Кометы представляют собой небесные тела относительно небольшого размера, которые вращаются вокруг Солнца.
Орбита их имеет вытянутую форму. При приближении к Солнцу эти небесные тела приобретают свечение, и становится виден их хвост.
При определенных благоприятных условиях они за ними можно вести наблюдение с Земли, иногда – даже без оптического оборудования.
Содержание
Что означает понятие?
Кометы состоят из ядра, комы и хвоста. Исследовать состав этих небесных тел появились возможности относительно недавно – только в ХХ веке. Созданные космические аппараты смогли приближаться к ним, чтобы собирать образцы кометной пыли.
Первые пробы были пыли от кометы Галлея взяты в 1986 году аппаратами производства СССР и Европейским космическим агентством (ЕКА). В дальнейшем исследования продолжились.
Впервые посадка на комету была совершена в 2014 году. Спускаемый аппарат принадлежал ЕКА, а исследуемая комета была Чурюмова-Герасименко. Это позволило значительно продвинуться в исследованиях, и точнее определить состав.
Основные элементы структуры ядра кометы и свойства формируются еще при ее рождении и претерпевают изменения при сближении небесного тела с Солнцем и при удалении от него.
Минералы
Ядра имеют низкую плотность в районе нескольких сотен килограмм на кубометр, и состоят большей частью из минеральной основы. В число минералов входят: графит, силикаты и другие соединения.
Состав минералов может иметь отличия. Для большинства комет это:
- полевой шпат (К, NaAlSi308);
- кварц (SiO2);
- магнетит (Fe3O4).
Среди них чаще всего встречаются:
- энстатит (MgSiO3);
- форстерит (Mg2SiO4);
- оливин (Mg, Fe)2[SiO4]);
- пироксены и др.
Газы
Изменения, происходящие с кометой в разных точках ее орбиты, приводят к химико-физическим изменениям. Чтобы получить представление о состоянии газа в коме, учеными проводилось кинетическое моделирование.
По мере удаления от ядра плотность газа меньше, чем у его поверхности, происходит интенсивный вынос его и пыли. В составе – углекислый газ, водяной пар и другие вещества.
Подтверждено присутствие:
- СО,
- СН4,
- СО2,
- СН3ОН,
- Н2О.
Кроме соединений химически активных элементов при исследовании некоторых комет был идентифицирован аргон (инертный газ), и определен его изотопный состав. Также был выделенN2 (молекулярный азот).
На основании исследований был сделан вывод от общем механизме аккумуляции аргона и азота в кометных ядрах. Также в коме обнаруживается содержание ксенона (Xe), молекулярного кислорода (О2) и криптона (Kr) в стабильных изотопах.
Металлы и драгметаллы
Состав комет не имеет четких критериев, и отличается у разных небесных тел. В нем, наряду с газами и минералами, присутствуют и металлы. Так как состав достоверно не изучен, предполагается, что в ядре есть железо, никель и титан в форме соединений. Чаще это сульфиды и оксиды.
Зависимость состава и видимости
При приближении к Солнцу кометы начинают ярко светиться. Кома, входящая в состав головы небесного тела, состоит преимущественно из нейтральных молекул углерода, гидроксила, воды и радикалов (СН, ОН и других).
Она ярко светится благодаря процессам люминесценции. Она ионизируется солнечным коротковолновым излучением, создающим ионы СО+, CH+ и др. Взаимодействие плазмы солнечного ветра и этих ионов дает излучение.
Отличия содержания других небесных тел
Кометы имеют отличия от других небесных тел и по своему составу, и по орбите движения, но, следует учитывать, что досконального изучения вопроса на данный момент нет.
Заключение
Изучение комет и их состава представляет сложность для астрономов, так как ядро практически постоянно окутано мантией из газа и пыли. Это усложняет проведение исследований с помощью телескопа.
Основные исследования связаны с моделированием с помощью расчетов состояния ядра и его поведения в зависимости от ситуаций. Забор материала иногда удается сделать с помощью космической аппаратуры из комы.