Кометы - определение, виды и их характеристики, интересные факты

Тайна происхождения

Люди давно замечали странные светящиеся объекты в небе и задумывались, откуда они берутся и что означают. Первое задокументированное упоминание о космических телах датируется 240 годом до нашей эры.

Раньше кометы считались плохим знаком, предвещающим войны и всевозможные катастрофы, но благодаря астрономам сегодня человечество лишилось этого предрассудка. Однако до сих пор учёные знают далеко не всё об этих космических телах.

Сегодня неизвестна достоверная информация об их происхождении, но предположения об этом высказываются уже давно. Наиболее известными являются следующие гипотезы:

1. О межзвёздном происхождении. Лаплас в конце XVIII века высказал мнение, что кометы — это обрывки межзвёздных туманностей. Его предположение было первой научной теорией происхождения, но она не подтвердилась, так как химический состав туманностей и комет различен.
2. Об облаке Оорта. В 1950-х годах Оорт предположил, что в более чем 22 триллионах километров от Солнца существует облако, в котором циркулируют кометные ядра. Оттуда они и прилетают в Солнечную систему. Существование облака не подтверждено, тем не менее ряд косвенных доказательств делает эту гипотезу наиболее достоверной, поэтому она имеет ряд активных сторонников.
3. Об эруптивном образовании. Лагранж выдвинул теорию, согласно которой кометы появились в результате вулканической активности на различных планетах, в том числе на Юпитере. Гипотеза считается физически несостоятельной, поскольку для того, чтобы преодолеть тяготение планеты, ядру нужно сообщить такую большую начальную скорость, которую оно не в состоянии развить. Тем не менее в настоящее время ряд учёных работает над дополнениями к этой теории, способными сделать её более жизнеспособной.

Другие гипотезы не получили широкого распространения и известны лишь в узких астрономических кругах.

Состав и строение

Газовые компоненты в составе космического тела представлены атомами водорода, кислорода, углерода, серы, натрия, железа, кобальта и никеля. Кроме того, в нём присутствуют молекулы воды, двухатомного кислорода, трёхатомного углерода, угарного газа, формальдегида, циана, ацетонитрила, а также некоторые ионы. В строении кометы выделяют три основные части:

1. Ядро — твёрдая массивная часть, состоящая из замороженных водородных, метановых и других газов с вкраплениями пыли. Его размеры обычно достигают нескольких километров (самое крупное из известных имело диаметр 40 км). В ядре сосредоточено до 90% всей массы небесного тела.
2. Кома — окружающая ядро туманная оболочка, простирающаяся на один километр и более в пространстве.
3. Хвост — практически прозрачный шлейф, направленный в противоположную от Солнца сторону. Его образование обусловлено испарением из ядра газов, увлекающих за собой пыль. Он выглядит светящимся, так как газ ионизируется, а пыль рассеивает солнечный свет. Шлейф может иметь различные формы, которые зависят от скорости движения. Хвост — неотъемлемая часть небесного тела, за которую оно и получило своё название (комета в переводе с греческого означает «длинноволосый», отсюда же и другое наименование — «хвостатая звезда»).

Также иногда комета может направить короткий хвост в сторону Солнца. Это явление называется термином «антихвост».

Семейства и виды

Кометы вращаются вокруг Солнца по орбитам. Ближайшая к этой звезде точка на орбите называется перигелием. Если она находится на малом расстоянии от Солнца, тогда комета входит в группу околосолнечных. В этой группе насчитывается несколько семейств:

• Крейца;
• Крахта;
• Марсдена;
• Майера.

Семейство Крейца является самым крупным и включает в себя более 80% всех околосолнечных комет. Его представители считаются частями одной большой кометы, распавшейся несколько столетий назад. В зависимости от количества прохождений перигелия выделяют два вида комет:

• короткопериодические (проходят более одного раза или имеют период меньше 200 лет);
• долгопериодические (не более одного прохождения перигелия и период больше 200 лет).

Также примерно раз в десятилетие появляется великая (другое название — большая) комета. Она отличается от всех остальных яркостью, к тому же имеет большое ядро и подлетает близко к Солнцу. Чаще всего она бывает долгопериодической, поскольку яркость свечения снижается при частых приближениях к Солнцу, но встречаются и короткопериодические великие кометы.

Одна из наиболее известных больших комет носит имя открывшего её в 2006 году астронома Макнота. Она была самой яркой за последние четыре десятилетия.

Кроме того, существуют небесные тела, имеющие характеристики и особенности как комет, так и астероидов, и попадающие в списки и тех и других. Одним из семи таких тел является Хирон, открытый в 1977 году. Его название прекрасно отражает двойственную природу космического объекта, ведь Хирон, согласно фессалийской мифологии, являлся кентавром — получеловеком и полуконём.

Правила присвоения имён

Кометам, которые удалось зафиксировать, обязательно дают названия. До XX века удавалось открыть относительно малое количество этих космических тел, поэтому и имена им давали солидные, включающие в себя следующие данные:

• год обнаружения;
• порядок открытия, обозначаемый буквой латинского алфавита;
• моменты прохождения перигелия, обозначаемые римской цифрой;
• фамилию первооткрывателя (иногда их бывает два и даже три).

Пример названия по всем правилам выглядит так — 1957 f =1957 IX (комета Латышева-Вильда-Бэрнхема). Иногда в номенклатуре не ограничивались даже такими подробными данными и включали в название дополнительные уточнения, например, о яркости или сезоне года. Так появилась «Большая январская комета 1910 года».

В январе 1995 года от таких пространных наименований отказались. Теперь они звучат лаконично, например, «Большая январская комета 1910 года» по новым правилам называется просто С/1910 А1. Расшифровывается это таким образом:

1. С означает, что комета долгопериодическая. Если бы она была короткопериодической, использовалась бы буква P, исчезнувшие или разрушившиеся обозначаются D, а те, у которых орбита ещё не вычислена, — X. Кометы, перепутанные с астероидами, обозначают префиксом А.
2. 1910 — год обнаружения.
3. А свидетельствует о том, что открытие произошло в первой половине января. Соответственно, В означало бы, что обнаружение датируется второй половиной января, С — периодом с 1 по 15 февраля и так далее со всеми буквами латинского алфавита, кроме I и J (их можно перепутать с цифрой 1).
4. 1 означает, что среди всех комет, открытых в период с 1 по 15 января, эта была первой.

Конечно, эти официальные названия не могут полностью вытеснить традиционные. Очень многие «хвостатые звёзды» люди знают по фамилиям их первооткрывателей или учёных, вычисливших их орбиты.

Интересные факты

Согласно определению, комета — это одновременно небесное тело и астрономический объект. Эти термины часто воспринимаются как синонимы, но это не всегда так. Обычно тело — это обособленная единица (планета или звезда). Объект — образование из нескольких структур (галактика).

Казалось бы, комета — это единое физическое тело, но её можно обозначить и как объект, если воспринимать ядро, кому и хвост в виде самостоятельных структур. Одним из доказательств такой самостоятельности отдельных частей является тот факт, что иногда под действием магнитных полей в солнечном ветре хвост отделяется от ядра, как это случилось в 2009 году с кометой Лулинь.

Необычными также являются орбиты, по которым движутся эти небесные тела. Если планеты прокладывают путь в космосе по практически правильному кругу, то траектория комет настолько вытянута, что похожа на параболу. Так происходит, поскольку их ядра вступают в гравитационное взаимодействие с сильно отличающимися от них по массе планетами. При этом скорость движения увеличивается, и орбита становится вытянутой.

Другой интересный факт о кометах касается их хвоста и заключается в том, что на деле за небесным телом тянется целых два шлейфа, один из которых по направлению перпендикулярен Солнцу, а другой искривлён к орбите. Первый состоит из светящихся голубоватым цветом газов, второй — из космической пыли.

Вероятная опасность для Земли

Теоретически кометы несут Земле геологическую опасность, их падение грозит отравлением атмосферы и океанов раскалённой пылью, лесными пожарами и дождями из миллионов камней. Такие катастрофические столкновения с небесными телами уже случались в истории. Примером может служить падение Тунгусского метеорита в начале XX века, в результате которого произошёл взрыв, по мощности сопоставимый с водородной бомбой. Он уничтожил около двух тысяч квадратных километров леса.

Кроме того, ряд исследователей считает, что глобальные катастрофы в биосфере планеты, сопровождавшиеся массовым вымиранием подавляющего большинства видов, возникли в результате столкновения с многокилометровыми ядрами космических тел.

Тем не менее у человечества нет серьёзных поводов для беспокойства. Масса большинства кометных ядер в миллиард раз меньше веса Земли, а интервал возможных столкновений планеты с довольно крупными кометами оценивается в 1,3—1500 миллиона лет в зависимости от диаметра ядра. Вероятность столкновений так низка благодаря гравитации Юпитера, который притягивает небесные объекты в свою атмосферу, где они сгорают.

Также в истории Земли были и прохождения через кометный хвост, причём последний раз это случилось в мае 1910 года. Но поскольку плотность вещества в кометном шлейфе ничтожна, а молекулы циана, угарного газа и других ядовитых элементов из него застревают в верхних слоях атмосферы, никаких изменений в движении планеты и экологических катастроф это не инициировало.

Кометы — чудесное, хотя теоретически и опасное явление космоса, которое человечеству придётся ещё долго исследовать. Особенно большое значение это имеет для астрономов, но не связанные с наукой о Вселенной люди тоже должны иметь представление об этих астрономических объектах. По этой причине изучать их ребёнок начинает ещё в 5 классе на уроках географии или природоведения.