Комета — Вікіпедія

Комета
Зображення
Астрономічний символ
CMNS: Комета у Вікісховищі
Комета С/1995 O1 (Гейла — Боппа). Спостереження 29 березня 1997 року в Пазині, Хорватія.

Коме́та (від грец. χομήτης — волохатий, від грец. χόμη — волосся[1]) — мале тіло Сонячної системи, яке обертається навколо Сонця і має так звану кому (атмосферу) і/або хвіст. Кома і хвіст комети — це наслідки випаровування поверхні ядра комети під дією сонячного випромінювання. Ядро складається з льоду та дрібних пористих кам'янистих частинок. Ядра мають діаметри від кількох сотень метрів до десятків кілометрів.

Вважається, що комети здебільшого розташовані у двох великих резервуарах: хмарі Оорта та поясі Койпера. Хмара Оорта (яка розміщена на відстанях від кількох тисяч до кількох десятків чи сотень тисяч астрономічних одиниць), як передбачається, містить близько 1012 комет. Загальна маса хмари Оорта складає від 1 до 50 M⊕. Пояс Койпера, який розташований далеко за межами орбіти Нептуна, містить 5—10×109 комет із загальною масою 0,1 M⊕[2].

Анімація руху комети по еліптичній орбіті навколо зірки. Блакитним кольором позначено газовий хвіст, сірим — твердотілий хвіст.

Походження[ред. | ред. код]

Комети з'являються з периферії Сонячної системи, тому їхні орбіти постійно змінюються під впливом гравітації основних планет. Унаслідок цього деякі з комет переходять на близько-сонячні орбіти і Сонце знищує їх, коли вони наближаються до нього, інші крижані брили назавжди залишають Сонячну систему. Яскрава комета — одне з найцікавіших космічних явищ і завжди привертає увагу.

Вважають, що комети походять із хмари Оорта, розташованої на великій відстані від Сонця; вона складається із «решток», що залишилися після конденсації сонячної туманності. Зовнішні краї цієї хмари досить холодні для того, щоб вода існувала там у твердому (а не газоподібному) стані. Тіла, розташовані на закраїнах Сонячної системи, з правила, складаються з летких речовин (водяних, метанових та інших льодів), що випаровуються при підлітанні до Сонця.

Усього виявлено понад 400 короткоперіодичних комет[3]. З них близько 200 спостерігалося в більш ніж одному проходженні перигелію. Багато з них входить до так званих сімейств. Наприклад, приблизно 50 найбільш короткоперіодичнх комет (їхній повний оберт навколо Сонця триває 3—10 років) утворюють сімейство Юпітера. Дещо менші сімейства — Сатурна, Урана та Нептуна (до останнього, зокрема, належить знаменита комета Галлея).

Комети, що виринають із глибини космосу, виглядають як туманні об'єкти, за якими тягнеться хвіст, що його довжина іноді сягає мільйонів кілометрів. Ядро комети — це тіло з твердих частинок і льоду, оповите туманною оболонкою, яка називається комою. Ядро діаметром у кілька кілометрів може мати навколо себе кому у 80 тис. км у поперечнику. Потоки сонячних променів вибивають частинки газу з коми і відкидають їх назад, витягаючи в довгий димчастий хвіст, який тягнеться за нею в просторі.

Яскравість комет дуже сильно залежить від їхньої відстані до Сонця. Лише дещиця з усіх наявних комет наближається до Сонця і Землі настільки, щоб їх можна було побачити неозброєним оком. Найпомітніші з них іноді називають «Великими кометами».

Астрономи пояснюють настільки різні форми кометних хвостів у такий спосіб. Матеріал, з якого складаються комети, має неоднаковий склад та властивості, тому й по-різному реагує на сонячне випромінювання. Таким чином, хвости космічних мандрівниць набувають різної форми.

Хвости комет різняться за довжиною та формою. У деяких комет вони тягнуться через усе небо. Наприклад, хвіст комети, що з'явилася в 1944 році, був завдовжки 20 млн км. А комета C/1680 V1 мала хвіст, що протягнувся на 240 млн км. Також були зафіксовані випадки відділення хвоста від комети.

Теорію хвостів і форм комет розробив наприкінці XIX століття російський астроном Федір Бредіхін (18311904). Йому ж належить і класифікація кометних хвостів, що використовувалася в тогочасній астрономії. Бредіхін запропонував відносити хвости комет до трьох основних типів: прямі та вузькі, направлені прямо від Сонця; широкі й трохи викривлені, що ухиляються від Сонця; короткі, сильно відхилені від центрального світила.

Астероїди походять з іншого джерела, але дуже старі комети, які втратили весь матеріал для випаровування, можуть дуже нагадувати астероїди.

Відкриття сотень гігантських комет, названих кентаврами, у зовнішній планетній системі за останні два десятиліття означає, що ці об'єкти представляють набагато більшу небезпеку для життя, ніж астероїди, як звітує команда астрономів[4].

Будова комет[ред. | ред. код]

Основні газові складові комет[5][6]

Атоми Молекули Іони
Н Н2O H2O+
О О2 H3O+
С С3 OH+
S CN CO+
Na СН CO2+
Fe СО CH+
Co HCN CN+
Ni CH3CN
H2CO
Комета Голмса (17P/Holmes) у 2007 році, праворуч блакитним видно іонізований газ.
Видимий хвіст може складатися з двох частин: газового і пилового

Як правило, комети складаються з «голови» — невеликого яскравого згустку-ядра, що оточена світлою туманною оболонкою (комою), яка складається з газу та пилу.

Тривале існування низки періодичних комет, що багаторазово пролітали поблизу Сонця, пояснюється незначною втратою речовини при кожному прольоті (через утворення пористого теплоізоляційного шару на поверхні ядер або наявності в ядрах тугоплавких речовин).

Ядро[ред. | ред. код]

Докладніше: Ядро комети

Ядро — тверда частина комети, що має порівняно невеликий розмір. Навколо ядра активної комети (при його наближенні до Сонця) утворюється кома.

Ядра комет складаються з льоду з додаванням космічного пилу і заморожених летких сполук: монооксиду та діоксиду вуглецю, метану, аміаку[7]

Кома[ред. | ред. код]

Докладніше: Кома (астрономія)

Кома — хмара пилу й газу, що оточує ядро комети. Кома та ядро утворюють «голову» комети. Із наближенням комети до Сонця «голова» збільшується, інколи з'являється хвіст.

Кома комети має кулясту форму й іноді простягається на 100 тис. — 1,4 млн км від ядра[8].

Хвіст[ред. | ред. код]

Докладніше: Хвіст комети

У комет із наближенням до Сонця утворюється «хвіст» — слабка світна смуга, що в результаті дії сонячного вітру найчастіше спрямована у протилежну від Сонця сторону.

Хвости комет розрізняються довжиною й формою, не мають різких обрисів і практично прозорі — крізь них добре видні зірки, — тому що утворені з надзвичайно розрідженої речовини. Склад її різноманітний: газ чи дрібний пил, або ж суміш того й того. Цей пил схожий з астероїдним матеріалом сонячної системи, що з'ясувалося в результаті дослідження комети Вільда (2) космічним апаратом «Стардаст» («Зоряний пил»). По суті, це «видиме ніщо»: людина може спостерігати хвости комет тільки тому, що газ і пил світяться. При цьому світіння газу пов'язане з його йонізацією ультрафіолетовими променями й потоками часток, що викидаються із сонячної поверхні, а пил просто розсіює сонячне світло.

Вивчення комет[ред. | ред. код]

Зображення комети Цезаря на римській монеті Октавіана Августа

Давній світ[ред. | ред. код]

В Україні[ред. | ред. код]

У народі комети називали «мітлами»[9] і «віхами»[10]. Слово комета, що походить від лат. cometa (від дав.-гр. κομήτης — «хвостата») на початок XX ст. вже узвичаїлося в народному мовленні[11].

Таблиця кількості відкритих комет по десятиліттях[ред. | ред. код]

Кількість відкритих комет по десятиліттях[12]
1800—1809 1810—1819 1820—1829 1830—1839 1840—1849 1850—1859 1860—1869 1870—1879 1880—1889 1890—1899
7 9 15 7 24 26 25 23 39 31
1900—1909 1910—1919 1920—1929 1930—1939 1940—1949 1950—1959 1960—1969 1970—1979 1980—1989 1990—1999
24 24 21 25 39 32 36 51 85 404
2000—2009 2010—2019 2020—2029 2030—2039 2040—2049 2050—2059 2060—2069 2070—2079 2080—2089 2090—2099
1541 531

Комети зблизька[ред. | ред. код]

Докладне уявлення про них астрономи отримали завдяки успішним «візитам» в 1986 до комети Галлея радянських космічних апаратів «Вега-1», «Вега-2» та європейського «Джотто». Прилади, встановлені на цих апаратах, передали на Землю зображення ядра комети й різноманітних відомостей про її оболонку. Виявилося, що ядро комети Галлея складається в основному зі звичайної криги (з невеликими вкрапленнями вуглекислих і метанових льодів), а також пилових часток. Саме вони утворюють оболонку комети, а з наближенням її до Сонця частина з них — під тиском сонячного вітру — переходить у хвіст.

Ядро комети Галлея має неправильну форму; його розміри дорівнюють кільком кілометрам: 14 — у довжину, 7,5 — у ширину; обертається ядро навколо своєї осі, що майже перпендикулярно площині орбіти комети. Період обертання дорівнює 53 години.

Ядро комети Темпеля 1 (фото апарату «Діп імпакт»)

У 2005 році космічний апарат НАСА Deep Impact («Глибоке зіткнення») наблизився до комети Темпеля 1, і за допомогою апарату Impactor («Ударник»), що відділився від основного КА, на величезній швидкості 10,3 км/с (37 000 км/год) зіштовхнувся з кометою, протаранив комету та передав зображення її поверхні.

Обробка даних, отриманих при спостереженні цього зіткнення, показала, що речовина верхнього шару комети сильно відрізняється від того, що там очікували виявити. Вважалося, що її ядро являє собою величезну брилу льоду із вкрапленням кам'яних гірських порід, у вигляді дрібних уламків. Насправді виявилося, що ядро комети складається з дуже пухкого матеріалу, що нагадує навіть не купу каменів, а величезну брилу пилу, пори в якому становлять 80 %.

Коли відбулося зіткнення зонда з ядром комети, то викинута речовина злетіла вузьким високим стовпом. Таке можливо лише при дуже пухкому й легкому ґрунті. Результати цього ефектного експерименту в космосі привели до появи нової моделі будови ядра комет. У минулому ядро вважали забрудненою сніжною кулею або засніженою кам'яною брилою, а тепер його розглядають як досить пухке тіло, трохи подовженої форми, що складається з пилу. Залишається незрозумілим, як у такій «пухнатій» субстанції можуть зберігатися кратери, пагорби й різкі уступи поверхні, які чітко видні на знімках ядра комети Темпеля-1, отриманих як із самої станції Deep Impact, так і з ударного апарата, що передав останні зображення незадовго до зіткнення. На цих докладних знімках видно, що поверхня не згладжена й не покрита пилом — вона має досить виразні, різкі форми рельєфу й виглядає приблизно так само, як поверхня Місяця, — з безліччю кратерів і невеликих пагорбів.

Комети і планети[ред. | ред. код]

Маси комет приблизно в мільярд разів менше маси Землі (5,9737×1025 кг), щільність речовини хвостів комет наближається до нуля. Хвости «небесних гостей» майже не впливають на планети Сонячної системи. У травні 1910 Земля проходила крізь хвіст комети Галлея, ніяких пов'язаних з цим змін на планеті та в русі планети не відмічено.

Зіткнення великої комети з планетою призводить до великомасштабних наслідків в атмосфері, магнітосфері, кліматі останньої. Гарним і досить якісно дослідженим прикладом такого зіткнення було зіткнення уламків комети Шумейкерів — Леві 9 з Юпітером в липні 1994 року. Ця комета підійшла занадто близько до Юпітера й була попросту розірвана його гравітаційним полем на 23 фрагменти розміром до 2 км. Ці уламки, розтягнувшись в одну лінію 1,1 млн км (це втроє більше, ніж від Землі до Місяця), продовжували свій політ назустріч Юпітерові, поки не зіштовхнулися з ним. Цілий тиждень, з 16 по 22 липня 1994 року, тривав кометопад. Один за одним відбувалися гігантські спалахи, коли черговий уламок комети входив в атмосферу Юпітера з гігантською швидкістю 64 км/с (230 тисяч км/год). У процесі падіння порушення в структурі радіаційних поясів навколо планети досягли такого ступеня, що над Юпітером з'явилося дуже інтенсивне полярне сяйво.

Космічні дослідження[ред. | ред. код]

Комета Відвідання Примітки
Назва Рік відкриття Космічний апарат Дата Відстань зближення (км)
21P/Джакобіні — Ціннера 1900 «Міжнародний дослідник комет» 1985 7800 Проліт
Комета Галлея Відомі з давніх часів (не пізніше 240 р. до н. е.[13]); періодичність появи відкрита у 1705 г. «Вега-1» 1986 8889 Зближення
Комета Галлея «Вега-2» 1986 8030 Зближення
Комета Галлея «Суйсей» 1986 151000 Зближення
Комета Галлея «Джотто» 1986 596 Зближення
26P/Грігга — Скьєллерупа 1902 «Джотто» 1992 200 Зближення
19P/Бореллі 1904 Deep Space 1 2001 ? Зближення
81P/Вільда 1978 «Стардаст» 2004 240 Зближення; повернення зразків на Землю
9P/Темпеля 1867 «Діп Імпакт» 2005 0 Зближення; зіткнення спеціального модуля (ударника) з ядром
103P/Хартлі 1986 «Діп Імпакт» 2010 700 Зближення
9P/Темпеля 1867 «Стардаст» 2011 181 Зближення
67P/Чурюмова — Герасименко 1969 «Розетта» 2014 0 Вихід на орбіту як квазісупутник; перша в історії м'яка посадка на комету (модуль «Філи»)

Найцікавішим дослідженням, мабуть, стала місія Європейського космічного агентства до комети Чурюмова-Герасименко (яка була відкрита в 1969 році співробітником Київського університету Климом Івановичем Чурюмовим та аспіранткою Світланою Іванівною Герасименко). Цей новий етап у вивченні комет почався в 2004 році запуском автоматичної станції Rosetta. Станція Rosetta уперше стала штучним супутником комети і приблизно два роки рухалася разом з нею, фіксуючи відомості про те, як у міру наближення до Сонця нагрівається поверхня кометного ядра, викидаючи речовину, з якого виникає й виростає газово-пиловий хвіст.

Станція підійшла до комети у 2014 далеко від Сонця — у холодній області, де в комети ще немає хвоста. Потім від станції відділився невеликий посадковий модуль Philae і вперше в історії здійснив посадку на кометне ядро. Процес посадки на комету схожий на стикування космічних апаратів, а не на приземлення. Швидкість посадкового модуля зменшується до 0,7 м/с (2,5 км/год), що менше швидкості пішохода. Адже сила тяжіння на кометному ядрі, діаметр якого дорівнює 5 км, зовсім невелика, і апарат може просто відскочити від поверхні назад у космос, якщо буде рухатися занадто швидко. Після зіткнення з кометою посадковий модуль прикріпився «сухопутним якорем», що нагадує гарпун. Надалі «якір» удержував його на кометі, коли той почав буріння поверхні мініатюрною буровою установкою. Отриманий зразок речовини проаналізований міні-лабораторією, що перебував усередині Philae. Відеокамера, установлена зовні, показала ландшафт кометного ядра й те, що відбувається на ньому при викидах газових струменів з надр. Настільки докладна інформація надійшла вперше й дає пояснення тому, як улаштовано і з чого складається кометне ядро.

Див. також[ред. | ред. код]

Структура комет[ред. | ред. код]

Виноски[ред. | ред. код]

  1. К. І. Чурюмов. Комети // Енциклопедія сучасної України / ред. кол.: І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2014. — Т. 14 : Кол — Кос. — 767 с. — ISBN 978-966-02-7304-7.
  2. Stern, S.A. The evolution of comets in the Oort cloud and Kuiper belt // Nature. — 2003. — Вип. 424. — № 6949. — С. 639–642.
  3. База даних НАСА. Архів оригіналу за 20 Серпня 2011. Процитовано 11 Лютого 2010. 
  4. Royal Astronomical Society (RAS). «Giant comets could pose danger to life on Earth.» ScienceDaily. 22 December 2015. ScienceDaily [Архівовано 24 Грудня 2015 у Wayback Machine.]
  5. Комета [Архівовано 10 Вересня 2017 у Wayback Machine.] | Энциклопедия «Кругосвет»
  6. Гнедин Ю. Н. Астрономические наблюдения кометы века: новые, неожиданные результаты. Архів оригіналу за 10 Вересня 2017. Процитовано 9 Вересня 2017. 
  7. Дональд К. 2005. Комети (World Book Online референтний центр Ядро має досить низьке альбедо, близько 4 %
  8. Яндекс. Словари: КОМЕТА. Архів оригіналу за 26 січня 2010. Процитовано 12 квітня 2013. 
  9. Мітла // Словарь української мови : в 4 т. / за ред. Бориса Грінченка. — К. : Кіевская старина, 1907—1909.
  10. Віха // Словарь української мови : в 4 т. / за ред. Бориса Грінченка. — К. : Кіевская старина, 1907—1909.
  11. Комета // Словарь української мови : в 4 т. / за ред. Бориса Грінченка. — К. : Кіевская старина, 1907—1909.
  12. Elements.comet — JPL Solar System Dynamics — NASA. Архів оригіналу за 20 Серпня 2011. Процитовано 11 Лютого 2010. 
  13. Stephenson F. R., Yau K. K. C. (May 1985). Far eastern observations of Halley’s comet: 240 BC to AD 1368. Journal of the British Interplanetary Society. 38: 195—216. ISSN 0007-084X. 

Література[ред. | ред. код]

  • Лиза Рэндалл. Тёмная материя и динозавры: Удивительная взаимосвязь событий во Вселенной = Lisa Randall: "Dark Matter and the Dinosaurs: The Astounding Interconnectedness of the Universe". — М. : Альпина Нон-фикшн, 2016. — 506 p. — ISBN 978-5-91671-646-7.
  • Всехсвятский С. К. Природа и происхождение комет и метеорного вещества. Москва, 1967
  • Шульман Л. М. Динамика кометных атмосфер. Нейтральный газ. К., 1972
  • Всехсвятский С. К., Ильчишина Н. И. Физические характеристики комет 1965–1970 гг. Москва, 1974
  • Цесевич В. П. Что и как наблюдать на небе. 6-е изд. Москва, 1984
  • K. Donald. Comets. New York, 1991; Comets ІІ. Tempe, 2004
  • Чурюмов К. І., Кручиненко В. Г., Чурюмова Т. К. Космічна загроза і кінець світу: реальність і міфи. К., 2012
  • Чурюмов К. И. Исследования комет и космогония солнечной системы // Земля и Вселенная. 2013. № 1.

Посилання[ред. | ред. код]