Почему хвост кометы всегда направлен в сторону от Солнца?
Строго говоря, у кометы два хвоста — узкий газовый, состоящий из заряженных частиц (атомов и ионов), и более широкий пылевой хвост, который, как следует из его названия, состоит из пылевых частиц.
Под действием давления солнечного света пылевые частицы движутся в сторону, противоположную Солнцу. Давлением солнечного света нельзя объяснить, почему газовый хвост кометы тоже направлен в сторону, противоположную Солнцу. Примерно 50 лет назад астрономы пришли к выводу, что из Солнца исходит поток частиц — так называемый солнечный ветер — который и «сдувает» газовый хвост кометы.
Как вы уже знаете, у кометы не один, а два хвоста. Первый – это просто пыль и космический мусор. Этот хвост маленький и изогнутый. И, чем ближе комета к Солнцу, тем больше он сливается со вторым.
Второй хвост – это плазма, состоящая из ионизированного газа. И вот этот хвост всегда направлен от Солнца, потому что, как мы уже говорили, солнечный ветер легко сдувает его. Почему так происходит? Все достаточно просто: плазма, в отличие от космической пыли, отлично взаимодействует с солнечным ветром, приобретая просто немыслимую скорость. Поэтому ее хвост вытягивается на многие километры. И, так как солнечный ветер его непременно сдует, получается, что хвост кометы всегда будет направлен в противоположную от Солнца сторону.
Важно понимать, что комета не просто камень, как астероид. По большей части комета состоит изо льда. И чем она ближе к Солнцу, тем быстрее лед испаряется, и под действием солнечного ветра уносится вдаль от кометы, образуя тот самый второй хвост, который покрывает собой первый, значительно увеличивая его в размерах.
Что же такое солнечный ветер и как он дует в космосе? Это не совсем тот ветер, который вы привыкли наблюдать на улице. Точнее, совсем не тот. Солнечный ветер состоит из элементарных частиц: электронов, протонов и прочих. Это просто поток частиц, который сбивает молекулы воды с поверхности кометы, заставляя их уноситься вдаль. Ну, и так, как этот поток бьет от Солнца, то хвост кометы всегда будет направлен от него. Самая известная комета, комета Галлея, пролетала над Землей в 1986 году. У нее был самый большой и красивый хвост из всех, что мы когда-либо видели. Причем Земля тогда проходила аккурат через ее хвост, поэтому вид открывался воистину шикарный.
Кометы обладают не только этой интересной особенностью. Больше о них вы можете узнать здесь.
Источник
Откуда прилетают кометы и зачем им хвосты
Кометы делятся по времени вращения вокруг Солнца. Те, у которых плоскость орбит примерно совпадает с планетарными, проходят свой путь менее, чем за 200 лет, например комета Галлея. Считается, что такие астрономические объекты с небольшим периодом обращением вокруг Солнца происходят из пояса Койпера, простирающегося за пределами Нептуна. Пояс Койпера содержит небольшие ледяные планетные тела.
Кометы с длительным периодом обращения, такие как комета Хейла, обращаются вокруг Солнца более чем за 200 лет. Их путь является случайным с точки зрения направления и плоскости орбиты. Основываясь на расчетах по их наблюдаемым траекториям, считается, что кометы с длительным периодом зарождаются в облаке Оорта, на расстоянии 30 триллионов км от нашего Солнца.
Насколько велики кометы?
Ядро кометы обычно составляет от 1 до 10 км в поперечнике. Хвост, однако, может растягиваться на десятки миллионов километров.
Из чего состоят кометы?
Большая часть информации получена в результате изучения спектров различных комет. Ученые изучают свет, отраженный разными частями кометы. Каждый ее элемент (молекула, электрически заряженная частица) имеет определенную картину излучения или поглощения (спектр). Сопоставляя закономерности между лабораторными измерениями и наблюдениями, ученые могут определить состав кометы.
Каждая комета состоит из одних и тех же основных ингредиентов — льда и пыли. Однако кометы различаются по тому, сколько льда является водяным и сколько льда состоит из других веществ, таких как метан, аммиак и углекислый газ. Кометы также различаются по содержащимся в них типам микроэлементов.
Что происходит, когда комета приближается к Солнцу?
В холодных дальних уголках Солнечной системы, в поясе Койпера и облаке Оорта, кометы, по существу, представляют собой лишь небольшие куски льда и пыли. Кометы почти невидимы, за исключением тех случаев, когда они приближаются к Солнцу.
Когда комета приближается к Солнцу, она начинает нагреваться и лед плавится, превращаясь из твердого вещества в газ, минуя жидкую стадию. Солнечный свет и солнечный ветер сметают пыль и газ кометы в хвосты, которые всегда направлены в сторону от Солнца независимо от того, в каком направлении движется комета по своей орбите. Это означает, что хвосты могут находиться и перед кометой, когда она удаляется от нашей звезды.
Что происходит, когда Земля проходит через хвост кометы?
Когда Земля проходит через след пыли и газа, оставленный кометой вдоль ее эллиптической орбиты, случаются метеоритные дожди. Частицы от кометного хвоста попадают в атмосферу Земли, но большая их часть сгорает.
Почему ученые интересуются кометами?
Ученые считают, что кометы образовались вместе с планетами Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад, поэтому содержат важные ключи к пониманию состава материи ранней Солнечной системе и процессам происходивших в ней.
Источник
Хвостатая звезда: как устроена комета?
Появление в небе над Землей кометы — всегда событие. В древности «хвостатая звезда» считалась дурным предзнаменованием, предвещающим катастрофы. В наши дни людей привлекает красота комет и «эксклюзивность» зрелища — ведь некоторые гостьи приближаются к нашей планете раз в несколько тысяч лет.
Что такое комета?
Комета — это фактически глыба льда с вкраплениями пыли и других твердых частиц. Как только такой астрономический объект приближается к Солнцу, у него из-за нагрева появляется временная атмосфера и длинный хвост. Собственно, с древнегреческого слово kometes означает «длинноволосый».
Если астероидов в Солнечной системе огромное множество, то комет относительно мало — их открыто менее 4 тысяч. Большинство комет движется по сильно вытянутым орбитам, уводящим их далеко за пределы Солнечной системы. Такие небесные тела человеку можно увидеть только один раз, ведь один «оборот» занимает у них в среднем несколько тысяч лет.
Например, комета Хейла-Боппа — самая яркая комета современности с очень красивым и длинным хвостом, была открыта 22 июля 1995 года. Она считается одной из самых больших, ядро достигает 90 километров в поперечнике. Период обращения кометы составляет 2380 лет, поэтому ждать ее возвращения придется очень долго.
Однако есть короткопериодические кометы — они пролетают вблизи Солнца не менее одного раза за 200 лет, большинство из них делают один пролет за время от трех до девяти лет, в это время они теоретически доступны для наблюдения с Земли, однако нередко все равно остаются невидимыми.
23 июля 2020 года на минимальном расстоянии от Земли окажется самая яркая за последние семь лет комета C/2020 F3 NEOWISE. Она видна в ночном и утреннем небе невооруженным глазом. Зрелище редкое — последний раз эта комета приближалась к нашей планете порядка пяти тысяч лет назад.
Почему у кометы есть хвост?
В центре кометы — ледяное ядро, диаметр которого может достигать нескольких десятков километров. Как только комета приближается к Солнцу на расстояние, примерно равное орбите Юпитера, ядро разогревается и начинает испаряться, выбрасывая в окружающее пространство газообразное вещество с пылинками. Хвост может растягиваться на десятки миллионов километров.
На самом деле у кометы всегда минимум два хвоста — свет отталкивает от кометы частицы пыли, в результаты образуется пылевой хвост, одновременно солнечный ветер воздействует на газ, рождая красиво светящийся ионный хвост. Обычно хвост кометы «смотрит» в противоположном Солнцу направлении.
Испаряются только легкоплавкие компоненты, железные и силикатные пылинки остаются в ядре, что замедляет разрушение комет. Как только небесное тело удалится от Солнца, ядро остынет и хвост исчезнет. Несмотря на это, рано или поздно любая комета с периодической орбитой «погибнет», полностью распавшись из-за воздействия Солнца.
Однако кометы никогда не исчезнут с неба над Землей — их ряды постоянно пополняются из гипотетического облака Оорта. Гравитационное воздействие массивных планет — Юпитера и Сатурна — вызывает перемещение ледяных глыб из внешнего космоса, в итоге они «присваиваются» Солнечной системой и начинают свое путешествие вокруг светила.
Источник
Хвост кометы
Комета – космический объект, у него простое, но интересное строение. Особого внимания заслуживает хвост кометы, имеющий определённое направление. Что он собой представляет – будет рассмотрено в статье.
Особенности формирования
В мире учёных данные объекты вызывают интерес за счёт хвостов. Но мало кто знает, как происходит их формирование. Раньше люди, увидев длинный хвост кометы, вели себя по-разному: кто-то хотел спасения и считал, что это явление сулит гибель, а другие готовились к масштабному празднику. Например, когда комета появилась на небе в 1066 году, она принесла за собой смерть короля Гарольда (Второго), и Уильям Завоеватель одержал победу.
Присутствие у комет хвостов в течение длительного отрезка времени вводило учёных в заблуждение. Нередко это наводило на мысль о том, что в атмосферном слое есть посторонние объекты. Только в 1500-х годах Тихо Браге с использованием параллакса смог определить, насколько эти тела отдалены от нас. Ему на ум пришло, что – это отдельные объекты Солнечной системы.
Схема образования двух типов хвостов кометы
Газовый и пылевой
С тех пор как в мире появилась фотография, стало понятно, что хвост кометы состоит из двух частей. Это ионизированный газ и комплекс пылевых частиц. Ионный всегда направлен к Солнцу. Связано это преимущественно с тем, что по факту хвостовая часть отталкивается от самого тела звёздным ветром.
В настоящее время известно, что в ионном хвосте присутствуют летучие вещества наподобие водной среды, аммиачного, метанового газа, а также двуокиси углерода. Их замораживание происходит неподалёку от поверхности кометы, а по мере приближения к Солнцу она прогревается и становится газом. В итоге пыль как бы течёт, а нагревание становится неравномерным.
Наличие у кометы нерациональной формы, как и её вращение, провоцирует прогревание некоторых частей, в то время как остальные элементы пребывают в тени. В ряде ситуаций это и приводит к появлению хвостов в количестве нескольких штук. Некоторые ионные хвосты могут иметь масштабные размеры. А некоторые из них и вовсе превышают расстояние между Землей и Солнцем в несколько раз. Но все хвостовые части являются размытыми, и если их сгустить, суммарное количество не смогло бы заполнить стандартный бассейн.
Теперь ответ на вопрос, почему хвост кометы направлен от Солнца, дан. Также стоит отметить, что чёткое разграничение между астероидом и кометой отсутствует. Это не та ситуация, в которой первые являются грязными снежками, а вторые выступают в качестве сухих скал. Нередко астероиды также могут быть оснащены хвостом из пыли или газа. Что касается происхождения данного названия, оно возникло от латинского слова и в переводе означает «волосатая звезда».
Таким образом, ответ на вопрос, почему хвост кометы направлен от Солнца, дан. Также рассмотрены основные причины образования у этих объектов так называемых «хвостов». Несмотря на относительную изученность, подобные космические тела вызывают среди учёных множество вопросов и продолжают исследоваться.
Источник
Почему у комет есть хвосты?
Когда комета приближается к Солнцу, газ на его поверхности ионизируется, что создает хвост, который струится в противоположном направлении.
Астрономия и чудеса космоса, кажется, сбивают нас с ног каждый день. Это, конечно, имеет смысл, потому что чем больше мы узнаем о небесных объектах, тем более увлекательными они становятся. Самое приятное в этой области науки заключается в том, что у нас никогда не хватает ресурсов для исследований. Есть бесчисленное множество вещей, которые мы не знаем или полностью не понимаем, что держит нас готовыми и жаждущими большего.
Например,вы никогда не задумывались, что это за мерцающие хвосты за кометами? Ну, ты вот-вот это узнаешь!
Когда комета пролетает близко от солнца, ультрафиолетовое излучение Солнца заставляет газ ионизироваться с поверхности кометы в форме хвоста. Интересно, что комета не обязательно имеет только один хвост. Это явление можно объяснить тем фактом, что поверхность кометы не ровная, как у планет. Из-за этой неровной поверхности ионизация может привести к откачке множества струй великолепных трасс.
Что такое кометы?
Как и все в науке, кометы издавна ассоциировались со знаками Бога. В раннем возрасте кометы могли означать хорошие предзнаменования для некоторых королей, но плохой знак для других! В 1910 году люди в Чикаго закрыли свои окна в ответ на слух, что хвост кометы может ввести яд в атмосферу Земли. Однако наше нынешнее знание отбрасывает такие вымышленные идеи!
Кометы — это небесные тела, которые в основном состоят из льда. Обычное название, которое используют исследователи, — «снежные комья грязи». Они «снежные», потому что состоят изо льда, в то время как «грязный комок» указывает на присутствие большого количества пыли. Известно, что большинство этих комет вращаются вокруг Солнца, но они, как правило, обитают в отдаленной области Солнечной системы, называемой Облаком Оорта.
Положение облака Оорта
Строение кометы можно разделить на две части: ядро и кома. Ядро — это темная часть кометы, которая состоит из скалистого ядра и имеет на поверхности пыль, лед и различные газы. Эти газы чаще всего включают окись углерода, аммиак, двуокись углерода и метан. Блестящая часть, которая вылетает из ядра, называется комой. Слово происходит от латинского Comida, что означает «волосатый».
Что такое кома и почему они тянутся как хвост?
Каждый раз, когда вы видите изображение кометы, вы неизбежно обнаруживаете нечеткий след. Это потому, что все снимки комет, которые вы видели, были сделаны с Земли, а наша планета довольно близко к Солнцу. Таким образом, кажется, что Солнце ответственно за хвост комет.
Когда комета, находясь на орбите Солнца, оказывается в непосредственной близости от звезды, лед на поверхности ядра начинает превращаться в газ. Если вам интересно, как это возможно, позвольте мне объяснить на примере из нашего повседневного опыта.
Если холодильник перестает работать, лед превращается в воду, а это означает, что твердые вещества могут превращаться в жидкости. Однако на поверхности кометы, как лед превращается в газ, не проходя через жидкую стадию?
Простой ответ на этот вопрос — сублимация. Сублимация происходит, когда молекулы поглощают достаточно тепла, чтобы преодолеть силы притяжения соседних соседей и уйти прямо в стадию пара. Сублимация — герой этой истории. В комете с двумя хвостами одна может быть частицами ионизированного газа, которые сублимируются под действием солнечного ветра. Другой хвост может состоять из пыли, которая выходит с поверхности кометы после ионизации льда.
Важно отметить, что ионизирующее давление, вызванное солнечным ветром, более интенсивно воздействует на молекулы газа, что означает, что ионный хвост более интенсивен. Для сравнения, пылевой хвост стреляет более лениво. Более того, неправильная форма кометы также может быть причиной появления множества хвостов.
Являются ли хвосты комет на самом деле ядовитыми?
Это может звучать странно, но люди думали об этом много лет! Как ни странно, если ядро кометы содержит много углерода, то хвост после ионизации может вытеснить жуткий зеленый цвет. Для людей, которые часто связывают зеленые жидкости с ядом, путаница неизбежна!
Комета Галея (официальное название 1P/Halley[1]) — яркая короткопериодическая комета, возвращающаяся к Солнцу каждые 75—76 лет. В 1910 году земля прошла через хвост кометы Галлея, но никакого ущерба не было. Хотя хвосты комет, как известно, содержат смертельный газ, называемый цианогеном, он редко оказывает влияние. Наша планета, проходящая через этот хвост, могла принять ничтожно малую долю цианогена хвоста, которого было недостаточно для того, чтобы повлиять на Землю!
С каждым прошедшим десятилетием мы склонны накапливать больше фактов об этих мигрирующих небесных объектах, которые когда-то считались приносящими чуму или хороший урожай. Наука и астрономия, от необоснованных и необычных убеждений до понимания химического состава на поверхности этих “волосатых” грязных шаров, несомненно, прошли долгий путь!
Источник