Кома (комета)
Кома образующаяся , — это туманная оболочка вокруг ядра кометы , когда комета проходит вблизи Солнца по своей высокоэллиптической орбите . По мере того как комета нагревается, ее части сублимируют ; [1] это придает комете размытый вид при наблюдении в телескопы и отличает ее от звезд . Слово «кома» происходит от греческого κόμη ( kómē ), что означает «волосы» и является источником самого слова « комета » . [2] [3]
Кома обычно состоит из льда и кометной пыли . [1] Вода составляет до 90% летучих веществ , которые вытекают из ядра, когда комета находится в пределах 3–4 а.е. (280–370 миллионов миль ; 450–600 миллионов км ) от Солнца. [1] Исходная молекула H 2 O разрушается преимущественно за счет фотодиссоциации и в значительно меньшей степени фотоионизации . [1] Солнечный ветер играет незначительную роль в разрушении воды по сравнению с фотохимией . [1] Более крупные частицы пыли остаются на орбитальном пути кометы, а более мелкие частицы отталкиваются от Солнца в хвост кометы под действием светового давления .
11 августа 2014 года астрономы опубликовали исследования с использованием Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA) впервые , в которых подробно описано распределение HCN , HNC , H 2 CO и пыли внутри ком комет C/2012 F6 ( Леммон) и C/2012 S1 (ISON) . [4] [5] 2 июня 2015 года НАСА сообщило, что спектрограф ALICE на «Розетта» космическом зонде , изучающий комету /Чурюмова-Герасименко, определил, что электроны (в пределах 1 км (0,62 мили) над ядром кометы ) образуются в результате фотоионизации молекул воды 67P солнечным излучением , и а не фотоны Солнца, как считалось ранее, ответственны за высвобождение молекул воды и углекислого газа , высвобождаемых из ядра кометы в ее кому. [6] [7]
Размер
[ редактировать ]Комы обычно увеличиваются в размерах по мере приближения комет к Солнцу и могут достигать диаметра Юпитера, хотя плотность очень низкая. [2] Примерно через месяц после вспышки в октябре 2007 года у кометы 17P/Холмса на короткое время появилась разреженная пылевая атмосфера, превышающая по размерам Солнце. [8] У Великой кометы 1811 года также была кома диаметром примерно с Солнце. [9] Несмотря на то, что кома может стать довольно большой, ее размер может фактически уменьшиться примерно в то время, когда она пересекает орбиту Марса на расстоянии около 1,5 астрономических единиц от Солнца . [9] На этом расстоянии солнечный ветер становится достаточно сильным, чтобы сдуть газ и пыль из комы, увеличивая хвост . [9]
Рентгеновские лучи
[ редактировать ]было обнаружено, что кометы излучают рентгеновские лучи . В конце марта 1996 года [10] Это удивило исследователей, ведь рентгеновское излучение обычно связано с телами с очень высокой температурой . Считается, что рентгеновские лучи возникают в результате взаимодействия комет с солнечным ветром: когда высокозаряженные ионы пролетают через атмосферу кометы, они сталкиваются с атомами и молекулами кометы, «отрывая» у кометы один или несколько электронов. Этот отрыв приводит к излучению рентгеновских лучей и дальнего ультрафиолета фотонов . [11]
Наблюдение
[ редактировать ]С помощью простого земного телескопа и некоторой техники можно рассчитать размер комы. [12] Так называемый метод дрейфа: телескоп фиксируется в нужном положении и измеряется время прохождения видимого диска через поле зрения. [12] Это время, умноженное на косинус склонения кометы, умноженное на 0,25, должно равняться диаметру комы в угловых минутах. [12] Если известно расстояние до кометы, то можно определить видимый размер комы. [12]
В 2015 году было отмечено, что прибор ALICE на космическом корабле ESA Rosetta к комете 67/P обнаружил водород, кислород, углерод и азот в коме, которую они также назвали атмосферой кометы. [13] Алиса — ультрафиолетовый спектрограф, и она обнаружила, что электроны, созданные ультрафиолетовым светом, сталкивались и разрушали молекулы воды и окиси углерода. [13]
Водородный ореол
[ редактировать ]ОАО-2 («Звездочет») обнаружило большие ореолы газообразного водорода вокруг комет. [14] Космический зонд «Джотто» обнаружил ионы водорода на расстоянии 7,8 миллиона километров от Галлея, когда он пролетал мимо кометы в 1986 году. [15] Было обнаружено гало газообразного водорода, диаметр которого в 15 раз превышает диаметр Солнца (12,5 миллионов миль). Это побудило НАСА направить миссию «Пионер Венеры» на комету, и было установлено, что комета выбрасывает 12 тонн воды в секунду. Выбросы газообразного водорода не были обнаружены с поверхности Земли, поскольку эти длины волн блокируются атмосферой. [16] Процесс расщепления воды на водород и кислород изучался прибором ALICE на борту космического корабля «Розетта». [17] Один из вопросов заключается в том, откуда и как поступает водород (например, расщепление воды ):
Сначала ультрафиолетовый фотон Солнца попадает в молекулу воды в коме кометы и ионизирует ее, выбивая энергичный электрон. Затем этот электрон сталкивается с другой молекулой воды, находящейся в коме, разбивая ее на два атома водорода и один кислород и в процессе заряжая их энергией. Затем эти атомы излучают ультрафиолетовый свет, который Алиса обнаруживает на характерных длинах волн. [17]
Гало газообразного водорода, в три раза превышающее размер Солнца, было обнаружено Скайлэб вокруг кометы Когоутек в 1970-х годах. [18] SOHO обнаружила ореол газообразного водорода радиусом более 1 а.е. вокруг кометы Хейла-Боппа . [19] Вода, испускаемая кометой, расщепляется солнечным светом, а водород, в свою очередь, излучает ультрафиолетовый свет. [20] По измерениям, диаметр гало составляет десять миллиардов метров, что во много раз больше Солнца. [20] Атомы водорода очень легкие, поэтому они могут путешествовать на большие расстояния, прежде чем сами ионизируются Солнцем. [20] Когда атомы водорода ионизированы, они особенно уносятся солнечным ветром. [20]
Состав
[ редактировать ]Миссия «Розетта» обнаружила в коме кометы 67P угарный газ, углекислый газ, аммиак, метан и метанол, а также небольшое количество формальдегида, сероводорода, цианистого водорода, диоксида серы и сероуглерода. [21]
Четыре верхних газа в гало 67P — это вода, углекислый газ, окись углерода и кислород. [22] Соотношение кислорода и воды, выходящего из кометы, оставалось постоянным в течение нескольких месяцев. [22]
Спектр комы
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Комби, Майкл Р.; Харрис, В.М.; Смит, WH (2004). «Газодинамика и кинетика в кометной коме: теория и наблюдения» (PDF) . Кометы II . 745 . Лунный и Планетарный институт : 523–552. Бибкод : 2004come.book..523C .
- ^ Перейти обратно: а б «Глава 14, раздел 2 | Внешний вид и строение кометы» . lifeng.lamost.org . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ «комета» . Dictionary.com Полный (онлайн). нд . Проверено 2 января 2016 г.
- ^ Зубрицкий, Елизавета; Нил-Джонс, Нэнси (11 августа 2014 г.). «РЕЛИЗ 14-038 — Трехмерное исследование комет НАСА показывает, что химический завод работает» . НАСА . Проверено 12 августа 2014 г.
- ^ Кординер, Массачусетс; и др. (11 августа 2014 г.). «Картирование выброса летучих веществ во внутренней коме комет C/2012 F6 (Леммон) и C/2012 S1 (ISON) с использованием большой миллиметровой/субмиллиметровой матрицы Атакамы». Астрофизический журнал . 792 (1): Л2. arXiv : 1408.2458 . Бибкод : 2014ApJ...792L...2C . дои : 10.1088/2041-8205/792/1/L2 . S2CID 26277035 .
- ^ Эгл, округ Колумбия; Браун, Дуэйн; Фон, Джо; Бауэр, Маркус (2 июня 2015 г.). «Прибор НАСА на Розетте открывает атмосферу кометы» . НАСА . Проверено 2 июня 2015 г.
- ^ Фельдман, Пол Д.; А'Хирн, Майкл Ф.; Берто, Жан-Лу; Феага, Лори М.; Паркер, Джоэл Вм .; и др. (2 июня 2015 г.). «Измерения околоядерной комы кометы 67P/Чурюмова-Герасименко спектрографом дальнего ультрафиолета Алисы на Розетте» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 583 : А8. arXiv : 1506.01203 . Бибкод : 2015A&A...583A...8F . дои : 10.1051/0004-6361/201525925 . S2CID 119104807 .
- ^ Джуитт, Дэвид (9 ноября 2007 г.). «Комета Холмса больше Солнца» . Институт астрономии Гавайского университета . Проверено 17 ноября 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гэри В. Кронк . «Комета-букварь» . Cometography.com . Проверено 5 апреля 2011 г.
- ^ «Обнаружены первые рентгеновские лучи кометы» . Центр космических полетов Годдарда . Проверено 5 марта 2006 г.
- ^ «Модель взаимодействия – Исследование космической погоды с помощью комет» . Атомная физика КВИ. Архивировано из оригинала 13 февраля 2006 г. Проверено 26 апреля 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Леви, Д.Х. (2003). Руководство Дэвида Леви по наблюдению и открытию комет . Издательство Кембриджского университета . п. 127. ИСБН 9780521520515 . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Ультрафиолетовое исследование раскрывает сюрпризы в коме кометы / Розетта / Космическая наука / Наша деятельность / ЕКА» . esa.int . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ «Орбитальная астрономическая обсерватория ОАО-2» . sal.wisc.edu . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ «Обзор Джотто/Космическая наука/Наша деятельность/ЕКА» . esa.int . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ «О кометах» . lpi.usra.edu . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Ультрафиолетовое исследование раскрывает сюрпризы кометной комы | Розетта – охотник за кометами ЕКА» . blogs.esa.int . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ «Астрономия и космические науки SP-404 Skylab, глава 4, наблюдения за кометой Когоутека» . History.nasa.gov . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ Бернхэм, Р. (2000). Великие кометы . Издательство Кембриджского университета. п. 127. ИСБН 9780521646000 . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Космос НАСА» . ase.tufts.edu . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ «Запах кометы: тухлые яйца и моча – vrenture.com/ . cnet.com . Проверено 8 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Розетта обнаружила молекулярный кислород на комете 67P (обновление)» . физ.орг . Проверено 8 января 2017 г.