O kometach

Jakie są różne części komety?
Każda kometa ma jądro, stabilną, porowatą centralną masę lodu, gazu i pyłu, która często ma rozmiar od 1 do 10 kilometrów (0,6 do 6 mil). Lód składa się z różnych ilości wody, dwutlenku węgla, amoniaku i metanu. Pył może zawierać wodór, tlen, węgiel, azot, krzemionkę i niektóre metale. Jądro może mieć ślady węglowodorów.

Jądro komety Halleya z projektu Giotto, Europejska Agencja Kosmiczna. Zwróć uwagę na strumienie gazu wydobywające się z powierzchni. Astronomy Picture of the Day

As comets approach our Sun , they heat up and the ice begins to sublimate (change from a solid directly to a gas). Gaz (para wodna, tlenek węgla, dwutlenek węgla i śladowe ilości innych substancji) oraz pył tworzą wokół jądra „atmosferę” zwaną „komą”. Materiał z komy zostaje zmieciony do ogona.

Jak komety zbliżają się do Słońca, rozwijają ogony z pyłu i zjonizowanego gazu. Komety mają dwa główne ogony, ogon pyłowy i ogon plazmowy. Ogon pyłowy wydaje się biało-żółty, ponieważ składa się z maleńkich cząsteczek – mniej więcej wielkości cząsteczek dymu – które odbijają światło słoneczne. Ogony pyłowe mają zazwyczaj długość od 1 do 10 milionów kilometrów (około 600 000 do 6 milionów mil). Ogon plazmy jest często niebieski, ponieważ zawiera jony tlenku węgla. Słoneczne światło ultrafioletowe rozbija cząsteczki gazu, powodując ich świecenie. Ogony plazmy mogą rozciągać się na dziesiątki milionów kilometrów w przestrzeń kosmiczną. W rzadkich przypadkach osiągają długość 150 milionów kilometrów (prawie 100 milionów mil). Trzeci ogon sodowy został zaobserwowany na komecie Hale-Bopp.

Komety są otoczone szeroką, cienką (nieliczną) chmurą wodoru, która może rozciągać się na miliony kilometrów. Ta otoczka nie może być widziana z Ziemi, ponieważ jej światło jest pochłaniane przez naszą atmosferę, ale została wykryta przez statki kosmiczne.

Jak są nazywane komety?
Komety są nazywane po osobie, która jako pierwsza zgłosiła ich odkrycie. Na przykład Kometa Halleya jest nazwana na cześć Edmunda Halleya, który ustalił, że komety obserwowane w latach 1531, 1607 i 1682 miały zasadniczo te same orbity, a zatem były jedną kometą. Opierając się na swoich obliczeniach, poprawnie przewidział powrót komety w 1758 roku, ale niestety nie dożył jej powrotu. Czasami więcej niż jedna osoba zgłasza nową kometę w tym samym czasie. W takim przypadku nazwy są łączone – jak w przypadku komety Hale-Bopp czy komety Shoemaker-Levy.

Jak duże są komety?
Jądro komety ma zwykle od 1 do 10 kilometrów (0,6 do 6 mil) średnicy. Ogon natomiast może rozciągać się na dziesiątki milionów kilometrów.

Z czego zbudowane są komety?
Większość naszych informacji pochodzi z badań widm różnych komet. Naukowcy badają światło odbite przez różne części komety. Gazy zawierają różne pierwiastki. Każdy pierwiastek (taki jak wodór), molekuła (taka jak woda) lub jon (elektrycznie naładowany pierwiastek lub molekuła) ma wyraźny wzór emisji lub absorpcji, który może być określony w laboratorium; wzór ten jest znany jako jego widmo. Poprzez dopasowanie wzorów pomiędzy pomiarami laboratoryjnymi a obserwacjami komety, naukowcy mogą określić skład komety.

Każda kometa zbudowana jest z tych samych podstawowych składników – lodu i pyłu. Jednak komety prawdopodobnie różnią się pod względem tego, ile z tego lodu to lód wodny, a ile lód wykonany z innych substancji, takich jak metan, amoniak i dwutlenek węgla. Komety różnią się również różnymi rodzajami pierwiastków śladowych i węglowodorów są obecne.

Kilka misji kosmicznych, takich jak należąca do Europejskiej Agencji Kosmicznej misja Giotto, zbadało komety i dostarczyło szczegółowych obrazów powierzchni komet. Kilka misji ma na celu pobranie próbek komet. Po udanym spotkaniu z kometą Wild 2, misja NASA Stardust zwróci próbki pyłu i gazu z komety na Ziemię w styczniu 2006 roku. Misja Deep Impact NASA natrafi na kometę Tempel 1 w lipcu 2005 roku i wypuści pocisk w powierzchnię komety, aby wywiercić dziurę i odsłonić świeżą powierzchnię jądra. Statek kosmiczny będzie zbierał dane na temat emisji komety i przekazywał je naukowcom na Ziemi. Chociaż dane z tych misji będą pochodzić tylko z kilku komet i mogą nie być reprezentatywne, znacznie poprawią one nasze zrozumienie składu komet.

Jak wyglądają ścieżki orbitalne komet?
Na podstawie obserwacji tego, jak komety poruszają się po niebie, naukowcy ustalili, że komety podróżują wokół naszego Słońca po wysoce eliptycznych (owalnych) orbitach. Czas potrzebny do wykonania pełnej orbity nazywany jest okresem komety. Okresy komet zazwyczaj wahają się od kilku lat do milionów lat.

Skąd się biorą komety?
Komety dzielą się na komety krótkookresowe i długookresowe. Komety krótkookresowe – takie jak Kometa Halleya – krążą wokół naszego Słońca po orbitach trwających mniej niż 200 lat. Ich ścieżki orbitalne są zbliżone do tej samej płaszczyzny orbity co Ziemi i innych planet, a ponadto okrążają one Słońce w tym samym kierunku co planety. Na podstawie tych cech orbit uważa się, że komety krótkookresowe powstają w Pasie Kuipera, regionie w kształcie dysku rozciągającym się za Neptunem. Pas Kuipera zawiera małe, lodowe ciała planetarne, z których tylko kilka zostało sfotografowanych. Są to „resztki” wczesnego formowania się Układu Słonecznego. Od czasu do czasu orbita obiektu pasa Kuipera zostanie zakłócona przez oddziaływania planet olbrzymów w taki sposób, że dojdzie do bliskiego spotkania z Neptunem i albo zostanie on wyrzucony z Układu Słonecznego, albo zepchnięty na orbitę wewnątrz naszego Układu Słonecznego.

Długie okresowe komety – takie jak Kometa Hale-Bopp lub Kometa Hyakutake – biorą więcej niż 200 lat, aby okrążyć nasze Słońce. Ich ścieżka orbitalna jest przypadkowa pod względem kierunku i płaszczyzny orbity. Na podstawie obliczeń opartych na ich obserwowanych ścieżkach, uważa się, że komety długookresowe powstają w Obłoku Oorta. Obłok Oorta jest kulistą otoczką, która może rozciągać się 30 bilionów kilometrów (około 20 bilionów mil) poza nasze Słońce. Obiekty z Obłoku Oorta nigdy nie były obrazowane.

Co się dzieje, gdy kometa zbliża się do naszego Słońca?
W zimnych, dalekich zakątkach naszego Układu Słonecznego, w pasie Kuipera i Obłoku Oorta, komety są w zasadzie tylko małymi kawałkami lodu i pyłu. Komety są prawie niewidoczne, z wyjątkiem sytuacji, gdy zbliżają się do naszego Słońca.

Jak kometa zbliża się do naszego Słońca, zaczyna się nagrzewać i lód zaczyna sublimować – zmieniać się ze stanu stałego w gaz bez fazy ciekłej. Część pyłu pozostaje z tyłu, gdy lód sublimuje. Tworzy on ciemną, ochronną skorupę na powierzchni jądra i spowalnia topnienie. W niektórych miejscach warstwa ochronna jest cieńsza i przebijają się przez nią strumienie gazu. Gaz i pył tworzą obłok komy.

Nasze Słońce emituje wiatr słoneczny, stały strumień gazu i cząstek (głównie protonów i elektronów), który wylatuje na zewnątrz z prędkością 350 kilometrów (około 220 mil) na sekundę. Światło słoneczne i wiatr słoneczny zmiatają pył i gaz z komy w powłóczyste ogony. Ponieważ światło słoneczne i wiatr słoneczny zawsze płyną na zewnątrz od powierzchni Słońca, ogony zawsze są skierowane w kierunku przeciwnym do Słońca, bez względu na to, w jakim kierunku kometa porusza się po swojej orbicie. Oznacza to, że ogony mogą być przed kometą, gdy kometa oddala się od Słońca podczas powrotu do zewnętrznej części swojej orbity.

Dwa odrębne ogony rozwijają się – ogon plazmowy i ogon pyłowy. Różne kształty i kąty ogonów są spowodowane sposobem w jaki różne cząsteczki są oddziaływane przez nasze Słońce. Cieńszy, dłuższy ogon plazmowy tworzy linię prostą rozciągającą się od komety. Cząsteczki w tym jonowym ogonie są naładowane elektrycznie i są odpychane od Słońca przez wiatr słoneczny. Krótszy ogon pyłowy jest lekko zakrzywiony. Większe cząstki w ogonie pyłowym nie posiadają ładunku elektrycznego i nie są poddawane oddziaływaniu wiatru słonecznego. Zamiast tego, cząsteczki pyłu wyrzucane z komety są odpychane przez siłę światła słonecznego i „pozostają w tyle” za kometą w jej ruchu wokół naszego Słońca.

Ogony komet stają się dłuższe i bardziej imponujące, gdy kometa zbliża się do naszego Słońca. Gdy kometa zbliża się do naszego Słońca, staje się gorętsza i materiał jest uwalniany szybciej, produkując większy ogon. Naukowcy szacują, że kometa traci od 0,1 do 1 procenta swojej masy za każdym razem, gdy okrąża nasze Słońce.

Co się dzieje, gdy Ziemia przechodzi przez ścieżkę komety?
Pokazy meteorów występują, gdy Ziemia przechodzi przez ślad pyłu i gazu pozostawiony przez kometę wzdłuż jej eliptycznej orbity. Cząstki te wchodzą w atmosferę Ziemi i większość z nich spala się tworząc żywy pokaz świetlny – deszcz meteorów. Niektóre pokazy meteorów, takie jak Perseidy w sierpniu i Leonidy w listopadzie, występują co roku, gdy orbita Ziemi przechodzi przez ścieżkę gruzu pozostawioną wzdłuż orbity komety. Ślady komety Halleya są odpowiedzialne za deszcz meteorów Orionidów. Aby uzyskać informacje o nadchodzących deszczach meteorów i sugestie dotyczące ich obserwacji, zapoznaj się z listą tegorocznych deszczów meteorów w serwisie StarDate.

Dlaczego naukowcy interesują się kometami?
Naukowcy uważają, że komety uformowały się wraz z naszymi planetami 4,5 miliarda lat temu, więc zawierają one ważne wskazówki dotyczące materiałów i procesów zachodzących w naszym wczesnym Układzie Słonecznym. Naukowcy mają nadzieję dowiedzieć się jeszcze więcej o kometach dzięki misjom NASA, takim jak Stardust i Deep Impact oraz misji Rosetta Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Back to top

.