Будова комет
На відміну від планет комети рухаються по сильно витягнутих орбітах і тому бувають видно тільки в короткі періоди зближень з Сонцем.
Головна складова частина будь-якої комети – це її ядро.
Відповідно до гіпотези відомого американського дослідника комет Фреда Лоуренса Уиппла, кометної ядро являє собою крижану брилу, що складається з суміші замерзлої води і заморожених газів з вкрапленнями тугоплавких кам’янистих і металевих частинок. Образно кажучи, воно схоже на “забруднене айсберг”.
Уявімо собі, що ми спостерігаємо щойно відкриту комету, яка знаходиться десь в околицях орбіти Юпітера. Побачивши в телескоп бліде туманна плямочка, схоже на кулясту туманність (такими непривабливими представляються спостерігачеві далекі комети), ми, можливо, будемо спочатку розчаровані. З наближенням комети до Сонця потік сонячної радіації зростає. Кометні “льоди” починають інтенсивно випаровуватися. Навколо ядра утворюється велика світиться газова оболонка – кома. Разом з ядром вона становить голову комети.
Комети (від грецького kometes, – довговолосий), тіла Сонячної системи, рухаються по сильно витягнутих орбітах, на значних відстанях від Сонця виглядають як слабо світяться цятки овальної форми, а з наближенням до Сонця у них з’являються “голова” і “хвіст”. Центральна частина голови називається ядром. Діаметр ядра 0,5-20 км, маса 1011-1019 кг, ядро являє собою ледяністое тіло – конгломерат замерзлих газів і частинок пилу. Хвіст комети складається з летких з ядра під дією сонячних променів молекул (іонів) газів і частинок пилу, довжина хвоста може досягати десятків млн. Км. Найбільш відомі періодичні комети – Галлея (період Р = 76 років), Енке (Р = 3,3 року), Швассмана – Вахмана (орбіта комети лежить між орбітами Юпітера і Сатурна).
Подальше зближення комети з Сонцем призводить до того, що її голова стає овальної, потім подовжується і з неї розвивається хвіст. Саме через хвостів, що нагадують часом розпущене волосся, ці небесні тіла стали називати кометами. Кометні хвости зазвичай спрямовані в бік, протилежний Сонцю. Остання обставина вказує на існування особливої сили, що виходить від променистого світила і відразливою кометної речовина. На початку XX століття після дослідів видатного російського фізика П. Н. Лебедєва (1866-1912) стало ясно, що це тиск сонячного світла на молекули газів і порошинки, що виділяються з кометного ядра.
Підраховано, що на відстані від Сонця, що дорівнює середньому радіусу земної орбіти (1 а. Е.), Порошинка розміром в 1/5 мікрона буде перебувати в рівновазі, тобто сила тяжіння такої пилинки до Сонця буде врівноважуватися тиском світлових променів. А для частинок менших розмірів променеве тиск переважає над силою гравітації, і вони будуть віддалятися від Сонця.
Як виняток зустрічаються комети, що мають крім хвоста, спрямованого від Сонця, ще один прямий хвіст, звернений до світила. Такий незвичайний хвіст спостерігав в 1835 році німецький астроном Фрідріх Бессель (1784-1846) у комети Галлея. Але найбільш виразний аномальний хвіст був у комети Когоутека. На нього 29 грудня 1973 року привернули увагу американські астронавти, які здійснювали політ на орбітальній станції “Скайлеб”.
Виникнення аномальних хвостів пов’язано з викидом з кометних ядер великих пилових частинок – розміром від 0,1 мм і більше значних. Основна дія на такі частинки робить вже не світлове тиск, а сила гравітації. Прагнучи під її впливом до Сонця, вони утворюють у комети незвичайний, аномальний хвіст.
За оцінками вчених, маси кометних ядер можуть бути від кількох тонн у мікро-комет до мільярдів, а можливо, і багатьох трильйонів тонн у комет-гігантів. Але чим коротше період обертання комети і, отже, чим частіше комета огинає Сонце, тим швидше тане і “худне” її ядро. Фред Л. Уіппл обчислив, що за одне проходження біля Сонця комета може втрачати шляхом випаровування сотні мільйонів тонн летких речовин і пилу.
У 1908 році спостерігалася комета Морхауза. В її хвості були виявлені частинки речовини, що рухалися з дуже великими прискореннями. Розрахунки показали, що на них діють сили відштовхування, в тисячу разів перевищують силу тяжіння Сонця.
Пояснити це одним світловим тиском було неможливо. Довелося шукати іншу причину. І така причина знайшлася: винуватцем виявився сонячний вітер – струменя плазми, безперервно що минає з сонячної корони в міжпланетний простір. Відкрито цей вітер був уже в наш час за допомогою космічних апаратів, але першими засвідчили його комети.
Стрімкі потоки корпускул сонячної речовини, наштовхуючись на гази і пари в голові комети, іонізують їх – створюють плазму – і забирають кометних плазму на великих швидкостях геть від Сонця. І чим сильніше дме вітер, тим пряміше і довше у комети хвіст. Але якщо пиловий хвіст світить відбитим сонячним світлом, то плазмовий флуоресціює, випускає власні промені під впливом ультрафіолетової радіації центрального світила.
Для перевірки кометних гіпотез, і перш за все гіпотези про крижаному ядрі, в Ленінградському фізико-технічному інституті імені академіка А. Ф. Іоффе були проведені досліди з штучними кометними ядрами. Цікаві результати з моделювання кометних явищ були отримані фізиками Євгеном Олексійовичем Каймаковим і Віктором Івановичем Шарковим. У вакуумній камері, де створювалися умови, близькі до умов космічного простору, вони вивчали поведінку штучних кометних ядер. Як “ядер” використовувався чистий і запилений лід різного хімічного складу. Виявилося, що при опроміненні такого ядра інтенсивним світлом, схожим на сонячний, на його поверхні може утворитися матриця, або пилова скоринка. Вона має високі теплоізоляційні властивості, що заважає проникненню сонячного тепла в глиб ядра і сублімації кометної речовини – перетворенню льодів в пару, минаючи рідкий стан.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)