Despre comete

Care sunt diferitele părți ale unei comete?
Care cometă are un nucleu, o masă centrală stabilă și poroasă de gheață, gaz și praf care are adesea o dimensiune cuprinsă între 1 și 10 kilometri (0,6 și 6 mile). Gheața este formată din cantități variabile de apă, dioxid de carbon, amoniac și metan. Praful poate conține hidrogen, oxigen, carbon, azot, siliciu și unele metale. Nucleul poate avea urme de hidrocarburi.

Nucleu al cometei Halley din proiectul Giotto, Agenția Spațială Europeană. Observați jeturile de gaz care se scurg de la suprafață. Imaginea zilei în astronomie

În timp ce cometele se apropie de Soarele nostru , ele se încălzesc și gheața începe să se sublimeze (se transformă dintr-un solid direct într-un gaz). Gazul (vapori de apă, monoxid de carbon, dioxid de carbon și urme de alte substanțe) și praful formează o „atmosferă” în jurul nucleului numită „comă”. Materialul din comă este măturat în coadă.

Pe măsură ce cometele se apropie de Soare, ele dezvoltă cozi de praf și gaz ionizat. Cometele au două cozi principale, o coadă de praf și o coadă de plasmă. Coada de praf apare de culoare galben-albicioasă deoarece este alcătuită din particule mici – de mărimea unor particule de fum – care reflectă lumina solară. Cozile de praf au de obicei o lungime cuprinsă între 1 și 10 milioane de kilometri (aproximativ 600.000 și 6 milioane de mile). Coada de plasmă este adesea albastră, deoarece conține ioni de monoxid de carbon. Lumina ultravioletă solară descompune moleculele de gaz, ceea ce le face să strălucească. Cozile de plasmă se pot întinde pe zeci de milioane de kilometri în spațiu. Rareori, ele au o lungime de până la 150 de milioane de kilometri (aproape 100 de milioane de mile). O a treia coadă de sodiu a fost observată pe cometa Hale-Bopp.

Comatele sunt învăluite într-un nor de hidrogen larg și subțire (rarefiat) care se poate întinde pe milioane de kilometri. Acest înveliș nu poate fi văzut de pe Pământ, deoarece lumina sa este absorbită de atmosfera noastră, dar a fost detectat de navele spațiale.

Cum sunt numite cometele?
Comtetele sunt numite după persoana care a raportat prima dată descoperirea lor. De exemplu, cometa Halley este numită după Edmund Halley, care a determinat că cometele observate în 1531, 1607 și 1682 aveau în esență aceleași orbite și, prin urmare, erau o singură cometă. Pe baza calculelor sale, el a prezis corect întoarcerea cometei în 1758, dar, din păcate, nu a trăit pentru a vedea cometa Halley. Uneori, mai mult de o persoană raportează o nouă cometă în același timp. În acest caz, numele sunt combinate – ca în cazul cometei Hale-Bopp sau al cometei Shoemaker-Levy.

Cât de mari sunt cometele?
Nucleul unei comete are de obicei un diametru cuprins între 1 și 10 kilometri (0,6 și 6 mile). Coada, însă, se poate întinde pe zeci de milioane de kilometri.

Din ce sunt alcătuite cometele?
Cele mai multe dintre informațiile noastre provin din studierea spectrelor diferitelor comete. Oamenii de știință studiază lumina reflectată de diferite părți ale unei comete. Gazele conțin diferite elemente. Fiecare element (cum ar fi hidrogenul), moleculă (cum ar fi apa) sau ion (un element sau o moleculă încărcată electric) are un model distinct de emisie sau de absorbție care poate fi determinat în laborator; acest model este cunoscut sub numele de spectrul său. Prin potrivirea modelelor dintre măsurătorile de laborator și observațiile cometei, oamenii de știință pot determina compoziția cometei.

Care cometă este alcătuită din aceleași ingrediente de bază – gheață și praf. Cu toate acestea, cometele variază probabil în ceea ce privește cât de mult din gheață este gheață de apă și cât de mult este gheață formată din alte substanțe, cum ar fi metanul, amoniacul și dioxidul de carbon. Cometele variază, de asemenea, în ceea ce privește diferitele tipuri de oligoelemente și hidrocarburi prezente.

Câteva misiuni spațiale, cum ar fi misiunea Giotto a Agenției Spațiale Europene, au explorat cometele și au furnizat imagini detaliate ale suprafețelor cometelor. Câteva misiuni au ca scop eșantionarea cometelor. După o întâlnire reușită cu cometa Wild 2, misiunea Stardust a NASA va returna pe Pământ, în ianuarie 2006, mostre de praf și gaze de pe cometă. Misiunea Deep Impact a NASA se va întâlni cu cometa Tempel 1 în iulie 2005 și va lansa un proiectil în suprafața cometei pentru a excava o gaură și a expune o suprafață proaspătă pe nucleu. Nava spațială va colecta date despre emisiile cometei și va transmite datele către oamenii de știință de pe Pământ. Deși datele obținute în urma acestor misiuni vor proveni de la doar câteva comete și s-ar putea să nu fie reprezentative, datele vor îmbunătăți considerabil înțelegerea noastră privind compoziția cometelor.

Cum arată traiectoriile orbitale ale cometelor?
Pe baza observațiilor privind modul în care cometele se deplasează pe cer, oamenii de știință au stabilit că cometele se deplasează în jurul Soarelui nostru pe orbite foarte eliptice (de formă ovală). Timpul necesar pentru a parcurge o orbită completă se numește perioada cometei. Perioadele cometelor variază de obicei de la câțiva ani la milioane de ani.

De unde provin cometele?
Comatele sunt împărțite în comete cu perioadă scurtă și comete cu perioadă lungă. Cometele cu perioadă scurtă – cum ar fi cometa Halley – se învârt în jurul Soarelui nostru pe orbite care durează mai puțin de 200 de ani. Traiectoriile lor orbitale sunt apropiate de același plan al orbitei Pământului și al celorlalte planete, iar ele orbitează în jurul Soarelui nostru în aceeași direcție ca și planetele. Pe baza acestor caracteristici orbitale, se crede că cometele cu perioadă scurtă își au originea în centura Kuiper, o regiune în formă de disc care se extinde dincolo de Neptun. Centura Kuiper conține corpuri planetare mici, înghețate, dintre care doar câteva au fost imaginate. Acestea sunt „rămășițele” de la începutul formării sistemului solar. Ocazional, orbita unui obiect din centura Kuiper va fi perturbată de interacțiunile planetelor gigantice în așa fel încât acesta va avea o întâlnire apropiată cu Neptun și fie va fi aruncat în afara sistemului solar, fie va fi împins pe o orbită în interiorul sistemului nostru solar.

Comedele cu perioadă lungă – cum ar fi cometa Hale-Bopp sau cometa Hyakutake – au nevoie de mai mult de 200 de ani pentru a orbita în jurul Soarelui nostru. Traiectoria lor orbitală este aleatorie în ceea ce privește direcția și planul orbitei. Pe baza calculelor efectuate pe baza traiectoriilor lor observate, se crede că cometele cu perioadă lungă își au originea în norul Oort. Norul Oort este un înveliș sferic care se poate întinde pe o distanță de 30 de trilioane de kilometri (aproximativ 20 de trilioane de mile) dincolo de Soarele nostru. Obiectele din norul Oort nu au fost imaginate niciodată.

Ce se întâmplă când o cometă se apropie de Soarele nostru?
În zonele îndepărtate și reci ale sistemului nostru solar, în centura Kuiper și în norul Oort, cometele sunt, în esență, doar mici bucăți de gheață și praf. Cometele sunt aproape invizibile, cu excepția cazului în care se apropie de Soarele nostru.

În timp ce o cometă se apropie de Soarele nostru, începe să se încălzească și gheața începe să se sublimeze – să se transforme dintr-un solid într-un gaz fără fază lichidă. O parte din praf este lăsată în urmă pe măsură ce gheața se sublimează. Acesta formează o crustă întunecată, protectoare pe suprafața nucleului și încetinește topirea. În unele locuri, stratul protector este mai subțire, iar jeturile de gaz pătrund prin el. Gazul și praful formează norul din comă.

Soarele nostru emite un vânt solar, un flux constant de gaz și particule (în principal protoni și electroni) care se revarsă spre exterior cu 350 de kilometri pe secundă. Lumina solară și vântul solar mătură praful și gazul din comă în cozi de urmărire. Deoarece lumina solară și vântul solar curg întotdeauna spre exterior de la suprafața Soarelui, cozile se îndepărtează întotdeauna de Soare, indiferent de direcția în care se deplasează cometa pe orbita sa. Acest lucru înseamnă că cozile se pot afla în fața cometei în timp ce aceasta se îndepărtează de Soare la întoarcerea în partea exterioară a orbitei sale.

Se dezvoltă două cozi distincte – coada de plasmă și coada de praf. Formele și unghiurile diferite ale cozilor sunt cauzate de modul în care diferite particule sunt afectate de Soarele nostru. Coada de plasmă, mai subțire și mai lungă, formează o linie dreaptă care se extinde de la cometă. Particulele din această coadă de ioni sunt încărcate electric și sunt împinse departe de Soare de către vântul solar. Coada de praf mai scurtă este ușor curbată. Particulele mai mari din coada de praf nu au o sarcină electrică și nu sunt afectate de vântul solar. În schimb, particulele de praf care se desprind de cometă sunt respinse de forța luminii solare și „rămân în urma” cometei în mișcarea sa în jurul Soarelui.

Coada cometei devine mai lungă și mai impresionantă pe măsură ce cometa se apropie de Soarele nostru. Pe măsură ce cometa se apropie de Soarele nostru, devine mai fierbinte și materialul este eliberat mai rapid, producând o coadă mai mare. Oamenii de știință estimează că o cometă pierde între 0,1 și 1 la sută din masa sa de fiecare dată când orbitează în jurul Soarelui nostru.

Ce se întâmplă când Pământul trece prin traiectoria unei comete?
Ploile de meteoriți apar atunci când Pământul trece prin urma de praf și gaz lăsată de o cometă de-a lungul orbitei sale eliptice. Particulele intră în atmosfera Pământului și cele mai multe ard într-un spectacol viu de lumină – o ploaie de meteoriți. Unele ploi de meteoriți, cum ar fi Perseidele din august și Leonidele din noiembrie, au loc anual, atunci când orbita Pământului trece prin calea resturilor lăsate de-a lungul orbitei cometei. Urmele cometei Halley sunt responsabile pentru ploaia de meteoriți Orionide. Pentru viitoarele ploi de meteoriți și sugestii de vizionare, explorați lista StarDate cu ploile de meteoriți ale anului.

De ce sunt oamenii de știință interesați de comete?
Științii cred că cometele s-au format împreună cu planetele noastre în urmă cu 4,5 miliarde de ani, astfel că ele conțin indicii importante despre materialele și procesele din sistemul nostru solar timpuriu. Oamenii de știință speră să afle și mai multe despre comete cu ajutorul misiunilor NASA, precum Stardust și Deep Impact și a misiunii Rosetta a Agenției Spațiale Europene.

Înapoi sus

.