Хвост кометы
Хвост кометы и кома являются видимыми особенностями кометы , когда они освещены Солнцем , и могут стать видимыми с Земли , когда комета проходит через внутреннюю часть Солнечной системы . Когда комета приближается к внутренней части Солнечной системы, солнечная радиация заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра , унося с собой пыль.
При выносе солнечной энергии по ветру образуются два отдельных хвоста: один состоит из пыли , другой из газов. Они становятся видимыми благодаря различным явлениям: пыль напрямую отражает солнечный свет, а газы светятся от ионизации . Большинство комет слишком слабы, чтобы их можно было увидеть без помощи телескопа , но некоторые из них каждое десятилетие становятся достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом .
Формирование хвоста
[ редактировать ]
Во внешней части Солнечной системы кометы остаются замороженными, и их чрезвычайно трудно или невозможно обнаружить с Земли из-за их небольшого размера. Статистические открытия неактивных кометных ядер в поясе Койпера были зарегистрированы в результате наблюдений космического телескопа Хаббл . [1] [2] но эти обнаружения были подвергнуты сомнению, [3] [4] и еще не получили независимого подтверждения. Когда комета приближается к внутренней части Солнечной системы, солнечная радиация заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра, унося с собой пыль. Высвобождаемые таким образом потоки пыли и газа образуют огромную, чрезвычайно разреженную атмосферу вокруг кометы, называемую комой Солнца , а сила, действующая на кому со стороны радиационного давления и солнечного ветра, приводит к формированию огромного хвоста , направленного в сторону от Солнца. .
Каждый из потоков пыли и газа образует отдельные хвосты, направленные в несколько разных направлениях. Пылевой хвост остается на орбите кометы таким образом, что часто образует изогнутый хвост, называемый антихвостом , только тогда, когда кажется, что он направлен к Солнцу. В то же время ионный хвост, состоящий из газов, всегда направлен вдоль линий тока солнечного ветра, так как на него сильно влияет магнитное поле плазмы солнечного ветра. Ионный хвост следует линиям магнитного поля, а не орбитальной траектории. Наблюдение за параллаксом с Земли иногда может означать, что хвосты направлены в противоположные стороны. [5]
Размер
[ редактировать ]Хотя диаметр твердого ядра комет обычно составляет менее 30 км, кома может быть больше Солнца, а ионные хвосты, как наблюдалось, простираются на 3,8 астрономических единиц (570 Гм ; 350 × 10 6 мы ). [6]
3 февраля 2007 года космический «Улисс» корабль неожиданно пролетел через хвост кометы C/2006 P1 (комета Макнота). [7] Свидетельства встречи были опубликованы в выпуске The Astrophysical Journal от 1 октября 2007 года . [8]
Магнитосфера
[ редактировать ]Наблюдение антихвостов внесло значительный вклад в открытие солнечного ветра . [9] Ионный хвост — результат ультрафиолетового излучения, выбивающего электроны из частиц, находящихся в коме. После ионизации частиц они образуют плазму, которая, в свою очередь, создает магнитосферу вокруг кометы. Комета и ее индуцированное магнитное поле образуют препятствие для вылетающих наружу частиц солнечного ветра. Комета является сверхзвуковой по отношению к солнечному ветру, поэтому головная ударная волна перед кометой (т.е. лицом к Солнцу), в направлении потока солнечного ветра, образуется . В этой головной ударной волне большие концентрации кометных ионов (называемых «подхватывающими ионами») собираются и «загружают» солнечное магнитное поле плазмой . Линии поля «драпируются» вокруг кометы, образуя ионный хвост. [10] (Это похоже на образование планетарных магнитосфер.)
Потеря хвоста
[ редактировать ]Если нагрузка ионного хвоста достаточна, то силовые линии магнитного поля сжимаются до такой степени, что на некотором расстоянии вдоль ионного хвоста магнитное пересоединение происходит . Это приводит к «событию отсоединения хвоста». [10] Это наблюдалось в ряде случаев, примечательным из которых был 20 апреля 2007 года, когда ионный хвост кометы Энке был полностью разорван, когда комета прошла через корональный выброс массы . [11] Это событие наблюдалось космическим аппаратом STEREO . [12] Событие отключения также было замечено с C/2009 R1 (McNaught) 26 мая 2010 года. [13]
Аналоги
[ редактировать ]Меркурий и Венера обладают схожими хвостами, вызванными взаимодействием солнечного ветра с их атмосферами. 29 января 2013 года ученые ЕКА сообщили, что ионосфера планеты Венера течет наружу подобно «ионному хвосту, вылетающему из кометы в аналогичных условиях». [14] [15] Миссия MESSENGER обнаружила, что магний и натрий являются основными компонентами хвоста Меркурия. [16]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кокран, Алабама; Левисон, ХФ; Стерн, SA; Дункан, Дж. (1995). «Открытие объектов пояса Койпера размером с Галлея с помощью космического телескопа Хаббл». Астрофизический журнал . 455 : 342. arXiv : astro-ph/9509100 . Бибкод : 1995ApJ...455..342C . дои : 10.1086/176581 . S2CID 118159645 .
- ^ Кокран, Алабама; Левисон, ХФ; Тэмблин, П.; Стерн, SA; Дункан, Дж. (1998). «Калибровка поиска объектов пояса Койпера космическим телескопом Хаббла: установка рекорда». Письма астрофизического журнала . 503 (1): Л89. arXiv : astro-ph/9806210 . Бибкод : 1998ApJ...503L..89C . дои : 10.1086/311515 . S2CID 18215327 .
- ^ Браун, Майкл Э.; Кулкарни, СР; Лиггетт, Ти Джей (1997). «Анализ статистики поиска объектов пояса Койпера космическим телескопом Хаббл» . Письма астрофизического журнала . 490 (1): Л119. Бибкод : 1997ApJ...490L.119B . дои : 10.1086/311009 .
- ^ Джуитт, Дэвид С .; Луу, Джейн; Чен, Дж. (1996). «Мауна-Кеа-Серро-Тололо (MKCT) Пояс Койпера и Исследование кентавров». Астрономический журнал . 112 (3): 1225. Бибкод : 1996AJ....112.1225J . дои : 10.1086/118093 .
- ^ Маккенна, М. (20 мая 2008 г.). «Погоня за антихвостом» . Астрономический очерк дня . Проверено 25 февраля 2009 г.
- ^ Йоманс, Дональд К. (2005). «Комета» . Справочный онлайн-центр World Book Online . Мировая книга . Архивировано из оригинала 29 апреля 2005 года . Проверено 27 декабря 2008 г.
- ^ «Случайная встреча с кометой» . Астрономия. 2 октября 2007 г.
- ^ Нойгебауэр; и др. (2007). «Встреча космического корабля «Улисс» с ионным хвостом кометы MCNaught» . Астрофизический журнал . 667 (2): 1262–1266. Бибкод : 2007ApJ...667.1262N . дои : 10.1086/521019 .
- ^ Бирманн, Л. (1963). «Плазменные хвосты комет и межпланетная плазма». Обзоры космической науки . 1 (3): 553. Бибкод : 1963ССРв....1..553Б . дои : 10.1007/BF00225271 . S2CID 120731934 .
- ^ Jump up to: а б Кэрролл, BW; Остли, Д.А. (1996). Введение в современную астрофизику . Аддисон-Уэсли . стр. 864–874. ISBN 978-0-201-54730-6 .
- ^ «Солнце отрывает комете хвост» . Наука@НАСА. 1 октября 2007 года. Архивировано из оригинала 4 ноября 2009 года . Проверено 20 октября 2009 г.
- ^ Эйлс, CJ; Харрисон, РА; Дэвис, CJ; Уолтем, Северная Каролина; Шонесси, Б.М.; Мэпсон-Менар, HCA; Бьюшер, Д.; Кротерс, СР; Дэвис, Дж.А.; Рохус, П. (2009). «Гелиосферные имиджеры на борту миссии STEREO» . Солнечная физика . 254 (2): 387–445. Бибкод : 2009SoPh..254..387E . дои : 10.1007/s11207-008-9299-0 . S2CID 54977854 .
- ^ «Комета C/2009 R1 (Макнот) — анимация и изображения» . Обсерватория Реманзакко. 30 мая 2010 года . Проверено 7 июня 2011 г.
- ^ Персонал (29 января 2013 г.). «Когда планета ведет себя как комета» . ЕКА . Проверено 31 января 2013 г.
- ^ Крамер, Мириам (30 января 2013 г.). «Венера может иметь атмосферу, подобную комете» . Space.com . Проверено 31 января 2013 г.
- ^ МакКлинток 2009, с. 610–611
Внешние ссылки
[ редактировать ]
