2. Кометы.

«Кометес» - хвостатая , косматая(с греч).

Яркие кометы с большим хвостом появляются 1 раз в 10 – 15 лет. Резко меняют свой вид при приближении к Солнцу. Вдали от Солнца – небольшой диск, вблизи – появляется «хвост» в противоположную от солнца сторону. У кометы может быть несколько хвостов.

Принадлежность комет к солнечной системе, означает, что они вращаются вокруг солнца по определенным орбитам.

Впервые на это указал Галлей (англ.). Анализируя данные о траекториях комет, за много лет он обнаружил, что одна комета появилась дважды. Вычислил период её эллиптической орбиты 76 лет. Результат подтвердился следующим приходом данной кометы. Её называют кометой Галлея.

Рисунок72. Комета Галлея в мае 1910 г.

Обозначения комет. Пример:

Комета: 1916 II. Нейумина – 2.

Смысл: появилась в 1916г, II – 1916 это была вторая замеченная комета, 2 – вторая комета, открытая Нейумином. Ежегодно открывалась 5-10 комет.

Орбиты: эллипсы с различными наклонениями и эксцентриситетами. У многих e≈1, то есть эллипс сильно вытянут и орбиту трудно отличить от параболы. У таких планет период обращения до сотен тысяч лет и удаление от солнца на тысячи а.е.

Комета 1845 III:

Перигей q = 0,401 а.е.; а = 4560 а.е.; е = 0,99991. Наблюдались i = 131⁰.

Кометы, не принадлежащие солнечной системе. Они проходят вблизи солнца по параболической или гиперболической траектории и уходят в межзвездное пространство. (1965 VIIIИкейн – Секи, q=0,0083а.е) такие кометы называют параболическими.

Принадлежащие солнечной системе планеты – периодические:

• долгопериодические (Т>20 – 25 лет);

• короткопериодические (Т <20 лет).

Самая коротко – периодическая с Т=3,3 года комета Энкс – Баклунда.

Семейство Юпитера – группа более 90 короткодействующих комет, афелии орбит которых вблизи орбиты Юпитера. Период от 4,9 до 10 лет.

Аналогичны семейства Сатурна (Т = 12-20 лет), Урана (Т = 27-20 лет), Нептуна (Т = 60-100 лет).

Особенность орбит – возмущение со стороны план, в особенности Юпитером и Сатурном. Орбита может значительно изменяться. Пример: короткопериодическая комета Отерма:

- открыта в 1943, орбита в поясе астероидов, почти окружность, видна на всех участках орбиты, Т=7,92 года;

- в настоящее время: Т=15 лет, орбита сильно вытянута, а=6,08 а.е, в афелии уходит далеко за орбиту Юпитера.

В большинстве случаев размер орбит комет в тысячи раз больше поперечника планетной системы. Вблизи афелиев своих орбит кометы проводят большую часть времени. Поэтому на далеких окраинах солнечной системы существуют облако комет – Облако Орта. Его происхождение – выбросы ледяных тел из зоны планет – гигантов во время их образования. В облаке Оорта до 10¹¹ кометных ядер. Их расстояние от Солнца 10⁵а.е, а период обращения вокруг Солнца 10⁶ - 10⁷ лет. Орбиты комет скрещиваются с орбитами планет. Могут быть столкновения. Результатом таких столкновений могут быть кратеры на Луне, Меркурии, Марсе, а также Тунгусское явление.

Возможно преобразование эллиптических орбит в параболические и наоборот.

Кометы видны вследствие освещения Солнцем.

Структура кометы:

- ядро (звездообразное на вид);

- кома (оболочка);

- хвост;

Ядро + кома = голова кометы.

Рисунок 73. Структура кометы

Рисунок 74. Типы кометных хвостов по Бредихину и Орлову.

Плотность убывает от ядра к хвосту. В хвосте и коме плотность так мала, что сквозь них просвечивают слабые звезды.

Ядро кометы. Достоверных наблюдений нет. По косвенных данным предполагают, что это тело размером от нескольких сот метров до нескольких километров, но с дополнительным содержанием летучих веществ: льды Н₂О, СО, СО_2, NH_{3 ,}HCN и в смеси с силикатной и металлической пылью (мелкими частицами). Газы в ядре – аммиак, метан, углекислый газ, азот и др. Размеры: 0,5 – 20 км., плотность 1000 кг/м³, масса (10¹¹ – 10¹⁶)кг.

Присутствие к каменистом компоненте ядра кометы некоторого количества радиоактивных элементов, должно привести в прошлом к нагреву недр кометы на несколько десятков кельвинов. Но в ядре есть летучие льды. Это означает, что температура внутри кометы никогда не была выше ~ 100К. Поэтому вещество ядра кометы можно рассматривать как образец первичного вещества солнечной системы.

При приближении к Солнцу льды испаряются, увлекая за собой пылинки. Вокруг ядра образуется облако – кома. Размер головы: (10⁴ - 10⁶)км. У некоторых комет размер головы был больше размера Солнца.

Под действием давления солнечного ветра и давления света траектории молекул и пылинок отклоняются и уходят в сторону, противоположную Солнцу. Возникает хвост кометы. Давление проявляется до расстояний 1,5 – 2 а.е. Чем ближе к Солнцу тем хвост длиннее. Хвост состоит из ионизованного газа и пыли. Длина хвостов в видимой части 10⁶ – 10⁸ км.

Спектры кометы:

- свет ядра кометы совпадает со спектром Солнца, это означает, что свет кометы это отраженный свет Солнца;

- на близких расстояниях от Солнца в спектре появляются эмиссионные линии (линии излучения). Излучают ядра, нагретые Солнцем и кома. В ядре – линии натрия, в коме – линии азота, СО₂ и др.

Через хвост комета теряет свое вещество. Короткопериодические кометы часто возвращаются к Солнцу и быстрее теряют вещество. В комете может произойти взрыв. Они могут разрушаться из – за приливного действия больших планет.Пример: короткопериодическая комета Белого(Биэлы) наблюдалась неоднократно. В 1846 она разделилась на 2. В 1972 г совсем не появилась. Но вместо нее наблюдался обильный метеорный, или звездный дождь.

С другой стороны, о некоторых кометах ученые надежно говорят, что они образовались недавно (менее 200 – 250 лет назад). Это образование комет по гипотезе С.К. Всехсвятского (СССР) происходит из вещества, выбрасываемого в пространство системой Юпитера и его спутников. Гипотеза подтверждается обнаружением в 1979г вулканической деятельности на Ио первым спутником Юпитера.