иным, как встречей Земли с остатками распавшейся кометы. Врезаясь на большой скорости в атмосферу нашей планеты, они мгновенно раскаляются и прочерчивают в тёмном небе стреловидные следы. Астрономы называют их метеорами.
Особенно много метеорных тел образуется при распаде комет. Комета Биелы распалась и стала метеорным роем. Скопище метеорных частиц продолжало нестись по кометной орбите, пока не налетело на Землю и не подарило землянам феерическое зрелище. Ровно через 13 лет, 15 ноября 1885 года, из созвездия Андромеды снова хлынул метеорный дождь Биелид. Вспышки частиц метеорного роя в земной атмосфере напомнили людям о погибшей комете.
К настоящему времени установлена прямая связь не менее восьми метеорных потоков с разными кометами.
 Дракона огненные стрелы.
Это случилось 9 октября 1933 года и вызвало переполох не только среди африканцев. Суеверные португальцы признали в этом явлении «конец света».
Быстро наступает ночь в тропиках. Мериадами мерцающих глаз смотрит Вселенная на Землю. Но что это? С неба сорвалась звезда, а вслед за ней посыпались десятки, сотни звёзд! И вот уже настоящий «звёздный дождь» льётся на Землю… Такого землянам не часто доводилось видеть.
В Ленинграде в этот октябрьский день погода была пасмурная, но к вечеру небо прояснилось и феерическое явление предстало перед ленинградцами во всём своём великолепии. На невские набережные, откуда открывался вид на необозримый небесный простор, стеклось множество людей. Несмотря на поздний час, каждому хотелось полюбоваться невиданным доселе зрелищем.
Тем временем «звездопад» усилился. К половине одиннадцатого ночи явление достигло кульминационного развития. «В это время звёзды сыпались непрерывно, — вспоминала ленинградский астроном, профессор Н.Н. Сытинская, — загораясь во всех частях неба, и по большей части оставляя после себя широкие искристые следы. Подсчёты показали, что число падающих звёзд достигало 10-15 тысяч в час. Такая интенсивность ставит «звёздный дождь» 1933 года наравне с самыми мощными явлениями этого рода, отмеченными в истории».
    продолжение
--PAGE_BREAK--