Mitä komeettoja ovat?

Komeetat ovat suuria avaruusobjekteja, jotka koostuvat jäädytetyistä kaasuista, kivistä ja pölystä ja jotka yhdessä muiden aurinkokunnan taivaankappaleiden kanssa pyörittävät tähteä. Alkuperäisessä tilassaan komeetat ovat melko suuria ja voivat olla koko kaupunkien kokoisia. Mutta elinkaarensa aikana, kun he ovat auringon kiertoradalla, komeetat kuumenevat vähitellen lähestyessään lämmönlähdettä ja menettävät siten massansa.

Sen lisäksi, että aurinko lämmittää niitä, se houkuttelee myös hiukkasia, minkä vuoksi valtavia pyrstöjä ilmestyy miljoonien kilometrien päähän ja valaisee tilan pimeyttä. Komeetta pitää liikkeessä ja johtaa polkuaan on painovoima kaikilta planeetoilta ja tähtiiltä, ​​joiden lähellä se kulkee. Kun komeetta lähestyy aurinkoa, se liikkuu nopeammin, koska mitä lähempänä objektia on painovoiman lähde, sitä voimakkaammin se toimii siihen. Komeetan häntä ei vain liiku nopeammin, vaan myös pidempään, koska enemmän aineita haihtuu.

Miksi komeetteja kutsutaan komeeteiksi?

Komeetat saivat ulkonäöltään ja häntään nimensä, koska ”κομήτης, komḗtēs” käännetään antiikin kreikasta sanoilla “pyrstö”, “karvainen”, “pörröinen”.

Mielenkiintoinen fakta: komeetan häntä ohjataan aina yhteen suuntaan. Mielikuvitus voi piirtää nämä elimet pyrstöllä, joka on suunnattu liikettä vastakkaiseen suuntaan. Mutta itse asiassa se suunnataan aina pois auringosta.

Tutkijoiden mielestä aurinkokunnassa kiertää paljon komeettoja. Tähän päivään mennessä NASA: n virallisen verkkosivuston mukaan tähtitieteilijät ovat rekisteröineet 3595 komeetta.

Komeetatutkimuksen historia

Muinaisina aikoina ihmiset, jotka olivat tottuneet antamaan mytologisen ja jumalallisen luonteen mille tahansa ilmiölle, eivät ohittaneet, ja taivaalla oudot valoisat raidat, toisinaan liukastuvat yöllä. Jotkut kutsuivat heitä kuolleiden sieluiksi.

Mutta aika kului ja tieteellinen ajatus kehittyi. Aristoteles julisti komeetan ensimmäisenä valokaasuna. Hänen takanaan Seneca ehdotti jo, että näiden salaperäisten taivaallisten esineiden kiertoradat ovat.

Komeetat liikkuvat kiertoradalla, joten ne palaavat yhä uudelleen tähtitieteilijöiden näkökenttään. Teoriaa esitettiin pitkänomaisista elliptisistä kiertoradaista, mutta nämä teoriat löysivät yleisen tunnistuksen ja vahvistuksen vasta 1800-luvulla. Ensimmäisen tällaisen hypoteesin esitti saksalainen tiedemies Georg Derffel vuonna 1681. Isaac Newton, vain kuusi vuotta edeltäjänsä työn julkaisemisen jälkeen, yritti selittää sitä esittämällä maailmalle nerokkaat painovoimalakejaan. Newton totesi myös, että komeetat ovat kivisiä esineitä, jotka sisältävät jäätä, joka haihtuu lähestyessäsi aurinkoa ja luo näin hännän.

Vuonna 1705 Edmund Halley tutki kaikkia komeettojen dokumentoituja esiintymiä ja yritti määrittää niiden kiertoratojen parametrit Newtonin fysiikan avulla. Tämä johti hänet teoriaan, jonka mukaan komeetat 1531, 1607 ja 1682 olivat oikeasti yksi ja sama esine, joka ilmestyisi 75 vuotta sen viimeisen esiintymisen jälkeen. Halley oli ensimmäinen henkilö, joka ennusti menestyksekkäästi komeetan paluun - se näytti tarkalleen hänen laskelmiensa mukaan vuonna 1759. Sitten hän sai nimen - Halleyn komeetta.

Yhteys meteoriinisuihkujen ja komeettojen välillä todistettiin 1800-luvun lopulla, kun italialainen tähtitieteilijä Giovanni Schiaparelli esitti hypoteesinsa meteorisuihkussa Perseids, joka näkyy paljain silmin joka elokuu. Sen systemaattinen ulkonäkö johtuu siitä, että maapallo kulkee roskipilven läpi, jonka Swift-Tuttle-komeetta oli jättänyt taakse. Tämän teorian avulla tutkija päätteli, että komeettojen pinta on kiinteä, ja se on peitetty jääkerroksella.

Amerikkalainen tähtitieteilijä Fred Lawrence Whipple ehdotti 1950-luvulla, että komeetat koostuvat todellisuudessa enemmän jäästä kuin kivistä ja sisältävät jäätynyttä vettä, hiilidioksidia ja ammoniakkia. Whipplen teorian vahvistivat luvun jälkipuoliskolla avatut avaruusalukset.

Mielenkiintoinen fakta: Vuosien kuluessa komeettoja on tulkittu merkkeinä lähestyvästä tuomiosta tai onnen esiintyjistä. Rooman keisari Nero ajatteli, että komeetta ennakoi murhansa, ja siksi hän tappoi kaikki elävät seuraajat. Paavi Kallikst III yritti tosiasiassa viedä komeetta Halleyn kirkosta uskoen olevansa paholaisen agentti. Valloittaja William piti komeetta hyväksi ennakkoksi ennen hyökkäystä Englantiin vuonna 1066.

Komeettien rakenne ja koostumus

Nyt tiedämme, että komeettojen ytimet koostuvat pääasiassa jäästä, joka haihtuu kun komeetta on lähellä aurinkoa. Tämä luo elinvoimaisen höyry-ilmakehän, joka koostuu varautuneista hiukkasista, joita kutsutaan ioneiksi ja pölyhiukkasiksi, jotka voivat koostua silikaateista, hiilivedyistä ja jäästä. Tätä ilmapiiriä kutsutaan koomaksi. Havaittujen komeetojen ytimien pituus on kymmeniä metrejä noin 60 km: iin. Kooma luo ytimen ympärille kuoren, joka voi olla miljoonien kilometrien leveä, ja sitä ympäröi vielä suurempi vetykuori.

Komeetan hännän suunta

Pöly ja höyry luovat kaksi erillistä pyrstöä, mutta ne suunnataan yleensä suunnilleen samaan suuntaan. Molemmat pyrstöt on aina suunnattu pois auringosta, mutta varautuneet hiukkaset reagoivat voimakkaammin magneettikentään ja aurinkotuuliin, mikä tekee siitä suunnatun täsmälleen vastakkaiseen suuntaan tähtiä kohti. Pölyhiukkaset ovat vähemmän alttiita tälle vaikutukselle, joten pölyhäntäsuunta on kaareva komeetan kiertoradasta riippuen.

Mielenkiintoinen fakta: Vuonna 2009 NASA-avaruuskoetin otti näytteen Comet Wild-2: lta ja tutkijat havaitsivat, että se sisältää aminohappo glysiiniä, joka on olennainen osa elämän alkuperää. Äskettäinen tutkimus osoitti, että komeetta voi pudota maan päälle ja tuottaa jopa 9 biljoonaa orgaanista materiaalia, jolloin saadaan tarvittava energia ja materiaalit vakavampien molekyylien synteesiä varten, jotka myöhemmin loivat elämän.

Mitä eroa komeettojen välillä on?

Komeetat eroavat toisistaan ​​ensisijaisesti painon ja koon mukaan. Ne voivat vaihdella suuresti, mutta komeetat ovat edelleen pieniä taivaankappaleita muiden avaruusobjektien koon vuoksi. Mutta jos sinulla oli amatööri kaukoputki ja katselit komeeteita yötaivaalla, olet ehkä huomannut, että ne eroavat myös kirkkaudeltaan ja muodoltaan. Nämä parametrit riippuvat ensisijaisesti komeetan kemiallisesta koostumuksesta.

Komettojen alkuperä

Komeettojen alkuperä voidaan määrittää niiden kiertoradan perusteella. Uskotaan, että komeettojen, jotka kiertävät aurinkoa vähemmän kuin 200 vuotta, tulee Kuiperin vyöstä. Kuiperin vyö on Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella, ja hollantilaisamerikkalainen tähtitieteilijä Gerard Kuiper oletti sen vuonna 1951. Tällä hetkellä vyön arvioidaan olevan noin 1 000 miljardia komeetta.

Uskotaan, että yli 200 vuoden jaksot tulevat Oort-pilvestä. Oort-pilvi on pallomainen pilvi, joka pyörii auringon ympärillä yli 1,5 valovuoden etäisyydellä Kuiper-hihnan reunasta. Tämä on kolmasosa etäisyydestä lähimpään tähteen Proxima Centauri.

Viron tähtitieteilijä Ernst Epik ehdotti ensin, että pitkät kiertokaudet saavat komeetat voisivat olla peräisin Oort-pilvestä vuonna 1932, ja tämä ajatus jatkoi kehitystä Jan Oortin kirjoituksissa vuonna 1950. Uskotaan, että Oort-pilvi sisältää satoja miljardeja komeeteita, ja joillakin heistä voi olla sellainen jään määrä, joka ylittää useita kertoja maan koko veden massasta.

Kuinka komeetat eroavat asteroideista ja meteoriiteista?

Meteorit liittyvät taivaan kirkkaisiin välähdyksiin, joita kutsutaan usein “ammuntatähteiksi”.Meteoroidit ovat avaruudessa olevia esineitä, joiden koko vaihtelee pölyjyvistä pieniin asteroideihin. Itse asiassa nämä ovat vain avaruuden läpi lentäviä kiviä. Kun meteoroidit saapuvat maapallon (tai muun planeetan, kuten Marsin) ilmakehään suurella nopeudella ja palavat, tulipallot tai ”ammuntatähdet” kutsutaan meteoreiksi. Kun meteoroidi kulkee ilmakehän läpi ja putoaa maahan, sitä kutsutaan meteoriitiksi. Kaikki riippuu kosmisen ruumiin koosta.

Asteroidi, jota joskus kutsutaan pieniksi planeeteiksi, ovat suuria, ilman ilmakehää olevia kivikappaleita, jotka pysyivät aurinkojärjestelmän muodostumisen ensimmäisten vaiheiden jälkeen noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Useimmat ovat Marsin ja Jupiterin välillä. Asteroidien koko vaihtelee suuresti - niiden halkaisija voi olla 530 km tai olla hyvin pieniä ja saavuttaa vain 10 metriä.Suurin ero asteroidin ja komeetan välillä on niiden kemiallinen koostumus.

Mielenkiintoinen fakta: Kaikkien aurinkojärjestelmän asteroidien kokonaismassa on pienempi kuin kuun massa.

Kuinka komeetat saavat nimensä?

Komeettojen havainnointihistoria on yli 2000 vuotta, jonka aikana kullekin komeetalle käytettiin useita nimeämisjärjestelmiä. Nykyään joillain komeetoilla voi olla useampi kuin yksi nimi.

Aivan ensimmäiselle järjestelmälle oli ominaista se, että komeetat saivat nimen löytövuoden kunniaksi (esimerkiksi 1680 suuri komeetta). Myöhemmin tähtitieteilijöiden välillä päästiin sopimukseen siitä, että komeettojen nimissä käytetään keksintöön liittyvien ihmisten nimiä (esimerkiksi Hale-Bopp-komeetta) tai ensimmäiseen yksityiskohtaiseen tutkimukseen (esimerkiksi Halleyn komeetta).

1900-luvulta lähtien tekniikka on jatkuvasti kehittynyt ja löytöjen määrä on kasvanut vuosittain, joten nousi tarpeeseen luoda universaalimpi järjestelmä, joka käyttää erikoisnumeroita.

Aluksi komeetoille annettiin koodeja siinä järjestyksessä, jossa komeetat kulkivat perihelion (esimerkiksi komeetta 1970 II). Mutta edes tämä järjestelmä ei voinut kestää kauan, koska edes hän ei kyennyt selviytymään vuosittaisten löytöjen määrästä. Joten vuodesta 1994 lähtien on ilmestynyt uusi järjestelmä - koodi osoitetaan kiertoradan tyypin ja havaitsemispäivän perusteella (esimerkiksi C / 2012 S1):

• P / tarkoittaa jaksollista komeetta, joka määritellään näihin tarkoituksiin minkä tahansa komeetan, jonka kiertorata on alle 200 vuotta, tai vahvistettujen havaintojen, joissa on useampi kuin yksi perihelion kulku;
• C / tarkoittaa ei-jaksollista komeetta, toisin sanoen mitä tahansa komeetta, joka ei ole jaksollinen edellisen kappaleen mukaisesti;
• X / osoittaa komeetta, jonka kiertorataa ei ole mahdollista laskea (yleensä niiden historiallisten havaintojen komeettoja);
• D / tarkoittaa jaksollista komeetta, joka on kadonnut, kaatunut tai kadonnut. Esimerkkejä ovat Comet Lexell (D / 1770 L1) ja Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
• A / osoittaa esineeseen, joka virheellisesti tunnistettiin komeettana, mutta joka on itse asiassa pieni planeetta. Mutta tätä nimeä ei käytetty monien vuosien ajan, vaan vuonna 2017 sitä käytettiin Oumuamualla (A / 2017 U1) ja sitten kaikkiin asteroideihin, jotka kiertoradalla ovat komeetan kaltaisia;
• I / tarkoittaa tähtiä välistä objektia. Tämä nimitys ilmestyi äskettäin, vuonna 2017, jotta Oumuamualle (1I / 2017 U1) olisi kaikkein oikein ja tarkka tila. Vuodesta 2019 lähtien ainoa toinen luokiteltu esine on Borisovin komeetta (2I / 2019 Q4).

Ovatko komeetat uhka maapallolle?

Maata on muodostettu yli 4,5 miljardia vuotta sitten, ja se on ollut useaan otteeseen alttiina törmäyksille asteroidien ja komeetojen kanssa, kun niiden viimeinen kiertorata toi aurinkokunnan sisärajoille ja kulkee lähelle maata. Tällaisia ​​esineitä kutsuttiin kokonaisuudessaan ”maanläheisiksi esineiksi”.

Tällainen törmäys voi iskukohteen koosta riippuen aiheuttaa valtavia vahinkoja paikallisesti ja maailmanlaajuisesti. Ja tämä on kiistaton tosiasia, että jossain vaiheessa Maa törmää jälleen toisen taivaankappaleen kanssa.On olemassa pakottavia tieteellisiä todisteita siitä, että kosmisilla törmäyksillä oli tärkeä rooli joukkotuhona, joka kirjattiin fossiileihin ympäri maailmaa.

Maan lähellä sijaitsevien esineiden kiertoradat ovat samansuuntaiset maan kanssa, joten törmäys niiden kanssa ei ole niin tuhoisa, koska iskunopeus on huomattavasti pienentynyt. Mutta komeetat matkustavat auringon ympäri hiukan eri tavoilla, joita on erittäin vaikea ennustaa, joten törmäystä voi tapahtua päähän päin, mikä voi johtaa tuhoisiin tuloksiin, tutkijat sanovat.

Valitettavasti maapallon ilmapiiri ei ole ihanteellinen puolustus kosmisia katastrofeja vastaan, koska komeettojen koko voi saavuttaa useita kilometrejä. Nämä ovat todellisia kivi- ja jäävuoria. Kun komeetta saapuu maan ilmakehään, sen pienemmät hiukkaset haihtuvat ja eivät pääse pintaan, mutta suuret lentävät silti. Ne aiheuttavat törmäyksen räjähdyksen, joka muodostaa kraatterin. Jotkut tutkijat uskovat, että maapallon suurimpia kraattereita muodostui nimenomaan komeettojen törmäyksen seurauksena.

Aurinkokunnan kuuluisimmat komeetat

Komeetta Halley

Halleyn komeetta on tunnetuin kaikista komeetoista. Loppujen lopuksi brittiläinen tutkija Edmund Halley oli ensimmäinen, joka pystyi todistamaan komeettojen esiintymistiheyden havaintonsa ja menneiden tähtitieteilijöiden analyysin jälkeen. Hän pystyi tarkkaan ennustamaan komeetan paluun, joka havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 1066. Halleyn komeetta, joka on 8 km leveä ja 16 km pitkä, pyörii auringon ympäri 75–76 vuoden välein pitkänomaisella kiertoradalla. Viimeksi se kulki lähellä maata helmikuussa 1986.

Komeettakengät-Levy 9

Komeetta Shoemaker-Levy 9 tuli kuuluisaksi siitä, että vuonna 1992 se räjähti Jupiterin painovoiman vaikutuksesta 21 osaan ja sitten vuonna 1994 kaikki osat romahti kaasujättilän pinnalle. Tätä spektaakkelia havaitsivat kaikki amatööri-tähtitieteilijät ja ammattilaiset. Väitetään, että yhden fragmentin - halkaisijaltaan noin 3 km - iskun vaikutus aiheutti räjähdyksen, joka vastasi 6 miljoonaa megatonnia TNT: tä.

Komeetta Churyumov-Gerasimenko

Vuonna 2004 avattu Euroopan avaruusjärjestön omistama Rosetta-avaruusluotain, jonka piti laskeutua Churyumov-Gerasimenkon komeetalle vuonna 2014. Uskotaan, että komeetan leveys on noin viisi kilometriä ja että se kiertää tällä hetkellä aurinkoa noin 6,6 vuoden välein. Sen kiertorata oli aiemmin paljon suurempi, mutta vuorovaikutus Jupiterin painovoiman kanssa vuodesta 1840 muutti sen paljon pienemmäksi. Sitten kiertorata-auto vietti melkein kaksi komeetta vieressä, kun se suuntasi takaisin aurinkoon. Koetin tutki komeetan koostumusta auttaakseen meitä ymmärtämään paremmin aurinkokunnan järjestelmämme muodostumisen historiaa.

Komeetta Hale-Bopp

Tammikuussa 1997 Hale-Boppin komeetta lähestyi maata lähinnä etäisyyttä 4000 vuodessa. Viimeksi tämä esine lensi lähellä planeettamme pronssikaudella, eli 2000 vuotta ennen aikakauttamme. Komeetta Hale-Bopp on paljon suurempi ja keskeisempi kuin komeetta Halley. Ytimen halkaisija on 40 km ja se on näkyvissä paljain silmin. Hale-Bopp on niin kirkas, että se oli nähtävissä maasta vuonna 1995, kun se oli vielä Jupiterin kiertoradan ulkopuolella.

Komeetta Borelli

Tämä on toinen komeetta Halleyn jälkeen, joka valokuvattiin lähikuvassa NASA: n vuonna 2001 lähettämällä avaruusaluksella Deep Space 1. Tämä tutkimusmatka tuotti paljon tietoa tutkijoille, jonka ansiosta tähtitieteilijät ymmärsivät paljon komeettojen ytimistä. Kuvat osoittivat, että kivinen ydin on jättiläismäisen kahdeksan kilometrin pituinen ja koko komeetta on omituisesti kaareva.

Toisin kuin Halleyn komeetta, joka muodostui Oort-pilvessä aurinkokunnan ulkorajoilla, Borrellin uskotaan tulevan Kuiper-hihnalta.

Komeetta Hyakutake

Tämä komeetta teki pysyvän vaikutelman tutkijoille, kun se kulki vuonna 1996 lähellä planeettamme, lähestyi maata vain 15 miljoonan kilometrin etäisyydellä, joka oli lähin etäisyys, johon muut komeetat olivat lähestymässä. Komeetta hämmentää tähtitieteilijöitä, koska se lähetti säteilypalkkeja 100 kertaa odotettua voimakkaammin.

Ulysses-avaruusalus kulki tämän komeetan hännän läpi toukokuussa 1996 osoittaen, että sen pituus on vähintään 570 miljoonaa kilometriä - kaksi kertaa pidempi kuin minkään muun tunnetun komeetan.