Qu; робити; комета Наш файл для розуміння
Комети, які часто спостерігають із запалом астрономи, вражають характерними блискучими волоссям. Коли вони наближаються до Землі досить близько, їх можна побачити неозброєним оком і в рідкісних випадках навіть вдень! Оновлення складу та походження цих зірок, а також місія Розетта - єдина, що коли-небудь приземлялася на комету.
Комету C/2016 R2 Panstarrs виявили в 2016 році і спостерігали в січні 2018 року на трьох відстанях Земля-Сонце від нашої зірки. Кредит: Джеральд Реман через Spaceweather
З чого зроблена комета?
Комета - це зірка, що складається з твердого ядра льоду з твердого газу та пилу, що обертається навколо зірки. Комета має часто еліптичну (дуже сплощену овальну) траєкторію, і коли вона наближається до своєї зірки, зазнає явища сублімації - переходу з твердого стану в газоподібний.
Потім утворюється ореол газу і пилу, який раніше замерзав і називався волоссям (або комою), який відповідає ядру головці комети. Ось чому слово комета походить від “ο komêtês”, “волохата зірка” у давньогрецькій мові.
Анімація волосся комети C/2016 R2 Panstarrs. Кредит: Майкл Єгер
За головою слідує хвіст, часто подвійний, який утворюється в напрямку, протилежному зірці. Прямолінійна і блакитна частина складається з іонізованого газу, що виділяється з великою швидкістю. Іонізований газ - це газ, у якому ми знаходимо розбиті атоми та молекули, які отримували або втрачали електрони при їх викиді з ядра.
Інша частина хвоста, вигнута і дуже світла, складається з пилу, що відкидається на повільних швидкостях. Хвіст може поширюватися на десятки мільйонів кілометрів !
Діаграма комети. Кредит: cpt flcn/CC BY-SA 4.0
Спостереження за кометами
В даний час існує близько 3800 комет. Однією з найбільш відомих є 1/P комета Галлея, яка з’являється на нічному небі кожні 75 або 76 років. Це було в 1759 році, році першого повернення комети, передбаченого розрахунком, і остаточної перевірки закону всесвітнього тяжіння.
Зверніть увагу, що деякі комети стають особливо яскравими, якщо вони проходять досить близько до Сонця та Землі. Потім їх називають "великими кометами" і їх видно неозброєним оком (іноді навіть, дуже винятково, серед білого дня!). На жаль, вони залишаються рідкісними. Найчастіше кожен рік приносить нам кілька комет, щоб змитись за допомогою аматорського телескопа або гарного бінокля.
Звідки беруться комети ?
Вважається, що комети, що блукають по нашій Сонячній системі, походять від поясу Койпера та Хмари Оорта.
Нагадаємо, пояс Койпера - це область за орбітою Нептуна між 30 і 55 астрономічними одиницями (1 астрономічна одиниця = 1 АС = 1 відстань Земля-Сонце
150 мільйонів кілометрів) і містять безліч малих тіл. Хмара Оорта була б набагато віддаленішою - від 20 000 до 100 000 а.е. і була б джерелом більшості комет, що спостерігаються із Землі: вона містила б кілька мільярдів.
Хмара Оорта за Сонячною системою. Шкала відстані в астрономічних одиницях. Кредит: Nasa-JPL-Caltech
Відмінності між кометою та астероїдом
Астероїди - це небесні тіла, що складаються з гірських порід, металів та льоду. Кажуть, що це залишки протопланетного диска, який сформував початок Сонячної системи, яка ніколи не об’єдналася б у планети 4,4 мільярда років тому. Їх розмір коливається від одного метра до приблизно 1000 км. Крім цього, вони стають сферичними і набувають статусу карликової планети. У Сонячній системі більшість астероїдів знаходяться на орбіті між орбітами Марса і Юпітера, це основний пояс астероїдів, а також у поясі Койпера.
Окрім складу та розташування, їх основною відмінністю від комет є активність ядра комет. Це явище, яке виникає, коли комета наближається до своєї зірки, не існує в астероїдах. Вони інертні зірки.
Комета 1P Галлея. Кредит: Nasa/W. Фотогалерея Liller/NSSDC (Nasa)
Однак у поясі Койпера астероїди багатіші льодом і бідні металами та гірськими породами, що наближає їх склад до ядер комет. Крім того, нещодавно астрофізики спостерігали кілька астероїдів, що виявляли кометну активність. Їх називають "активними астероїдами" або "комето-астероїдами".
Першим з них було виявлено 288P, в головному поясі космічним телескопом Хаббл у 2016 році. Спостереження за двійковим астероїдом - двома астероїдами однакового розміру та маси, що обертаються на відстані 100 км один від одного. Інший - справді встиг можна виявити сублімацію водяного льоду внаслідок сонячного випромінювання. Явище, подібне до створення хвоста комети ...
Перший активний астероїд VW139/288P виявлений у головному поясі у вересні 2016 року. Кредит: Nasa/Esa/J. DePasquale/Z. Левей (STScI)
Місія Розетта
На сьогоднішній день десять зондів сприяли вивченню ядер комет. Перші чотири (Vega 1, Sakigake, Suisei і Giotto) наблизилися до комети Галлея в 1986 році. примітно, але саме європейська місія Розетти, започаткована в 2004 році, увійшла в історію.
Зонд, що обертався навколо комети 67P/Чурюмов-Герасименко 6 серпня 2014 року, відправив на поверхню комети свій невеликий посадковий апарат Philae. Два великі перші.
Відео нижче демонструє посадку Філа на Чурі, як планувало Європейське космічне агентство:
Це друге відео відтворює фактичну посадку Філа на 67P ...
І так, для маленького триногого десанта не все пішло за планом. З кометою, розташованою за 650 мільйонів кілометрів від Землі, і після 10-річного очікування Філа мала спокійно приземлитися на поверхню комети 67P, яка тоді рухалася зі швидкістю 135 000 км/год. Але через низьку гравітацію комети Філа, яка важить 100 кг, є лише еквівалентом одного грама на поверхні Землі.
Тому під час посадки для закріплення Філа на землі необхідно використовувати газовий рушій та два гарпуни. Але жоден з цих пристроїв не працює. Потім маленький модуль відскакує двічі, перш ніж закінчити пробіг більше кілометра від початкової точки падіння, об стіну, частину сонячних панелей у тіні.
На щастя, Філа все ще могла працювати лише трохи більше 60 годин завдяки кільком сонячним променям, які живили літієву батарею. З додаванням даних з орбіти Розетта наші знання про комети значно покращилися.
Комета Чурі виникла в результаті зіткнення двох менших комет. Кредит: ESA/Rosetta/MPS для команди OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
По-перше, чотири камери орбітального апарата та посадкового апарату вперше дали змогу побачити вигляд кометного ґрунту зблизька: дуже темного, потрісканого та складеного з пилу різних розмірів.
Місія Розетти також пролила світло на високу частку органічної речовини в кометах. Дослідження дегазації Чурі орбітальним апаратом виявило дрібні зерна, багаті вуглецем, воднем або киснем. Зерна льоду та мінерального пилу були присутні, але в меншості! У хвості комети також була виявлена гліцинія. Ця амінокислота входить до складу ДНК людини ...
Комета 67P, яку бачить зонд Розетти. Кредит: Esa
Філа «нюхав» летючі гази та пил на поверхні і помітив 16 різних органічних молекул. Складені вуглецем, киснем, воднем або азотом, чотири з них ніколи раніше не були виявлені в космосі! Це підсилює гіпотезу про те, що перші цеглинки життя були занесені на Землю кометами під час інтенсивної бомбардування майже 4 мільярди років тому.
До цього часу астрофізики вважали, що магнетизм відігравав важливу роль у народженні комет, коли формувалася Сонячна система. Це могло б дозволити скупчення пилу, що притягується один до одного своїми металевими компонентами. Однак непередбачені відскоки Філас дозволили виміряти магнітне поле Чурі в декількох точках. Результат: комета не є магнітною! Отже, теорія не перевірена у випадку 67P.
Нарешті, оскільки Розетта - єдиний зонд, який коли-небудь виводився на орбіту навколо комети, вперше вдалося дослідити її внутрішній простір. І Чурі дуже пористий: він містить більше 70% вакууму! Його щільність становить від 0,4 до 0,5, що означає ... він би плавав у воді ...