Самые известные кометы: Ньютона, Галлея, Шумейкера-Леви 9 и другие виды

Кометы – это космические малые объекты, которые совершают полет вокруг Солнца по параболической, овальной или конической орбите. В космосе тысячи подобных тел, но нечасто их можно увидеть с Земли. Ученые подсчитали, что за историю человечества около 3500 небесных «гостей» могли наблюдаться людьми.

В древности кометы считались предвестниками бед или катаклизмов и их природу связывали с атмосферой нашей планеты наподобие радуги, только с огненным «хвостом». За тысячелетия изучения комет ученые так и не смогли точно определить причину их происхождения или точные орбиты, ведь последние меняются под воздействием гравитации планет и звезд, мимо которых они пролетают.

Первый изученный при помощи зондов такой объект – это комета Галлея, которая посещала наш небосвод в 1986 году. Благодаря им ученые узнали строение ядра объекта и его состав. Такие данные помогают им в изучении комет, которые проходят далеко от Земли.

Существуют ли отдельные разновидности?

Есть несколько версий образования малых космических объектов. Одна из них связана с возникновением планет гигантов в нашей системе. Из-за гравитационных волн обломки были вытолкнуты за пределы последней. Тысячи комет образовали огромное облако, а многие из них стали вращаться вокруг Солнца, обретя свою орбиту.

Эти объекты различаются не только по времени прохождения через систему, но и составу, размеру и типу орбиты. Все известные на сегодняшний день кометы поделены на семейства: у Юпитера – самая многочисленная группа, у Сатурна, Урана и Нептуна незначительное количество комет.

Все они также отличаются по составу ядра и хвоста, и делятся:

• На органические виды. Одни из них имеют дочерние производные молекулы — C, C2, C3, CN, CO, CS, другие – родительские – HCN, CH3CN, C3CH.
• На неорганические виды. У дочерних в составе H, O, OH, NH, NH2. У родительских — H2O, N2.
• На металлические, в составе которых встречаются Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu, V, Si.
• На ионного типа, в составе которых CO+, CO₂+, CH+, CN+, N₂+, OH+, H₂O+.
• На пылевые.

По строению все кометы одинаковы. У них есть:

• Ядро – самая тяжелая и твердая часть объекта.
• Кома – оболочка вокруг ядра туманной структуры. Имеет форму чаши и состоит из пыли и газов. Кома может тянуться на миллионы километров от ядра и менять свою форму под воздействием давления света.
• Хвост – светящийся под воздействием Солнца поток из пыли и частиц. Кометы различаются длиной своих хвостов. Так, у кометы С/1743 Х1 хвост тянется на 20 млн километров, а у кометы Кирха – на 240 млн. Также хвосты отличаются формой. Они бывают узкие и длинные, направленные от Солнца, широкие, которые при уклонении от светила искривляются, и короткие, полностью уклонившиеся от его воздействия.

Ученые до сих пор ставят гипотезы, так как не понимают, почему скорость передвижения у входящих в нашу систему комет значительно ниже, чем у покидающих ее.

Одна из версий объясняет это тем, что при небольшом показателе Е (количество энергии) у диссипанта (диссипация – это переход одного вида энергии в другой) орбита легче меняется под воздействием гравитации звезд, шаровых скоплений и других тел, пока он летит к Солнцу. Ученые предполагают, что кометы с меньшим показателем Е чаще возвращаются в нашу систему, таким образом, они составляют группу объектов с коротким орбитальным маршрутом.

Какие бывают типы?

Все известные сегодня ученым кометы различаются.

По периоду полного прохождения орбиты

Они делятся на следующие.

Долгопериодические типы

Эти объекты появляются в Солнечной системе с периодичностью от 200 лет и более. Ниже представлены кометы с самым долгим орбитальным сроком:

Среднепериодические

Кометы, которые «возвращаются» в Солнечную систему с периодичностью от 100 до 200 лет.

Короткопериодические

Кометы, которые возвращаются в Солнечную систему с периодичностью от 1 года до 100 лет.

Периодические и апериодически

У первых определен временной отрезок появления, и они «привязаны» к Солнечной системе, в которой и были образованы. Таких объектов примерно 17 %. Апериодические кометы летят по гиперболической траектории, относятся к межгалактическим «путешественникам» и редко посещают нашу систему более одного раза. Таких комет около 83 %.

По размеру

Есть объекты. Которые имеют всего 50-100 м в диаметре и гиганты до нескольких десятков километров. Например, комета Сарабата имеет 100 км в поперечнике, а знаменитая Галлея – всего 11.

По типу орбиты

Малые космические объекты делятся на:

• Эллиптические. У большинства малых тел, проходящих в пределах нашей системы, именно этот тип орбиты;
• Круглые. Пример такой кометы — 158P/Коваля-LINEAR. Была обнаружена в 1979 году. Относится к короткопериодическим объектам из семейства Юпитера.
• Гиперболические. В основном представлены кометами из облака Оорта.
• Параболические. Эти долгопериодические объекты также из облака Оорта. Пример кометы с параболической орбитой — C/2012 E2 (SWAN). Относится к семейству Крейца. Была открыта в 2012 году В. Безуглым. При наблюдении за кометой астроном увидел процесс ее разрушения.

По форме

Кометы представляют собой твердое ядро, окутанное газовой и пылевой дымкой. Они могут быть как округлые, так и вытянутые. Например, ниже представлены фото ядра кометы Темпеля1 и Чурюмова/Герасименко.

По происхождению

Кометы делятся на представителей внесолнечной системы, то есть галактические, и внутренние. Последние образовались еще на заре формирования нашей галактики и Солнечной системы. Галактические являются «пришельцами» из глубокого космоса.

Ученые выдвигают гипотезу, и первыми это сделали Эрнст Эпик и Ян Оорт, о существовании огромного облака на расстоянии от 50 000-60 000 а. е. до 100 000 а. е. от нашего светила. В нем собраны миллиарды кометных ядер, попавших туда в период образования таких гигантов, как Юпитер и Сатурн.

Ни телескопами, ни космическими аппаратами существование этой области не было доказано, но на то, что такое облако скоплений комет есть, указывает поведение других объектов. Также на содержимое облака указывают орбиты комет с очень долгим по времени прохождением. Их путь как раз и ведет в эту область галактики.

Ученые предполагают, что само облако Эпика-Оорта состоит из двух слоев:

• внутреннего, обладающего тороидальной формой;
• внешнего сферической формы.

Оба слоя наполнены кометными ядрами, хотя во внешнем их намного меньше: по подсчетам астрономов, их несколько триллионов. Считается, что облако начало формироваться 4-4,5 млрд лет назад и окончательно приняло свои очертания спустя 800 млн лет. За этот период столкновений между объектами стало меньше, как и разрушенных комет, и оно стало интенсивнее пополняться.

Самые знаменитые и открытые объекты

Сегодня астрономам известен список из 7 000 комет, орбита которых пролегает внутри Солнечной системы. Из них лишь незначительная часть приближается к светилу настолько, чтобы их свет стал виден с Земли. Ниже представлены самые крупнейшие и хорошо изученные малые объекты космоса.

Ньютона

Относится к объектам, которые хорошо заметны даже в светлое время суток. Была открыта в 1680 году Готфридом Кирхом. Цифровое обозначение C/1680 V1. Пролетела от Земли всего в 0,42 а. е. Срок обращения по орбите составляет 10 000 лет, поэтому трудно предугадать ее следующее появление.

Кларка

Относится к семейству Юпитера. Цифровое обозначение 71P/Clark. Короткопериодический объект, открытый в 1973 году Майклом Кларком, – астрономом из Новой Зеландии. Яркость 13 ᵐ, срок обращения составляет 5,5-6 лет. Последнее посещение было 30 июня 2017 года.

Голубая

Синяя комета PanSTARRS. Цифровое обозначение C/2016 R2. Была открыта в 2016 году роботом-телескопом. Сейчас находится на расстоянии 3-х астрономических единиц от Солнца в созвездии Тельца. Считается объектом из облака Оорта. Отличается наличием красивого хвоста голубого цвета, вызванного излучением CO+.

Зеленая

Официальное название Хидео Нишимура. Цифровое обозначение C/2022 E3 (ZTF). Была открыта в августе 2023 года. Существует предположение, основанное на описаниях, что эта же комета посещала Солнечную систему в 1588 году. Следующее прибытие ориентировочно состоится в 2430 году. Относится к кометам из облака Оорта.

Оноре Фложерга

Цифровое обозначение C/1811 F1. Была открыта 25.03.1811. Проходила в 2,7 а. е. от светила. Относится к так называемым Большим кометам, которые хорошо видны даже днем. За время прохождения над Землей достигла видимой величины 0 ^m. Размер ядра кометы примерно равен 30 км в диаметре. Срок обращения приблизительно 3 100 лет.

Подробная статья по ссылке.

Комета Хейла-Боппа

Цифровое обозначение C/1995 O1. Относится к долгопериодическим объектам. Была открыта в 1995 году. Длительность прохождения в видимости с Земли составляет 18 месяцев. Отличительная особенность – наличие двух хвостов. Первый ионный голубоватого оттенка, а второй – пылевой – желтый.

Самое близкое приближение к Земле составило 196 млн км. Была хорошо заметна, так как ее видимая величина равна −0,7 ^m, что сопоставимо с яркостью многих звезд. Ученые ожидают, что следующее посещение Земли состоится в 4390 году, а впервые наблюдалась 4200 лет назад.

Подробно о комете здесь.

Шумейкера-Леви 9

Цифровое обозначение D/1993 F2. Относится короткопериодическим объектам. Была открыта в 1993 году Юджином и Каролиной Шумейкерами и Дэвидом Леви. Стала первым объектом, столкнувшимся с планетой. В 1994 году комета столкнулась с Юпитером.

Телескопы зафиксировали, как 22 фрагмента объекта, раздробленные атмосферой планеты, упали на ее поверхность. Энергия, выработанная взрывом при столкновении, равнялась 2 миллионам мегатонн в тротиловом эквиваленте.

Ученые провели компьютерное моделирование орбиты кометы и получили данные, что она около 20 лет вращалась вокруг Юпитера, постепенно сближаясь с ним.

Больше информации в этой статье.

Галлея

Очень яркий космический объект. Эта комета описывалась в древних манускриптах, но за ней закрепилось имя английского астронома Эдмунда Галлея, который первым рассчитал ее периодичность обращения в 1758 году. Этот год и стал считаться датой открытия.

Последнее появление на небе зафиксировано в феврале 1986 года, а следующее ожидается в 2061 году. Срок обращения равен 75-76 годам, но она может меняться из-за гравитационных возмущений планет гигантов. Ученые подсчитали, что возраст кометы 16 000-200 000 лет.

О Галлее в деталях здесь.

Чурюмова-Герасименко

Цифровое обозначение 67P/Churyumov–Gerasimenko. Относится к короткопериодическим объектам. Была открыта в 1969 году. Расчеты ученых выявили, что орбита малого космического тела неоднократно менялась под воздействием гравитации Юпитера. Срок обращения 6,7 лет. По строению эта комета схожа с теми, что относятся к поясу Койпера.

Все самое интересное о комете тут.

Ольберса

Цифровое обозначение 13P/Olbers. Относится к короткопериодическим объектам. Впервые была обнаружена в марте 1815 года во время ее продвижение через созвездие Жирафа. Длительность обращения по орбите составляет 69,5 лет. Карл Гаусс в марте того же года рассчитал ее параболическую орбиту.

Как отличать одну от другой?

Многие из этих космических «скитальцев» легко найти, если знать их приблизительный приход в нашу Солнечную систему. Однако не все они заметны невооруженным глазом. Видимость зависит от того, насколько близко или далеко от Солнца лежит орбита кометы. Именно солнечные лучи «заставляют» эти объекты сиять, отражая свет.

Отличить кометы можно по их орбите, хвосту и размеру. Определить параметры можно только при наличии телескопа.

Полезное видео

О 5 самых известных кометах в видео:

Заключение

Ученые выяснили, что долгопериодические и короткопериодические объекты прибывают в Солнечную систему из разных мест. Так, первые в основном находятся в облаке Оорта – огромном объекте, в котором располагаются миллиарды кометных ядер. Те из них, которые находятся в его внешнем крае, являются кометами, орбитальный срок которых насчитывает сотни, тысячи и миллионы лет. Свое путешествие они начинают под воздействием гравитационных сил звезд.

Короткопериодические объекты в основном «обитают» в поясе Койпера и рассеянного диска. Они вначале попадают во внешний сектор планет Солнечной системы, становясь кентаврами. После попадания во внутренние орбиты в системе они переходят в категорию комет с коротким орбитальным периодом.

Хотя ученым известны более 7 000 комет разного типа, полностью понять природу их происхождения они еще не могут. Пока в этой области преобладают гипотезы, как, например, облако Оорта, не имеющего инструментального подтверждения существования.