Plan

1. Cometele în istoria omenirii

2. Anatomia unei comete: nucleu, comă și coadă

5. Cochilii care se micșorează


1. Cometele în istoria omenirii

Cometele sunt cele mai eficiente corpuri cerești din sistemul solar.

Comete sunt un fel de aisberguri cosmice, formate din gaze înghețate de compoziție cosmică complexă, gheață de apă și materie minerală refractară sub formă de praf și fragmente mai mari.

Cometele aparțin grupului de corpuri mici, care include și asteroizi, meteoriți, roiuri de meteoriți și nori de praf interplanetar. Sistemul solar este format dintr-o stea, nouă planete, dintre care trei au sisteme inelare (Saturn, Uranus, Jupiter), aproape patruzeci de sateliți de planete minore cu dimensiuni de la sute de metri la sute de kilometri. Asteroizii, cometele și meteoroizii sunt uniți sub un singur nume „corpuri mici ale sistemului solar”. Spre deosebire de alte corpuri mici, cometele au o capacitate uimitoare de a dezvolta atmosfere din nuclee relativ mici care depășesc toate obiectele cunoscute în lungime. sistem solar inclusiv soarele însuși. În același timp, atmosfere extinse sunt observate în comete pentru o perioadă destul de lungă - uneori de câțiva ani. Aceasta este proprietatea principală a nucleului cometarului - de a reînnoi și menține în mod continuu o atmosferă uriașă de gaz-praf. Numele „cometă” provine din cuvântul grecesc „cometis”, care înseamnă „păros” în rusă. Cometele au apărut în mod neașteptat în diferite părți ale cerului, iar aceste apariții nu au avut nicio regularitate, cum ar fi, de exemplu, mișcarea planetelor și a Lunii. Prin urmare, urmând cel mai mare filozof al antichității, Aristotel, au început să fie considerați vapori atmosferici care se ridică în zona focului și se aprind acolo sub formă de torțe de foc. Cu toate acestea, nu toți oamenii de știință au împărtășit gândul lui Aristotel despre comete. Unul dintre cei mai sensibili în problema naturii cometelor a fost filozoful roman Seneca. În secolul I d.Hr. a exprimat gânduri uimitoare despre comete, care au fost pe deplin confirmate după secolele 15-16. Ca obiect al cercetării științifice, el a început să observe cu atenție și regulat toate luminile care apăreau și erau vizibile cu ochiul liber. El a fost primul care a descris traiectoria de-a lungul căreia s-a deplasat cometa în 1472, notând în fiecare zi poziția acesteia față de stele și direcția cozii. Din păcate, Remamontan a trăit doar 40 de ani și nu și-a finalizat cercetările. În secolul al XVI-lea, astronomul Apian, observând cometa din 1531. a ajuns la concluzia că coada sa este întotdeauna îndreptată în direcția opusă față de Soare. Cu toate acestea, nu a înțeles că motivul acestei orientări a cozii cometei este Soarele însuși. Și în cele din urmă, cel mai priceput observator al Evului Mediu, Tycho Brahe, a decis să studieze mișcarea cometelor. Pentru a determina distanța până la cometa din 1577, el a propus să efectueze observații simultane de la două observatoare aflate la distanță unul de celălalt. El însuși a observat la Helsingburg, iar discipolii săi au urmat aceeași cometă în Uraniburg. Comparând aceste observații, Tycho Brahe a stabilit că cometa este mult mai departe decât Luna, deoarece paralaxa, adică. offset față de stele atunci când sunt privite din două puncte diferite de pe suprafața pământului, s-a dovedit a fi mult mai departe decât Luna, pentru că. este mai mic decât luna. Observațiile lui Tycho Brahe și studenții săi au demonstrat că cometele nu pot fi evaporarea Pământului și a altor planete, ci sunt corpuri independente care trebuie studiate pentru a le înțelege natura și originea.

2. Anatomia unei comete: nucleu, comă și coadă

La prima cunoaștere cu o cometă strălucitoare, care a apărut brusc pe cerul nopții și a întins o coadă uriașă care atârnă ca o corn abundență deasupra observatorilor uimiți, poate părea că această coadă este cea mai importantă parte a cometei, fără de care nu ar fi. reprezintă ceva remarcabil ca obiect cosmic... Din punct de vedere fizic, coada este Motivul principal o formațiune secundară care s-a dezvoltat dintr-un nucleu destul de mic, cea mai importantă parte a unei comete ca obiect fizic. Pentru a înțelege acest lucru, este suficient să privim cel puțin o dată printr-un telescop o cometă nou apărută, situată la o distanță mai mare de 3-5 UA. Vom vedea o nebuloasă sferică palidă, abia luminoasă, uneori arătând ca un disc uniform neclar, ca o imagine defocalată a unui pământ, dar mai des în centrul acestei nebuloase difuze este vizibilă o deplasare, în centru. dintre care este nucleul cometei – cauza principală a restului complexului de fenomene cometare. Nucleele de cometă încă nu sunt disponibile pentru observații telescopice, deoarece sunt acoperite de materia luminoasă care le înconjoară, curgând continuu din nuclee. Atmosfera de ceață care înconjoară miezul fotometric și care se estompează treptat, fuzionând cu fundalul cerului, se numește comă.

Coma, împreună cu nucleul, formează capul cometei. Departe de Soare, capul pare simetric, dar pe măsură ce se apropie de Soare, devine treptat oval. Apoi capul se prelungește și mai mult și în partea opusă față de Soare, din acesta se dezvoltă o coadă. În lumina ultravioletă a navelor spațiale, a fost descoperită o comă ovală uriașă de hidrogen, în care este scufundată coma vizibilă și, uneori, întreaga coadă vizibilă a cometei.



Orez. 1. Anatomia unei comete: cap (nucleu + comă) și coadă.

Deci, nucleul este cea mai importantă parte a unei comete. Cu toate acestea, încă nu există un consens cu privire la ceea ce este de fapt. Chiar și în cele mai vechi timpuri, a existat o idee despre nucleul cometei ca un corp solid, constând din substanțe care se evaporă ușor, cum ar fi gheața sau zăpada. Acest model clasic al nucleului cometar a fost suplimentat semnificativ și dezvoltat recent. Masa nucleului unei comete poate fi estimată din mișcarea nucleelor ​​secundare din cometele în fisiune. De exemplu, în 1957, în două nuclee secundare care se îndepărtează unul de celălalt cu o viteză de 1,6 m/s. Presupunând că această viteză este parabolică, se poate estima masa nucleului cometei la o sută de miliarde de tone. F. Balde a încercat să determine diametrele nucleelor ​​cometelor Pons-Winnike (1927) și Schwassmann-Wachmann (1930), care s-au apropiat de Pământ până la câteva milioane de kilometri. Estimările sale, obținute din măsurători fotografice, dau diametrele nucleelor ​​acestor comete de ordinul a 0,4 km. Să ne întoarcem acum la coma cometelor care înconjoară nucleele cometelor înghețate sub forma unei atmosfere cețoase. În majoritatea cometelor, coma constă din trei părți principale, care diferă semnificativ în caracteristicile lor fizice:

· Zona cea mai apropiată de nucleu este coma internă, moleculară, chimică și fotochimică.

Comă vizibilă sau comă a radicalilor.

Comă atomică sau ultravioletă.

Dimensiunile acestor trei come sunt semnificativ afectate de distanța heliocentrică a cometei. Cea mai impresionantă parte a unei comete este coada acesteia. Cozile cometei sunt aproape întotdeauna îndreptate departe de Soare. Cozile constau din praf, gaz și particule ionizate. Prin urmare, în funcție de compoziție, particulele cozilor sunt respinse în sens opus față de Soare prin forțe emanate de Soare, dar având diferite forță fizică, natura: praful și gazul neutru sunt afectate în principal de forțele presiunii radiației, care contracarează forța gravitațională și, în cazul cozilor normale, le depășesc. Cozile de cometă se împart în trei tipuri principale. Aceste tipuri au fost descoperite de omul de știință Bredikhin.

Primul tip: valorile primului ajung la câteva zeci și, uneori, câteva mii, F.A. Bredikhin credea că valorile primului ar trebui să fie un multiplu de 22,3. De aspect- acestea sunt cozi rectilinie, târâtoare de-a lungul unui vector cu rază extinsă; contururile lor sunt neregulate, adesea în formă de șurub; în plus, cozile de primul tip pot consta dintr-un set de filamente sau raze individuale.

Al doilea tip: primele valori sunt între 0,6 și 2,5. Acestea includ cozi, în aparență seamănă cu un cal puternic curbat sau cu un corn de bou. La capătul unor astfel de cozi, se observă adesea dungi ale unei structuri dublete, îndreptate spre nucleul cometei. Aceste benzi se numesc sincrone.

Al treilea tip: primele valori iau valori diferite între 0 și 2,5. În aparență, acestea sunt cozi scurte drepte, reprezentând o sincronie completă, începând direct de la nucleu.

3. Raze

Destul de des, în cozile primului tip se observă raze rectilinii subțiri. Cel mai proprietăți generale razele sunt: ​​razele sunt situate simetric fata de axa cozii si aproximativ in directia razei extinse - vector; primele raze (scurte) apar la unghiuri mari față de axa cozii și se lungesc pe măsură ce se apropie de axă; mișcarea razelor perpendiculară pe axa cozii are caracter de trântire; adesea razele capătă o formă spiralată; uneori razele sunt puternic curbate.

Razele sunt formațiuni plasmatice. Prin urmare, este cel mai probabil ca razele să fie plasmă cometă comprimată în fibre sub acțiunea câmpurilor externe, magnetice și electrice. Uneori se observă sisteme de raze asociate cu formațiuni de nori care se deplasează cu accelerații mari în coada cometei. Odată cu formațiunile de nori, s-au mișcat și sistemele lor de raze. De exemplu, la cometa Morehouse, în perioada 15-17 octombrie 1908, s-au observat simultan sisteme de raze ieșind din capul cometei. De asemenea, razele mai pot ieși din coada cometelor.

4. Galos

Formarea haloului în comete constă în apariția unui sistem de inele luminoase concentrice în expansiune pe fundalul strălucirii difuze a comei. Expandându-se cu o viteză de 1-2 km/s, halourile se îmbină treptat cu fundalul cerului și devin invizibile. Cele mai proeminente halouri au fost observate în capetele cometelor strălucitoare. Halourile au fost descoperite pentru prima dată de Schmidt în capul cometei strălucitoare Donati (1858). De atunci, halourile au fost găsite în cometele Pons-Brooks, Halley, Alcock și Honda.

5. Scoici care se micșorează

Fenomenul de micșorare a scoicilor a fost descoperit în cometa Morehouse (1908). Observațiile au arătat că scoicile au apărut la aproximativ aceeași distanță de nucleu, vârfurile scoicilor apărând primele.

Pentru un non-astronom, o cometă este un obiect neclar pe cer. Majoritatea oamenilor nu manifestă prea mult interes pentru ei. Pentru un astronom, o cometă este un corp înghețat format dintr-o varietate de gheață și praf sau, așa cum a spus astronomul Fred Whipple, este un „bulgăre de zăpadă murdar”. Ce face cometele atât de interesante pentru astronomi? Iată câteva motive: nu sunt previzibile. Cometele pot exploda brusc sau pot dispărea ore în șir. O cometă își poate pierde coada sau poate dezvolta mai multe cozi. Uneori se pot împărți chiar în două sau mai multe părți, astfel încât, printr-un telescop, mai multe comete pot fi văzute mișcându-se pe cer în același timp.

Cometele reprezintă unele dintre cele mai vechi, practic neatinse, obiecte din sistemul solar. Se pare că anumite compoziții ale acestora reprezintă aspectul inițial al unei nebuloase vaste, care ulterior, condensându-se, formează o stea și planete. LA anul trecut s-a constatat că cometele „subminau” progresul vieții pe Pământ. Mulți astronomi cred că coliziunile cometelor cu Pământul au adus o cantitate mare de apă, care alcătuiește acum oceanele Pământului. Aceste oceane au făcut posibil ca viața să se ridice în picioare. Pe de altă parte, dinozaurii sunt un exemplu viu al modului în care impactul cometelor cu pământul poate duce la dispariția unor forme de viață. Argumentând logic, se poate ajunge la concluzia că alte perioade de extincție în masă ar putea fi rezultatul unor astfel de ciocniri. Cum ar fi viața pe Pământ dacă aceste ciocniri nu s-ar întâmpla niciodată?

Cometele sunt ca niște mașini de minciuni. Este foarte interesant să urmărești o cometă, de exemplu, cometa lui Galileo cu o perioadă de 75 de ani, și să te gândești cum era viața când această cometă ultima data privit. Aceleași gânduri îți umplu mintea când privești cometele care au călătorit pe cerul Pământului cu sute, mii sau chiar milioane de ani în urmă.

Nu atât de departe în trecut, cometele erau considerate un semn rău. Scrierile antice ale Chinei și Europei în urmă cu trei mii de ani vorbesc despre comete mari aleatorii care zboară pe cer și despre evenimente teribile care, potrivit oamenilor de atunci, au avut loc din vina acestor comete. În vremuri nu atât de îndepărtate, tradițiile orale ale locuitorilor indigeni din Nord și America de Sud, ca și insulele din Pacific, spun că cometele au fost o priveliște îngrozitoare. În general, diverse societăți au marcat comete pentru războaie, cutremure, epidemii și chiar moartea liderilor.

Ce este o cometă?

Așa cum am menționat mai sus, o cometă este practic o minge de gheață și praf. De obicei, o cometă are mai puțin de zece kilometri în diametru. Ei își petrec cea mai mare parte a timpului înghețați în afara sistemului nostru solar. Figura de mai jos prezintă toate componentele cometei. În această etapă a discuției, o cometă nu este altceva decât un nucleu. Cu excepția câtorva comete presupuse moarte și a câtorva asteroizi suspecti care arată aleatoriu emisii de gaze ca o cometă, nucleul nu este de obicei vizibil de pe Pământ. În momentul în care o cometă este vizibilă de la sol, de obicei a devenit un punct.

De când Telescopul Spațial Gitto a fotografiat nucleul cometei Halley în 1986, știm că nucleul cometei are probabil o suprafață care ar fi descrisă mai precis ca o crustă neagră. Cometa Halley este, de asemenea, lungă, aproximativ 12 km, și se mai consideră că nucleul său are un diametru de la 1 la 50 km. Cometa Hail-Bopp în 1997 avea un nucleu cu o rază de aproximativ 40 km în diametru.

Crusta neagră a nucleului ajută cometa să rețină căldura și, datorită acesteia, să transforme unii ghețari de sub crustă în gaz. Sub presiune din interior, peisajul fără nori, dar înghețat, începe să se zbârnească pe alocuri. Și, ca urmare, zonele cele mai slabe ale crustei se prăbușesc sub presiune și gazul scapă ca un gheizer. Astronomii îl numesc un jet. Orice praf care s-a amestecat cu gazul este de asemenea aruncat. Cu cât apar mai multe jeturi, învelișul de gaz rarefiat și praf formează un punct.

Cometa Halley fotografiată de telescopul Gitto în 1986. Acordați atenție zonelor active care aruncă praf și gaz în spațiul cosmic. Acesta formează apoi un punct.

O cometă poate avea de obicei un punct de câteva mii de kilometri în diametru, în funcție de distanța cometei de la Soare și de dimensiunea nucleului. Acesta din urmă joacă un rol prioritar. Una dintre cele mai mari comete din istorie a fost Marea Cometă din 1811, care a fost menționată și în Războiul și pacea lui Lev Tolstoi. A fost una dintre puținele comete descoperite în istorie care a fost descoperită cu un telescop relativ mic și într-un mod neobișnuit. distanta lunga de la Soare, mai mult de jumătate din orbita lui Jupiter. Miezul era de aproximativ 30 - 40 km. La un moment dat, în septembrie-octombrie 1811, punctul a atins un diametru, conform estimărilor brute, echivalent cu diametrul Soarelui.

Chiar dacă punctul devine destul de mare, se poate micșora brusc în jurul intersecției orbitei lui Marte. La o astfel de distanță, radiația Soarelui va fi suficientă pentru a elimina literalmente gazul și praful din miez și punct. Acest proces distructiv este responsabil pentru crearea cozii cometei, cea mai cunoscută parte a acesteia.

Coadă.

Când o cometă zboară pe orbita Pământului, are o coadă potențial mare. Recordul actual pentru o coadă de cometă este cel al Marii Comete din 1843. Lungimea sa a fost de peste 250 de milioane de kilometri. Aceasta înseamnă că dacă așezați mental cometa însăși în centrul Soarelui, atunci coada ar traversa orbita lui Marte!

De unde vin cometele?

Sistemul nostru solar a început ca un nor vast de gaz și praf. Acest nor s-a învârtit încet în jurul Soarelui foarte tânăr, iar particulele din interiorul acestui nor s-au ciocnit între ele. În timpul acestor ciocniri, unele particule au dispărut, unele au crescut în dimensiune, iar mai târziu urmau să devină o planetă.

În timpul acesta perioada timpurie, cometele bolzhnoby au umplut sistemul solar. Ciocnirile lor cu planetele tinere au jucat un rol major în dezvoltarea și creșterea lor. Cometele acoperite de gheață au devenit principalul material al atmosferei în curs de dezvoltare. planete, iar oamenii de știință sunt acum profund convinși că cometele au adus Apa pe Pământ, care a dat naștere vieții.

Ani mai târziu, cometele nu ne mai umplu sistemul solar, așa cum făceau acum 4 miliarde de ani. Telescoapele de astăzi pot vedea 10-20 de comete simultan. Cele mai multe comete sunt acum situate în afara sistemului solar. În principal în norul Oort și centura Kuiper. Norul Oort este doar o ipoteză, pentru că nimeni nu l-a văzut încă.

Bibliografie

Pentru pregătirea acestei lucrări s-au folosit materiale de pe site-ul http://referat2000.bizforum.ru/.

Pentru un non-astronom, o cometă este un obiect neclar pe cer. Majoritatea oamenilor nu manifestă prea mult interes pentru ei. Pentru un astronom, o cometă este un corp înghețat format dintr-o varietate de gheață și praf sau, așa cum a spus astronomul Fred Whipple, este un „bulgăre de zăpadă murdar”. Ce face cometele atât de interesante pentru astronomi? Iată câteva motive: nu sunt previzibile. Cometele pot exploda brusc sau pot dispărea ore în șir. O cometă își poate pierde coada sau poate dezvolta mai multe cozi. Uneori se pot împărți chiar în două sau mai multe părți, astfel încât, printr-un telescop, mai multe comete pot fi văzute mișcându-se pe cer în același timp.

Cometele reprezintă unele dintre cele mai vechi, practic neatinse, obiecte din sistemul solar. Se pare că anumite compoziții ale acestora reprezintă aspectul inițial al unei nebuloase vaste, care ulterior, condensându-se, formează o stea și planete. În ultimii ani s-a descoperit că cometele au subminat progresul vieții pe Pământ. Mulți astronomi cred că coliziunile cometelor cu Pământul au adus o cantitate mare de apă, care alcătuiește acum oceanele Pământului. Aceste oceane au făcut posibil ca viața să se ridice în picioare. Pe de altă parte, dinozaurii sunt un exemplu viu al modului în care impactul cometelor cu pământul poate duce la dispariția unor forme de viață. Argumentând logic, se poate ajunge la concluzia că alte perioade de extincție în masă ar putea fi rezultatul unor astfel de ciocniri. Cum ar fi viața pe Pământ dacă aceste ciocniri nu s-ar întâmpla niciodată?

Cometele sunt ca niște mașini de minciuni. Este foarte interesant să urmărești o cometă, precum cometa lui Gallileo, cu o perioadă de 75 de ani și să te gândești la cum era viața când a fost văzută ultima dată acea cometă. Aceleași gânduri vă umplu mintea când priviți cometele care au călătorit pe cerul Pământului cu sute, mii sau chiar milioane de ani în urmă.

Nu atât de departe în trecut, cometele erau considerate un semn rău. Scrierile antice ale Chinei și Europei în urmă cu trei mii de ani vorbesc despre comete mari aleatorii care zboară pe cer și despre evenimente teribile care, potrivit oamenilor de atunci, au avut loc din vina acestor comete. Într-o perioadă nu atât de îndepărtată, tradiția orală a nativilor din Americi, precum și a insulelor Pacificului, vorbește despre comete ca pe o priveliște teribilă. În general, diverse societăți au marcat comete pentru războaie, cutremure, epidemii și chiar moartea liderilor.

Ce este o cometă?

Așa cum am menționat mai sus, o cometă este practic o minge de gheață și praf. De obicei, o cometă are mai puțin de zece kilometri în diametru. Ei își petrec cea mai mare parte a timpului înghețați în afara sistemului nostru solar. Figura de mai jos prezintă toate componentele cometei. În această etapă a discuției, o cometă nu este altceva decât un nucleu. Cu excepția câtorva comete presupuse moarte și a câtorva asteroizi suspecti care arată aleatoriu emisii de gaze ca o cometă, nucleul nu este de obicei vizibil de pe Pământ. În momentul în care o cometă este vizibilă de la sol, de obicei a devenit un punct.

De când Telescopul Spațial Gitto a fotografiat nucleul cometei Halley în 1986, știm că nucleul cometei are probabil o suprafață care ar fi descrisă mai precis ca o crustă neagră. Cometa Halley este, de asemenea, lungă, aproximativ 12 km, și se mai consideră că nucleul său are un diametru de la 1 la 50 km. Cometa Hail-Bopp în 1997 avea un nucleu cu o rază de aproximativ 40 km în diametru.

Crusta neagră a nucleului ajută cometa să rețină căldura și, datorită acesteia, să transforme unii ghețari de sub crustă în gaz. Sub presiune din interior, peisajul fără nori, dar înghețat, începe să se zbârnească pe alocuri. Și, ca urmare, zonele cele mai slabe ale crustei se prăbușesc sub presiune și gazul scapă ca un gheizer. Astronomii îl numesc un jet. Orice praf care s-a amestecat cu gazul este de asemenea aruncat. Cu cât apar mai multe jeturi, învelișul de gaz rarefiat și praf formează un punct.

Cometa Halley fotografiată de telescopul Gitto în 1986. Acordați atenție zonelor active care aruncă praf și gaz în spațiul cosmic. Acesta formează apoi un punct.

O cometă poate avea de obicei un punct de câteva mii de kilometri în diametru, în funcție de distanța cometei de la Soare și de dimensiunea nucleului. Acesta din urmă joacă un rol prioritar. Una dintre cele mai mari comete din istorie a fost Marea Cometă din 1811, care a fost menționată și în Războiul și pacea lui Lev Tolstoi. A fost una dintre puținele comete descoperite în istorie care a fost descoperită cu un telescop relativ mic și la o distanță neobișnuit de mare de Soare, mai mult de jumătate din orbita lui Jupiter. Miezul era de aproximativ 30 - 40 km. La un moment dat, în septembrie-octombrie 1811, punctul a atins un diametru, conform estimărilor brute, echivalent cu diametrul Soarelui.

Chiar dacă punctul devine destul de mare, se poate micșora brusc în jurul intersecției orbitei lui Marte. La o astfel de distanță, radiația Soarelui va fi suficientă pentru a elimina literalmente gazul și praful din miez și punct. Acest proces distructiv este responsabil pentru crearea cozii cometei, cea mai cunoscută parte a acesteia.

Coadă.

Când o cometă zboară pe orbita Pământului, are o coadă potențial mare. Recordul actual pentru o coadă de cometă este cel al Marii Comete din 1843. Lungimea sa a fost de peste 250 de milioane de kilometri. Aceasta înseamnă că dacă așezați mental cometa însăși în centrul Soarelui, atunci coada ar traversa orbita lui Marte!

De unde vin cometele?

Sistemul nostru solar a început ca un nor vast de gaz și praf. Acest nor s-a învârtit încet în jurul Soarelui foarte tânăr, iar particulele din interiorul acestui nor s-au ciocnit între ele. În timpul acestor ciocniri, unele particule au dispărut, unele au crescut în dimensiune, iar mai târziu urmau să devină o planetă.

În această perioadă timpurie, cometele au umplut sistemul solar. Ciocnirile lor cu planetele tinere au jucat un rol major în dezvoltarea și creșterea lor. Cometele acoperite de gheață au devenit principalul material al atmosferei în curs de dezvoltare. planete, iar oamenii de știință sunt acum profund convinși că cometele au adus Apa pe Pământ, care a dat naștere vieții.

Ani mai târziu, cometele nu ne mai umplu sistemul solar, așa cum făceau acum 4 miliarde de ani. Telescoapele de astăzi pot vedea 10-20 de comete simultan. Cele mai multe comete sunt acum situate în afara sistemului solar. În principal în norul Oort și centura Kuiper. Norul Oort este doar o ipoteză, pentru că nimeni nu l-a văzut încă.

abstract

în astronomie

"Cometele"

elev 11 clasa „A”.

Korneeva Maxim

Plan:

1. Introducere.

2. Fapte istorice, începutul studiului cometelor.

3. Natura cometelor, nașterea, viața și moartea lor.

4. Structura, compoziția cometei.

5.

6. Concluzie.

7. Lista surselor literare.


1. Introducere.

Cometele sunt printre cele mai spectaculoase corpuri din sistemul solar. Acestea sunt un fel de aisberguri spațiale, constând din gaze înghețate ale unui complex compoziție chimică, gheață de apă și materie minerală refractară sub formă de praf și fragmente mai mari. În fiecare an, sunt descoperite 5-7 comete noi și destul de des, o dată la 2-3 ani, o cometă strălucitoare cu o coadă mare trece pe lângă Pământ și Soare. Cometele sunt de interes nu numai pentru astronomi, ci și pentru mulți alți oameni de știință: fizicieni, chimiști, biologi, istorici... Se desfășoară constant cercetări destul de complexe și costisitoare. Ce a provocat un interes atât de puternic pentru acest fenomen? Poate fi explicat prin faptul că cometele sunt o sursă de informații încăpătoare și departe de a fi pe deplin explorată, utilă științei. De exemplu, cometele le-au „povestit” oamenilor de știință despre existența vântului solar, există o ipoteză că cometele sunt cauza vieții pe pământ, ele pot oferi informații valoroase despre originea galaxiilor... Dar trebuie remarcat faptul că studentul nu primește o cantitate foarte mare de cunoștințe în acest domeniu din cauza timpului limitat. Prin urmare, aș dori să-mi reînnoiesc cunoștințele, precum și să aflu mai multe fapte interesante pe acest subiect.

2. Fapte istorice, începutul studiului cometelor.

Când s-au gândit oamenii pentru prima dată la „stelele” cu coadă strălucitoare de pe cerul nopții? Prima mențiune scrisă a apariției unei comete datează din 2296 î.Hr. Mișcarea cometei prin constelații a fost observată cu atenție de astronomii chinezi. Pentru vechii chinezi, cerul era o țară imensă, unde planetele strălucitoare erau conducătorii, iar stelele erau autoritățile. Prin urmare, astronomii antici considerau cometa în mișcare constantă ca fiind un mesager, un curier care livra depețe. Se credea că orice eveniment pe cer înstelat a fost precedat de un decret al împăratului ceresc, dat de un mesager-cometă.

Oamenii antici erau îngroziți de comete, prescriindu-le multe cataclisme și nenorociri pământești: ciumă, foamete, dezastre naturale... Le era frică de comete pentru că nu puteau găsi o explicație suficient de înțeleasă și logică pentru acest fenomen. De aici provin miturile despre comete. Grecii antici și-au imaginat orice cometă suficient de strălucitoare și vizibilă cu ochiul liber, cu un cap cu păr curgător. De aici s-a format numele: cuvântul „cometă” provine din greaca veche „cometis”, care înseamnă „păros” în traducere.

Aristotel a fost primul care a încercat să fundamenteze științific fenomenul. Neobservând nicio regularitate în apariția și mișcarea cometelor, el a propus să le considere vapori atmosferici inflamabili. Opinia lui Aristotel a devenit general acceptată. Cu toate acestea, savantul roman Seneca a încercat să infirme învățăturile lui Aristotel. El a scris că „cometa are propriul loc între corpurile cerești..., își descrie calea și nu se stinge, ci doar se îndepărtează”. Dar presupunerile sale perspicace au fost considerate nesăbuite, deoarece autoritatea lui Aristotel era prea mare.

Dar din cauza incertitudinii, a lipsei de consens și a explicațiilor pentru fenomenul „stelelor cu coadă”, oamenii au continuat să le considere ceva supranatural pentru o lungă perioadă de timp. Au văzut săbii de foc, cruci însângerate, pumnale aprinse, dragoni, capete tăiate în comete... Impresiile de la apariția cometelor strălucitoare au fost atât de puternice încât chiar și oamenii luminați, oamenii de știință au cedat prejudecăților: de exemplu, matematician celebru Bernoulli a spus că coada unei comete este un semn al mâniei lui Dumnezeu.

În Evul Mediu a reapărut interesul științific pentru acest fenomen. Unul dintre astronomii remarcabili ai acelei epoci, Regiomontanus, a tratat cometele ca obiecte de cercetare științifică. Observând în mod regulat toate luminile care au apărut, el a fost primul care a descris traiectoria mișcării și direcția cozii. În secolul al XVI-lea, astronomul Apian, făcând observații similare, a ajuns la concluzia că coada unei comete este întotdeauna îndreptată în direcția opusă Soarelui. Puțin mai târziu, astronomul danez Tycho Brahe a început să observe mișcarea cometelor cu cea mai mare precizie pentru acea vreme. Ca rezultat al cercetărilor sale, el a demonstrat că cometele - corpuri cerești, mai îndepărtată decât Luna, și astfel a infirmat teoria lui Aristotel despre evaporarea atmosferică.

Dar, în ciuda cercetărilor, scăparea de prejudecăți a fost foarte lentă: de exemplu, Ludovic al XIV-lea îi era foarte frică de cometa din 1680, pentru că o considera un prevestitor al morții sale.

Cea mai mare contribuție la studiul adevăratei naturi a cometelor a fost făcută de Edmond Halley. Principala sa descoperire a fost stabilirea periodicității apariției aceleiași comete: în 1531, în 1607, în 1682. Fascinat de cercetările astronomice, Halley a devenit interesat de mișcarea cometei din 1682 și a început să-și calculeze orbita. Era interesat de calea mișcării sale și, din moment ce Newton făcuse deja calcule similare, Halley se întoarse către el. Omul de știință a dat imediat răspunsul: cometa se va mișca pe o orbită eliptică. La cererea lui Halley, Newton și-a expus calculele și teoremele în tratatul „De Motu”, adică „On Motion”. După ce a primit ajutorul lui Newton, a început să calculeze orbitele cometare din observatii astronomice. A reușit să adune informații despre 24 de comete. Astfel a apărut primul catalog de orbite cometare. În catalogul său, Halley a descoperit că cele trei comete erau foarte asemănătoare în caracteristicile lor, din care a concluzionat că acestea nu erau trei comete diferite, ci aparițiile periodice ale aceleiași comete. Perioada apariției sale a fost egală cu 75,5 ani. Ulterior, a fost numită cometa Halley.

După catalogul lui Halley, au mai apărut câteva cataloage, în care sunt trecute toate cometele apărute atât în ​​trecutul îndepărtat, cât și în prezent. Dintre acestea, cele mai cunoscute sunt: ​​catalogul lui Balde și Obaldia, precum și, publicat pentru prima dată în 1972, catalogul lui B. Marsden, care este considerat cel mai precis și de încredere.

3. Natura cometelor, nașterea, viața și moartea lor.

De unde provin „stelele cu coadă”? Până acum s-au purtat discuții aprinse despre sursele cometelor, dar încă nu a fost dezvoltată o singură soluție.

În secolul al XVIII-lea, Herschel, observând nebuloase, a sugerat că cometele sunt nebuloase mici care se mișcă în spațiul interstelar. În 1796, Laplace, în cartea sa Exposition of the System of the World, a exprimat prima ipoteză științifică despre originea cometelor. Laplace le-a considerat fragmente de nebuloase interstelare, ceea ce este incorect din cauza diferențelor în compoziția chimică a ambelor. Cu toate acestea, presupunerea lui că aceste obiecte sunt de origine interstelară a fost susținută de prezența cometelor cu orbite aproape parabolice. Laplace a considerat, de asemenea, cometele cu perioadă scurtă că au venit din spațiul interstelar, dar au fost odată capturate de gravitația lui Jupiter și transferate pe orbite cu perioadă scurtă. Teoria lui Laplace are susținători în prezent.

În anii 1950, astronomul olandez J. Oort a propus o ipoteză despre existența unui nor cometar la o distanță de 150.000 UA. e. din Soare, format ca urmare a exploziei celei de-a 10-a planete a sistemului solar – Phaeton, care a existat cândva între orbitele lui Marte și Jupiter. Potrivit academicianului V.G. Fesenkov, explozia a avut loc ca urmare a apropierii prea apropiate a lui Phaethon și Jupiter, deoarece în timpul unei astfel de apropieri, datorită acțiunii forțelor colosale de maree, a apărut o puternică supraîncălzire internă a lui Phaethon. Forța exploziei a fost enormă. Pentru a demonstra teoria, se pot cita calculele lui Van Flandern, care a studiat distribuția elementelor a 60 de comete cu perioadă lungă și a ajuns la concluzia că acum 5 milioane de ani, între orbitele lui Jupiter și Marte, o planetă cu o masă din 90 de mase Pământului (comparabile ca masă cu Saturn) au explodat. Ca urmare a unei astfel de explozii, cea mai mare parte a materiei sub formă de nuclee de comete (fragmente ale crustei de gheață), asteroizi și meteoriți au părăsit sistemul solar, o parte din ea a zăbovit la periferia sa sub forma norului Oort, o parte din materie a rămas pe fosta orbită a lui Phaethon, unde încă circulă în asteroizi, nuclee de comete și meteoriți.

Fig.: Căile cometelor de lungă durată către periferia sistemului solar (explozia Phaethon?)

Unele nuclee cometare au păstrat gheață relictă sub un strat izolator de căldură liber al unei componente refractare, iar cometele cu perioadă scurtă care se mișcă pe orbite aproape circulare sunt încă descoperite uneori în centura de asteroizi. Un exemplu de astfel de cometă este cometa Smirnova-Chernykh, descoperită în 1975.

În prezent, este considerată general acceptată ipoteza condensării gravitaționale a tuturor corpurilor sistemului solar din norul primar de gaz-praf, care avea o compoziție chimică similară cu cea a soarelui. În zona rece, norii au condensat planete gigantice: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun. Ei au absorbit cele mai abundente elemente ale norului protoplanetar, în urma cărora masele lor au crescut atât de mult încât au început să capteze nu numai particule solide, ci și gaze. În aceeași zonă rece, s-au format și nuclee de gheață ale cometelor, care au mers parțial la formarea planetelor gigantice și, parțial, pe măsură ce masele acestor planete au crescut, au început să fie aruncate de ele la periferia sistemului solar, unde au format un „rezervor” de comete - norul Oort.

Ca urmare a studierii elementelor orbitelor cometare aproape parabolice, precum și a aplicării metodelor mecanicii cerești, s-a dovedit că norul Oort există cu adevărat și este destul de stabil: timpul său de înjumătățire este de aproximativ un miliard de ani. În același timp, norul este în mod constant alimentat din diverse surse, așa că nu încetează să existe.

F. Whipple crede că în sistemul solar, pe lângă norul Oort, există și o regiune mai apropiată populată dens de comete. Este situat dincolo de orbita lui Neptun, conține aproximativ 10 comete și este cea care provoacă acele perturbări vizibile în mișcarea lui Neptun care au fost atribuite anterior lui Pluto, deoarece are o masă cu două ordine de mărime mai mare decât masa lui Pluto. . Această centură s-ar fi putut forma ca urmare a așa-numitei „difuzie a orbitelor cometare”, a cărei teorie a fost dezvoltată cel mai pe deplin de astronomul de la Riga K. Steins. Constă într-o acumulare foarte lentă de mici perturbații planetare, care are ca rezultat o contracție treptată a semi-axei ​​majore a orbitei eliptice a cometei.

Diagrama difuziei orbitelor cometare:

Astfel, de-a lungul a milioane de ani, multe comete care au aparținut anterior norului Oort își schimbă orbitele astfel încât periheliile lor (cea mai apropiată distanță de Soare) încep să se concentreze în apropierea planetei gigantice Neptun, cea mai îndepărtată de Soare, care are o masă mare și o sferă de acțiune extinsă. Prin urmare, existența centurii de comete prezisă de Whipple dincolo de Neptun este destul de posibilă.

În viitor, evoluția orbitei cometare din centura Whipple decurge mult mai rapid, în funcție de apropierea de Neptun. La apropiere se produce o transformare puternică a orbitei: Neptun cu el camp magnetic acționează în așa fel încât, după ce își părăsește sfera de acțiune, cometa începe să se miște pe o orbită puternic hiperbolică, ceea ce duce fie la ejectarea sa din sistemul solar, fie continuă să se deplaseze în interiorul sistemului planetar, unde poate fi din nou. expus la impactul planetelor gigantice, sau se va deplasa spre Soare pe o orbită eliptică stabilă, cu afeliul său (punctul la cea mai mare distanță de Soare) arătând că aparține familiei Neptun.

Potrivit lui E.I. Kazimirchak-Polonskaya, difuzia duce la acumularea de orbite circulare cometare și între Uranus și Neptun, Saturn și Uranus, Jupiter și Saturn, care sunt și surse de nuclee cometare.

O serie de dificultăți în ipoteza captării, în special în timpul lui Laplace, în explicarea originii cometelor, i-au determinat pe oamenii de știință să caute alte surse de comete. Deci, de exemplu, omul de știință francez Lagrange, pe baza absenței hiperbolelor inițiale ascuțite, a prezenței numai a mișcărilor directe în sistemul cometelor cu perioadă scurtă din familia Jupiter, a formulat o ipoteză despre erupția, adică vulcanica. , originea cometelor de pe diverse planete. Lagrange a fost susținut de Proctor, care a explicat existența cometelor în sistemul solar prin cea mai puternică activitate vulcanică de pe Jupiter. Dar pentru ca un fragment din suprafața lui Jupiter să depășească câmpul gravitațional al planetei, ar trebui să i se acorde o viteză inițială de ordinul a 60 km/s. Apariția unor astfel de viteze în timpul erupțiilor vulcanice este nerealistă, prin urmare ipoteza originii eruptive a cometelor este considerată insuportabilă din punct de vedere fizic. Dar în timpul nostru este susținut de un număr de oameni de știință, care dezvoltă completări și clarificări la acesta.

Există și alte ipoteze despre originea cometelor care nu au primit astfel de comete răspândită, ca ipoteze despre originea interstelară a cometelor, despre norul Oort și formarea eruptivă a cometelor.

4. Structura, compoziția cometei.

Micul nucleu al unei comete este singura sa parte solidă, aproape toată masa sa este concentrată în el. Prin urmare, nucleul este cauza principală a restului complexului de fenomene cometare. Nucleele cometelor sunt încă inaccesibile observațiilor telescopice, deoarece sunt acoperite de materia luminoasă care le înconjoară, curgând continuu din nuclee. Folosind măriri mari, se poate privi în straturile mai adânci ale carcasei luminoase de gaz-praf, dar ceea ce rămâne va depăși semnificativ dimensiunile adevărate ale miezului ca dimensiune. Clusterul central vizibil în atmosfera unei comete vizual și în fotografii se numește nucleu fotometric. Se crede că în centrul său se află nucleul real al cometei, adică se află centrul de masă. Cu toate acestea, așa cum a arătat astronomul sovietic D. O. Mokhnach, este posibil ca centrul de masă să nu coincidă cu cea mai strălucitoare regiune a nucleului fotometric. Acest fenomen se numește efectul Mokhnach.

Atmosfera de ceață care înconjoară miezul fotometric se numește comă. Coma împreună cu nucleul formează capul cometei - o înveliș gazos, care se formează ca urmare a încălzirii nucleului la apropierea de Soare. Departe de Soare, capul pare simetric, dar pe măsură ce se apropie de el devine treptat oval, apoi se alungește și mai mult și în partea opusă față de Soare, din acesta se dezvoltă o coadă, formată din gaz și praf care alcătuiesc capul. .

Nucleul este cea mai importantă parte a unei comete. Cu toate acestea, încă nu există un consens cu privire la ceea ce este de fapt. Chiar și pe vremea lui Laplace, exista o părere că nucleul unei comete - solid, constând din substanțe care se evaporă ușor precum gheața sau zăpada, transformându-se rapid într-un gaz sub influența căldurii solare. Acest model clasic de gheață al nucleului cometarului a fost extins semnificativ în ultimii ani. Modelul lui Whipple al nucleului, un conglomerat de particule pietroase refractare și o componentă volatilă înghețată (metan, dioxid de carbon, apă etc.), se bucură de cea mai mare recunoaștere. Într-un astfel de nucleu, straturile de gheață de gaze înghețate alternează cu straturi de praf. Pe măsură ce gazele se încălzesc, evaporându-se, ele poartă cu ele nori de praf. Acest lucru face posibilă explicarea formării cozilor de gaz și praf în comete, precum și capacitatea nucleelor ​​mici de a elibera gaz.

Potrivit lui Whipple, mecanismul de ieșire a materiei din nucleu este explicat după cum urmează. În cometele care au făcut un număr mic de treceri prin periheliu - așa-numitele comete „tinere” - crusta protectoare de suprafață nu a avut încă timp să se formeze, iar suprafața nucleului este acoperită cu gheață, astfel încât eliberarea gazului se desfășoară intens. prin evaporare directă. Spectrul unei astfel de comete este dominat de lumina soarelui reflectată, ceea ce face posibilă distingerea spectrală a cometelor „vechi” de cele „tinere”. De obicei, „tinere” sunt numite comete cu semi-axe majore ale orbitelor, deoarece se presupune că ele pătrund mai întâi în regiunile interioare ale sistemului solar. Cometele „vechi” sunt comete cu o scurtă perioadă de revoluție în jurul Soarelui, care și-au depășit în mod repetat periheliul. În cometele „vechi”, se formează un ecran refractar la suprafață, deoarece în timpul revenirilor repetate la Soare, gheața de suprafață, dezghețându-se, „contamina”. Acest ecran protejează bine gheața de sub el de expunerea la lumina soarelui.

Modelul Whipple explică multe fenomene cometare: degajarea abundentă din nuclee mici, cauza forțelor negravitaționale care deviază cometa de la calea calculată. Fluxurile care curg din nucleu creează forțe reactive, care duc la accelerații sau decelerații seculare în mișcarea cometelor de scurtă perioadă.

Există și alte modele care neagă existența unui nucleu monolit: unul reprezintă nucleul ca un roi de fulgi de zăpadă, celălalt ca o acumulare de piatră și blocuri de gheață, al treilea spune că nucleul se condensează periodic din particulele unui roi de meteoriți. sub influența gravitației planetare. Modelul lui Whipple este considerat cel mai plauzibil.

Masele nucleelor ​​cometelor sunt determinate în prezent extrem de incert, așa că putem vorbi despre intervalul de masă probabilă: de la câteva tone (microcomete) până la câteva sute și, eventual, mii de miliarde de tone (de la 10 la 10 - 10 tone).

O comă cometă înconjoară nucleul sub forma unei atmosfere cețoase. Pentru majoritatea cometelor, coma constă din trei părți principale, care diferă semnificativ în parametrii lor fizici:

1) cea mai apropiată zonă adiacentă nucleului - comă internă, moleculară, chimică și fotochimică,

2) comă vizibilă sau comă a radicalilor,

3) ultraviolete sau comă atomică.

La o distanta de 1 a. e. de la Soare, diametrul mediu al comei interioare este D= 10 km, vizibil D= 10 - 10 km si ultraviolete D= 10 km.

Cele mai intense procese fizice și chimice au loc în coma internă: reacții chimice, disocierea și ionizarea moleculelor neutre. Într-o comă vizibilă, formată în principal din radicali (molecule active din punct de vedere chimic) (CN, OH, NH etc.), procesul de disociere și excitare a acestor molecule sub acțiunea radiației solare continuă, dar mai puțin intens decât în ​​coma internă. .

Figura: Fotografie ultravioletă a cometei Hyakutake.

L. M. Shulman, pe baza proprietăților dinamice ale materiei, a propus împărțirea atmosferei cometare în următoarele zone:

1) strat de lângă perete (zona de evaporare și condensare a particulelor de pe suprafața gheții),

2) regiune aproape nucleară (regiune de mișcare gaz-dinamică a materiei),

3) zona de tranziție,

4) zona de expansiune moleculară liberă a particulelor cometare în spațiul interplanetar.

Dar nu fiecare cometă ar trebui să aibă neapărat toate regiunile atmosferice enumerate.

Pe măsură ce cometa se apropie de Soare, diametrul capului vizibil crește pe zi ce trece, după ce trece de periheliul orbitei sale, capul crește din nou și atinge dimensiunea maximă între orbitele Pământului și Marte. În general, pentru întregul set de comete, diametrele capetelor sunt în limite largi: de la 6000 km la 1 milion km.

Capetele cometelor iau o varietate de forme pe măsură ce orbită o cometă. Departe de Soare, sunt rotunzi, dar pe măsură ce se apropie de Soare, sub influența presiunii solare, capul ia forma unei parabole sau catenare.

S. V. Orlov a propus următoarea clasificare a capetelor de cometă, ținând cont de forma și structura lor internă:

1. Tip E; - observată în cometele cu comă strălucitoare, încadrate din partea Soarelui de învelișuri parabolice luminoase, al căror focar se află în nucleul cometei.

2. Tip C; - observat la cometele ale căror capete sunt de patru ori mai slabe decât capetele de tip E și seamănă ca aspect cu ceapa.

3. Tip N; - observat în cometele cărora le lipsesc atât comă, cât și cochilii.

4. Tip Q; - observat la cometele care au o proeminență slabă spre Soare, adică o coadă anormală.

5. Tip h; - observat în comete, în capul cărora se generează inele care se extind uniform - halouri cu centru în nucleu.

Cea mai impresionantă parte a unei comete este coada acesteia. Cozile sunt aproape întotdeauna îndreptate departe de Soare. Cozile sunt formate din praf, gaz și particule ionizate. Prin urmare, în funcție de compoziție, particulele cozilor sunt respinse în sens opus față de Soare de forțele emanate de Soare.

F. Bessel, investigând forma cozii cometei Halley, a explicat-o pentru prima dată prin acțiunea forțelor de respingere emanate de Soare. Ulterior, F. A. Bredikhin a dezvoltat o teorie mecanică mai avansată a cozilor cometelor și a propus să le împartă în trei grupuri separate, în funcție de magnitudinea accelerației respingătoare.

O analiză a spectrului capului și cozii a arătat prezența următorilor atomi, molecule și particule de praf:

1. Organic C, C, CCH, CN, CO, CS, HCN, CHCN.

2. H anorganic, NH, NH, O, OH, HO.

3. Metale - Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu, V, Si.

4. Ioni - CO, CO, CH, CN, N, OH, HO.

5. Praf - silicați (în infraroșu).

Mecanismul strălucirii moleculelor cometare a fost descifrat în 1911 de K. Schwarzschild și E. Kron, care au ajuns la concluzia că acesta este mecanismul fluorescenței, adică reemisia luminii solare.

Uneori, în comete se observă structuri destul de neobișnuite: raze care ies din nucleu în unghiuri diferite și formează o coadă radiantă în agregat; galos - sisteme de inele concentrice expansive; cochilii contractante - aspectul mai multor cochilii care se deplasează constant spre nucleu; formațiuni de nori; îndoituri în formă de omega ale cozilor care apar atunci când vântul solar este neomogen.

Fig.: O cometă cu o coadă radiantă.

Există, de asemenea, procese non-staționare în capetele cometelor: fulgerări de luminozitate asociate cu radiații cu unde scurte crescute și fluxuri corpusculare; divizarea nucleelor ​​în fragmente secundare.

5. Cercetare modernă comete.

Proiectul „Vega”.

Proiectul „Vega” („Venus – Cometa lui Halley”) a fost unul dintre cele mai dificile din istorie cercetare spatiala. Acesta a constat din trei părți: studiul atmosferei și suprafeței lui Venus cu ajutorul aterizatoarelor, studiul dinamicii atmosferei lui Venus cu ajutorul sondelor cu baloane, zborul prin comă și învelișul de plasmă a cometei Halley. .

Stația automată „Vega-1” a fost lansată din Cosmodromul Baikonur pe 15 decembrie 1984, 6 zile mai târziu a fost urmată de „Vega-2”. În iunie 1985, au trecut unul după altul lângă Venus, după ce au încheiat cu succes cercetările legate de această parte a proiectului.

Dar cea mai interesantă a fost a treia parte a proiectului - studiul cometei Halley. Nava spațială pentru prima dată a trebuit să „vadă” nucleul unei comete, evazivă pentru telescoapele de la sol. Întâlnirea lui Vega-1 cu cometa a avut loc pe 6 martie, iar Vega-2 pe 9 martie 1986. Au trecut la o distanță de 8900 și 8000 de kilometri de miezul său.

Cea mai importantă sarcină a proiectului a fost studierea caracteristicilor fizice ale nucleului cometei. Pentru prima dată, miezul a fost considerat ca un obiect rezolvat spațial, s-au determinat structura, dimensiunile, temperatura în infraroșu și s-au obținut estimări ale compoziției sale și ale caracteristicilor stratului de suprafață.

La acel moment, nu era încă posibil din punct de vedere tehnic să aterizezi pe nucleul cometei, deoarece viteza de întâlnire era prea mare - în cazul cometei Halley, aceasta este de 78 km/s. Era periculos chiar și să zbori prea aproape, deoarece praful de cometă putea distruge nava spațială. Distanța de zbor a fost aleasă ținând cont caracteristici cantitative comete. Au fost utilizate două abordări: măsurători la distanță folosind instrumente optice și măsurători directe ale materiei (gaz și praf) care părăsesc miezul și traversează traiectoria navei spațiale.

Instrumentele optice au fost amplasate pe o platformă specială, dezvoltată și fabricată împreună cu specialiștii cehoslovaci, care s-au întors în timpul zborului și au urmărit traiectoria cometei. Cu ajutorul acestuia, au fost efectuate trei experimente științifice: filmarea televiziunii a nucleului, măsurarea fluxului de radiații infraroșii din nucleu (astfel, a fost determinată temperatura suprafeței acestuia) și spectrul de radiații infraroșii al „aproape-nuclearului” intern. părți ale comei la lungimi de undă de la 2,5 la 12 micrometri pentru a determina compoziția acesteia. Investigațiile radiațiilor IR au fost efectuate folosind un spectrometru în infraroșu IKS.

Rezultatele studiilor optice pot fi formulate după cum urmează: miezul este un corp monolitic alungit de formă neregulată, dimensiunile axei majore sunt de 14 kilometri și aproximativ 7 kilometri în diametru. În fiecare zi, câteva milioane de tone de vapori de apă îl părăsesc. Calculele arată că o astfel de evaporare poate proveni dintr-un corp înghețat. Dar, în același timp, instrumentele au descoperit că suprafața miezului este neagră (reflectivitate mai mică de 5%) și fierbinte (aproximativ 100.000 de grade Celsius).

Măsurătorile compoziției chimice a prafului, gazului și plasmei de-a lungul traseului de zbor au arătat prezența vaporilor de apă, a componentelor atomice (hidrogen, oxigen, carbon) și moleculare (monoxid de carbon, dioxid de carbon, hidroxil, cian etc.), precum și ca metale cu un amestec de silicaţi.

Proiectul a fost implementat cu o vastă cooperare internațională și cu participarea organizatii stiintifice multe țări. Ca urmare a expediției Vega, oamenii de știință au văzut pentru prima dată nucleul cometarului, au obținut o cantitate mare de date despre compoziția și caracteristicile fizice ale acestuia. Diagrama grosieră a fost înlocuită cu o imagine a unui obiect natural real care nu mai fusese observat până acum.

NASA pregătește în prezent trei mari expediții. Primul se numește „Stardust” (“Stardust”). Acesta implică lansarea în 1999 a unei nave spațiale care va trece la 150 de kilometri de nucleul cometei Wild 2 în ianuarie 2004. Sarcina sa principală este de a colecta praful cometar pentru cercetări ulterioare folosind o substanță unică numită „aerogel”. Al doilea proiect se numește „Contour” (“COMet Nucleus TOUR”). Dispozitivul va fi lansat în iulie 2002. Va întâlni cometa Encke în noiembrie 2003, cometa Schwassmann-Wachmann 3 în ianuarie 2006 și, în final, cometa d'Arrest în august 2008. Acesta va fi echipat cu echipament tehnic sofisticat, care va face posibilă obținerea de fotografii de înaltă calitate ale nucleului în diverse spectre, precum și colectarea gazelor și prafului cometar. Proiectul este interesant și pentru că nava spațială cu ajutorul câmpului gravitațional al Pământului poate fi reorientată în 2004-2008 către o nouă cometă. Al treilea proiect este cel mai interesant și mai dificil. Se numește „Deep Space 4” și face parte dintr-un program de cercetare numit „NASA New Millennium Program”. Este de așteptat să aterizeze pe nucleul cometei Tempel 1 în decembrie 2005 și să se întoarcă pe Pământ în 2010. nava spatiala explorează nucleul unei comete, colectează și livrează mostre de sol pe Pământ.

Figura: Proiect Spațiul adânc 4.

Cele mai interesante evenimente din ultimii ani deveni: apariția cometei Hale-Bopp și căderea cometei Schumacher-Levy 9 pe Jupiter.

Cometa Hale-Bopp a apărut pe cer în primăvara anului 1997. Perioada sa este de 5900 de ani. Această cometă este asociată cu unele Fapte interesante. În toamna anului 1996, astronomul amator american Chuck Shramek a transmis pe Internet o fotografie a unei comete, care arăta în mod clar un obiect alb strălucitor de origine necunoscută, ușor aplatizat pe orizontală. Shramek l-a numit „Obiect asemănător lui Saturn” (Obiect asemănător lui Saturn, abreviat ca „SLO”). Dimensiunea obiectului era de câteva ori mai mare decât dimensiunea Pământului.

Orez.: SLO este un satelit misterios al unei comete.

Reacția reprezentanților științifici oficiali a fost ciudată. Poza lui Shramek a fost declarată falsă, iar astronomul însuși a fost un păcălitor, dar nu a fost oferită nicio explicație inteligibilă pentru natura SLO. Poza postată pe internet a provocat o explozie de ocultism, răspândind un număr imens de povești despre sfârșitul viitor al lumii, „o planetă moartă. civilizatie antica”, extratereștri răi care se pregătesc să cucerească Pământul cu o cometă, chiar și expresia: „Ce naiba se întâmplă?” („Ce naiba se întâmplă?”) a fost parafrazată în „Ce se întâmplă Hale?”… Încă nu este clar ce fel de obiect era, care este natura lui.

Fig.: „Ochii” mistici ai unei comete.

Analiza preliminară a arătat că al doilea „nucleu” este o stea în fundal, dar imaginile ulterioare au infirmat această presupunere. De-a lungul timpului, „ochii” s-au conectat din nou, iar cometa și-a luat forma inițială. De asemenea, acest fenomen nu a fost explicat de niciun om de știință.

Astfel, cometa Hale-Bopp nu a fost un fenomen standard, le-a dat oamenilor de știință noua ocazie pentru reflecție.

Figura: Cometa Hale-Bopp pe cerul nopții.

Un alt eveniment senzațional a fost căderea în iulie 1994 a cometei de scurtă perioadă Schumacher-Levy 9 pe Jupiter. Nucleul cometei în iulie 1992, ca urmare a apropierii sale de Jupiter, a fost împărțit în fragmente, care s-au ciocnit ulterior cu planeta gigantică. Datorită faptului că coliziunile au avut loc pe partea de noapte a lui Jupiter, cercetătorii pământeni au putut observa doar fulgerări reflectate de sateliții planetei. Analiza a arătat că diametrul fragmentelor este de la unu la câțiva kilometri. 20 de fragmente de cometă au căzut pe Jupiter.

Fig.: Căderea cometei Schumacher-Levy 9 pe Jupiter.

Fig.: Fotografia lui Jupiter în domeniul IR după impactul cometei.

Oamenii de știință susțin că ruperea unei comete în bucăți este un eveniment rar, capturarea unei comete de către Jupiter este un eveniment și mai rar și o coliziune. cometă mare cu planeta – un eveniment cosmic extraordinar.

Recent, într-un laborator american, pe unul dintre cele mai puternice computere Intel Teraflop, cu o capacitate de 1 trilion de operații pe secundă, a fost calculat un model al unei comete căzând cu o rază de 1 kilometru până la Pământ. Calculele au durat 48 de ore. Ei au arătat că un astfel de cataclism ar fi fatal pentru omenire: sute de tone de praf s-ar ridica în aer, blocând accesul la lumina soarelui și la căldură, s-ar forma un tsunami uriaș când ar cădea în ocean, s-ar produce cutremure devastatoare... Potrivit la o ipoteză, dinozaurii s-au stins ca urmare a căderii unei comete mari sau a unui asteroid. În statul Arizona, există un crater cu un diametru de 1219 metri, format după căderea unui meteorit de 60 de metri în diametru. Explozia a fost echivalentă cu explozia a 15 milioane de tone de TNT. Se presupune că celebrul meteorit Tunguska din 1908 avea un diametru de aproximativ 100 de metri. Prin urmare, oamenii de știință lucrează acum la crearea unui sistem pentru detectarea timpurie, distrugerea sau devierea corpurilor spațiale mari care zboară în apropierea planetei noastre.

6. Concluzie.

Astfel, s-a dovedit că, în ciuda studiului lor atent, cometele sunt încă pline de multe mistere. Unele dintre aceste frumoase „stele cu coadă” care strălucesc din când în când pe cerul serii pot reprezenta un pericol real pentru planeta noastră. Dar progresul în acest domeniu nu stă pe loc și, cel mai probabil, generația noastră va asista deja la o aterizare pe un nucleu cometar. Cometele nu prezintă încă un interes practic, dar studiul lor va ajuta la înțelegerea elementelor de bază, a cauzelor altor evenimente. Cometa este un rătăcitor cosmic, trece prin regiuni foarte îndepărtate inaccesibile pentru cercetare și poate „știe” ce se întâmplă în spațiul interstelar.

7. Surse de informare:

K. I. Churyumov „Cometele și observarea lor” (1980)

· Internet: server NASA (www.nasa.gov), pagina lui Chuck Shramek și alte resurse.

B. A. Vorontsov-Velyaminov „Laplace” (1985)

· „Dicționar enciclopedic sovietic” (1985)

B. A. Vorontsov-Velyaminov „Astronomie: un manual pentru clasa a 10-a” (1987)