Интересные факты о хвосте кометы

Кометы принадлежат к объектам изучения астрофизиков. Конструктивные составляющие и длинные шлейфы, которые красиво струятся вслед за небесными телами, предметы, которые особенно привлекают ученых.

Исследователи ведут поиск ответов на многие вопросы о происхождении, строении, химическом составе, физических свойствах уникальных явлений. Хвосты комет могут внести ясность об эволюционном развитии планеты Земля.

На ночном небе невооруженным глазом и через мощные телескопы видно множество ярких космических тел. Наукой космологией много изучено, а сколько еще чудесных явлений хранит необъятная человеческим разумом Вселенная.

Что это такое?

Когда Солнечная система сформировалась 4.5 млрд. лет назад, после этого образования в космическом пространстве осталось много объектов, которые требуют от современных астрофизиков изучения.

Кометы являются продуктами:

• необъятных процессов;
• мощнейших термоядерных реакций;
• взрывов;
• притяжений и отторжений.

В ледяной Вселенной куски от разорвавшихся звезд и планет, газы, камни, пыль, скопились в единое целое, замерзли. В космосе ничто не стоит на месте, происходит стремительное движение времени, продолжают свой орбитальный путь в Солнечной системе небольшие тела, в состав которых входят примеси из разных веществ, водяной, азотный, метановый лед.

Загадочные объекты скопились не только вокруг Солнца, много осталось за пределами, их называют Оортовыми облаками. В Копейровом поясе движутся кометы по орбитам, которые доходят, но не пересекают Солнечную систему.

Предметом изучения астрофизиков становится не только разнообразное движение по орбитам, изменения пути под действием гравитационных сил, а состав комет, который помогает прояснить образование и состав хвоста, тянувшегося за небесным телом.

Удивительный факт, само тело движется по определенной орбите, а шлейф отторгается от выбранного пути и движется в обратную сторону. Подобные космические объекты традиционно состоят из ядра, которое обволакивает кома, водородная оболочка длиной до 10 млн. км. При приближении к Солнцу размеры комы увеличиваются, из слоя оболочки солнечный ветер вырывает мелкие частицы.

Таким образом, формируется хвост, который тянется за небесным телом, его освещает наше главное светило, поэтому земляне видят вытянутый шлейф. У астрофизиков сформировалось понятие касательно хвостов комет.

Хвостом кометы ученые называют скопление разных газообразных или твердых веществ, которые тянутся за космическим объектом, направление пути противоположное от Солнца, его след виден, потому что внутри этого скопления рассеялся солнечный свет.

Из чего состоит хвост?

Шлейф, исходящий от кометы бывает газовым и пылевым, каждый имеет свое направление и состав. По результатам исследований, методом спектроскопии астрономы изучают и исследуют содержание веществ в хвосте, определяют температуру, плотность, динамику движения.

В газовый хвост входят газообразные элементы в виде:

• углерода;
• водорода;
• азота;
• метана.

Испарение газов происходит под влиянием излучения солнца, в хвост могут входить ионы, испаряющиеся нейтральные атомы, которые выдернул из кометы солнечный ветер.

Пылевой шлейф состоит из мельчайших частиц пыли, которые выбросила кома небесного тела. Источником образования веществ любого вида, является ядро кометы, которое оставляет след.

Из центра космического объекта, продукты выделения химических процессов, образуют оболочку, которая под силой солнечного ветра оставляет в небе след:

• из замершей Н₂О;
• моноксида и диоксида углерода – СО, окиси углерода представляющего собой угарный газ или двуокиси углерода (СО₂) углекислого газа.

Когда из ядра испаряется грязный лед, из его плена освобождается огромное количество пылевых частиц, образованных из кометного вещества. Исследователи активно изучают структуру пылевидных слоев. Вначале твердые частицы вытекают из ядра вместе с газом. Световое давление отбрасывает пыль назад. Но большие массы пылевых частиц под влиянием инерции и солнечной гравитации начинают движение в виде хвоста кометы.

Исследованиями продуктов, переданных космическими аппаратами, посланных в космос различными миссиями, подтверждено, что пыль образовалась под воздействием высоких температур, состоит из веществ:

• микрокристаллов оливина;
• железа;
• марганца;
• кристаллов осборнита;
• сернистого калия и титана.

Как формируется?

Образуются хвосты в процессе сублимации. Продукты отходов или различные молекулы разных веществ в коме преодолевают собственной силой силу притяжения соседних веществ, поглощают тепло, преобразуются в пар. В комете от комы отрываются 2 вида веществ. Действия солнечного ветра инициируют процесс сублимации, вырывают из оболочки ионизированный газ. Другой шлейф образуется в результате ионизации льда, из тела выбрасывается густая пыль.

Когда комета приближается к Солнцу, на поверхности происходит процесс сублимации летучих веществ, при малой температуре кипения – воды, моноксида и диоксида углерода, метена, азота и других замерших газов.

Подобные реакции образуют кому. Лед замерзает грязный, а при нагревании, когда тело двигается к Солнцу, происходят испарения, освобождаются из ядра в разном состоянии вещества. Газовые молекулы осуществляют поглощение солнечного света и переизлучение его разными волновыми длинами, такой процесс называется флуоресценция.

Рассеивание солнечного света пылевыми частицами происходит по разным сторонам, длина волн при этом не изменяется. В результате таких явлений, кому видно сторонним наблюдателям.

Солнечное излучение действует на оболочку вокруг ядра кометы, образует шлейфы. Поведение пыли и газа в этих хвостах разное. При воздействии ультрафиолетового излучения происходит ионизация газовых молекул, влияет на силу солнечных ветров.

Образуется ветер из потоков заряженных частиц, исходящих от светила, которые движут ионы, толкают частицы, придают ускорение. От этих преобразований из комы вытягивается хвост, длиной в сотни миллионов километров. При изменении скоростей потоков, меняется хвост, может даже оборваться.

Сила ветра разгоняет ионы до сотен км/сек, что превышает движение кометы по орбите. Цвет ионным хвостам с голубым оттенком придает флуоресценция. Ветер не действует на кометную пыль, так как выталкивание из комы происходит за счет силы света. При этом твердые частички разлетаются слабее, чем газ под действием ветра.

Чем отличаются у разных комет?

Каждый космический объект отличается характеристиками. Кометы, как и любое тело во Вселенной обладает возрастом, жизненным циклом. Вначале любая комета – молодая, с течением времени стареет.

Старость этого вида небесных тел, проявляется в потере объемов, во время полетов по своей орбите. Под действием температуры солнечной энергии происходит испарение тела кометы, хвост является конечным продуктом внутренних процессов. Формат и конструкция шлейфа космического объекта зависит от его типа и состава ядра.

У водяных комет хвост:

• состоит из пара и газа;
• прозрачный, голубого оттенка;
• длинный и изящный.

Пылевая комета образует хвост:

• из мелких частиц и молекул;
• яркий, хаотичный по форме;
• оставляет характерный след в небесном пространстве.

Газовая комета обладает шлейфом:

• из газообразных химических веществ, продуктов испарений;
• зеленого или красноватого оттенка;
• с яркой окраской.

Сложные объекты:

• состоят из нескольких видов комет;
• обладают теми характеристиками, которыми наделены, входящие в состав небесные тела;
• формируют хвосты по формам и цветам под влиянием солнечного ветра и силы света.

След возникает при взаимодействии солнечных термоядерных реакций, света, ветра. Для данного типа космического объекта характерно по орбите постепенно приближаться к Солнцу. Из ядра выбрасывается вещество, оставляет яркие полосы, которые видно с Земли.

У каждой кометы свой состав. Небесные объекты собирают и копят ядро из различных космических материалов, мусора, распространенного в небесных просторах. Поэтому у каждой кометы свой обособленный состав веществ, которые образовали это тело.

Шлейф бывает пылевой, крыльевидной структуры из твердых и газообразных фрагментов. После долгих исследований ученые пришли к выводу. Что пылевидный хвост образуется не под влиянием физических процессов в ядре кометы.

Это результат взаимодействия веществ, химических реакций внутри оболочки, которые произошли из-за излучения Солнца под воздействием солнечного ветра. Ионные хвосты образуются из высокоэнергетических частиц, которые выбросило ядро кометы силой ветра Солнца. Электро заряд частиц создает плазменный хвост.

Как происходит исследование?

Для современных астрофизиков и космических геологов недостаточно только визуальных наблюдений за кометами и их хвостами, даже в самые мощные телескопы. Исследователям нужны реальные материалы и пробы, чтобы понять их состав.

Данные о размерах и плотности пылевых частиц собирают космические аппараты, передают параметры ученым. Исследования проводились на разных объектах, обследовали хвост кометы Галлея, брали частицы с лунных кратеров, сравнивали потоки метеоров с межпланетными пылевыми частицами.

Параметры заряженных микроэлементов, динамику веществ в Солнечной системе позволяют узнать, микро масштабность пыли в хвосте комете.

Большой вклад в изучение комет и образование шлейфов внесли данные, полученные зондом:

• Giotto, отправлен к орбите Галлея в 1985 г, аппарат сделал снимки кометного ядра;
• Deep Impact – запустил НАСА в 2005 г., предоставил данные о структуре кометы Темпель 1, оболочке вокруг ядра и составе веществ в шлейфе;
• Rosetta – собрал информацию с помощью посадочного модуля Philae на поверхности кометы 67Р/ Чурюмова.

Аппарат Вега-1 встретился с кометой 6 марта 1986 г, позволил увидеть исследователям ядро. Вега-2 – 9 марта собрал материалы по составу шлейфа на расстоянии 8000 км от ядра. В прошлом веке еще не было технических возможностей сесть на ядро. При пролете космического аппарата на близком расстоянии кометная пыль способна уничтожить аппарат.

Для исследований использовали оптические приборы, установленные на платформах. Оптические исследования помогли измерить химический состав элементов. В настоящее время специальные миссии выполняют поставленные задачи на космических аппаратах, оснащенных совершенным оборудованием, которое предоставляет фотографии ядра, собирает кометную пыль с газом, предоставляет образцы грунта с поверхности.

Полезное видео

Интересное видео о хвосте кометы:

Заключение

Технических средств, инновационных способов для изучения комет много, но перед астрофизиками еще масса загадок. Ученые понимают, какую опасность таят «хвостатые» небесные тела для красавицы Земли.

Космическое тело диаметром всего в 1 км, если столкнется с нашей планетой, уничтожит человечество. Солнечный свет станет недоступен под многотонным слоем пыли. Мировой океан при падении гигантской массы превратится в единый цунами.

ученые изучают возникновение комет, состав их шлейфов, процессы, которые инициируют выброс хвостов. Астрономы разрабатывают способы обнаружения, уничтожают или изменяют траектории движения крупных объектов, чтобы отклонить их путь от земной орбиты.