Что такое ядро кометы, и из чего оно состоит?

В Солнечной системе в строгом порядке и космическим законам, по своим орбитам движутся планеты, звезды, различные небесные тела.

Современные астрофизики изучают их состав, структуру, чтобы понять полезные и негативные влияния на Землю. Кометы принадлежат к загадочным явлениям в космическом пространстве. Современные технологии, зонды, искусственные спутники позволили добраться до ядра, изучить состав комы, определить структуру и происхождение небесных тел.

Древние астрологи придавали большое значение явлениям в небе. В основном видели мистику, считали, что появление комет, это дурной знак. Ученые нашего времени своими изысканиями пытаются найти ответ на ключевой вопрос, как зародилась жизнь на нашей планете, кто занес на поверхность Земли необходимые элементы для формирования живых существ во всем их многообразии.

Понятие

Интерес к кометам был во все времена. Ученые понимали, эти космические объекты таят в себе множество загадок. Если их разгадать станет понятно, как формировалась Солнечная система и все, что движется вокруг небесного светила.

Для исследований была создана отдельная научная дисциплина – кометная астрономия. Здесь ученые занимаются наблюдением и изучением позиционных, фотометрических, спектральных характеристик комет, какие планеты гиганты влияют на движения небесных тел, выясняют, откуда они появились.

Во Вселенной все находится в постоянном движении, происходят глобального уровня процессы, сильнейшие термоядерные реакции. Разлетались звезды и планеты, зарождались новые светила. Солнце когда-то было молодым и под его влияние попало множество космических объектов.

Среди них оказались кометы, остаточные продукты былых катаклизмов, которые происходили сотни миллионов лет назад. Подобные небесные тела состоят из ледяных комков, замороженного газа, скалистых обломков. Вокруг этого замороженного комка находится оболочка, из которой при приближении к Солнцу под влиянием силы солнечного ветра выбиваются ионизированный, газовый, пылевидный шлейф.

Источником происходящих процессов во внутренней и внешней части кометы является основа – центральная, твердая часть небесного тела. Ядром космического объекта кометные астрономы называют ледяной сгусток, твердую конструкцию, разных форм и размеров, основу кометы.

Состав и внутреннее строение

Удивительный факт, что астрофизики до сих пор спорят относительно ядра комет, несмотря на множество миссий, исследований грунтов, образцов материалов, доставленных космическими аппаратами. На удаленном расстоянии от Солнца, эти космические тела, движутся по орбитам в замороженном состоянии, так как в пространстве низкая температура.

В международном перечне зафиксировано на данный момент 3744 комет. Множество неучтенных и зарегистрированных объектов, вращаются по орбитам Койпера и в облаке Оорта.

Когда комета приближаются к звезде, начинает нагреваться поверхность, под влиянием солнечного излучения, сил исходящих от светила, твердая часть начинает таять. В процессе сублимации, доказаны все этапы этого природного явления, ледяной комок меняет свое состояние.

С поверхности выделяется газообразное вещество, содержащее водяные пары, химические соединения в виде угарного газа, двуокиси углерода. Одна группа ученых выдвинула гипотезу, что ядро кометы – это ледяная космическая пыль, замороженные летучие соединения, которые образовали в ходе химических реакций элементы:

• монооксид;
• диоксид углерода;
• метан;
• аммиак.

Александр Гончаров выдвинул другую гипотезу, источником кометного ядра служит астероид. Когда объект пролетал через кольцо планеты гиганта, захватил и унес с собой летучие вещества, различные материалы, из которого состояла планета.

На основании многократных экспериментов, ученый считает, что состав ядра кометы может быть каменным, железным, железокаменным. Его версию подтвердили исследования грунта.

Структура поверхности и альбедо

Уровень физической величины, отражающей свет с поверхности космического объекта, с учетом терминологии астрофизиков, называют альбедо. Измеряют величину в процентах, данные указывают степень отражения, рассеивания или поглощения света.

Ядра комет обладают низким альбедо, в порядке 4%. Основная гипотеза, выдвинутая астрономами, объясняет причину. Вокруг ядра образуется пылевая матрица, структура которой создавалась ледяными испарениями, накопленными частицами пыли, покрывающими поверхность.

Процесс можно сравнить с нарастанием геологических отложений, накопленных глетчерным льдом, когда ледники отступали и оставляли поверхностную морену на Земле. Эксперименты и исследования различных миссий с помощью зондов выявили, что Галлея отражает 4% света от солнечных лучей, достигающих поверхности объекта. Борелли обладательница 3% альбедо. Матрица этой кометы не пылевая, в структуру входят сложные органические соединения.

На фото видно, что ядро космического тела покрыто черным веществом.

По предположениям ученых в космическом пространстве нет постоянных величин. Со временем сублимация на кометах прекращается, совместно с их активностью. Во Вселенной огромные светила гаснут, в небе загораются новые звезды. Так происходит и с ядром кометы, оно распадается под силой солнечного ветра, других внешних и внутренних влиятельных процессов, небесное тело истощается и исчезает.

Чем отличаются у разных комет?

Основой любой кометы является ядро. На настоящий период кометными астрономами изучены ядра космических объектов:

• Темпеля;
• Галлеи;
• Чурюмова-Герасименко;
• Борелли;
• Хартли;
• Вильда.

Отличается центральная основа каждого объекта:

• конструктивной формой;
• размерами;
• плотностью;
• массой.

По образцам веществ из центральной части, взятыми зондами, космическими аппаратами, современными техническими средствами, которые позволили получить достоверные данные, выявлено, что ядра состоят из химических элементов. Только в каждой основе разный состав:

• водорода;
• кислорода;
• Н₂О;
• углерода;
• серы;
• натрия;
• никеля;
• железа.

При исследовании Галлеи обнаружили, что ее ядро состоит из:

• льда – 80%;
• замороженного углерода – 15%;
• 5% аммиака, метана с углекислым газом.

Размер ядра 8х7х16(км), плотность небольшая – 200 кг/м³, что доказывает состояние рыхлой, пористой структуры.

По предположениям ученых, химический состав и других комет похож на Галлею. Количественное значение имеет отличительные параметры. А также процесс расщепления, у некоторых тел ядерная область слишком хрупкая. Основу составляют твердые агрегатные вещества.

Лед сформирован из элементов, которые в обычном виде принадлежат к газам с отличительной особенностью. Они переходят из твердого в газовое состояние, пропуская жидкую среду. Пар образуется при нагревании Солнцем поверхности тела, лед тает, а внутри ледяной массы находятся фрагменты от планеты, возле которой пришлось комете путешествовать и прихватить с собой изъятые вещества.

Как происходит исследование?

Свойства, состав, структура ядра небесного тела, станут понятными после детального изучения. Вначале не было таких технологически сильных аппаратов, которые бы без разрушений смогли опуститься на ядро. В космическое пространство к Галлее отправляли зонд, миссию назвали Джотто. Космический аппарат смог приблизиться до объекта на 590 км.

Полученные данные помогли изучить струйную особенность, низкое альбедо, наличие органических соединений. В полете аппарат подвергался воздействию твердых частиц, самый крупный осколок весил 1 гр. Даже такой маленький фрагмент, смог временно нарушить качество связи. Ученые обнаружили, что Галлея выбрасывает по 6тонн материала за 2 секунды.

Источником таких выбросов является ее ядро.

В 2005 году отправили космический аппарат к комете Темпеля, при столкновении зонда с ядром в пространство вылетели вещества, схожие с горными породами, объем выбросов был около 10000 тонн.

В 2014 году технологии позволили космическому аппарату приблизиться к комете Чурюмова-Герасименко, спустить модуль на ядро, размер которого 3х5 км. В результате обнаружено, что ядро состоит из 16 органических соединений, 4 из них, раньше не встречались, в виде:

• ацетамида;
• ацетона;
• метилизоцианата;
• изомера ацетона.

В 2015 году было обнаружено наличие балансирующих скал, крупные каменные валуны находятся в тонком балансе, под воздействием сил качаются. Форма ядра не однозначная, напоминает фигуру мифического животного.

До 2016 года аппарат сопровождал космический объект, путешествовал вокруг Солнца по орбите, пути, проложенному небесными силами для кометы. За это время было сделано много открытий, таких как ось вращения, скорость и количество утерянных веществ, состав органических соединений, наличие на поверхности полимеров, образованных под радиационным воздействием.

Полезное видео

О ядре кометы Чурюмова-Герасименко:

Заключение

До 1606 года, пока не изобрели телескоп, для человечества комета оставалась загадкой. Древние астрономы и астрологи могли наблюдать за их передвижением, приближением к Земле. Только с появлением инновационных технических средств, аппаратов, ученым представилась возможность исследовать ядро, как по фотографиям, так и по составу реального грунта.

Интересно было узнать, что гигантская ледяная скала состоит из материалов, которые находятся в Земле или их с легкостью можно получить химическими соединениями. Аналогичные процессы происходят внутри космического пространства, заставляют сплотиться несколько астероидов в единое ядро, дают направление для движения вновь рожденной комете. Бывает и наоборот термоядерная реакция разрывает ядро, объект исчезает.