Ядро кометы

Ядро кометы

Солнечная система > Кометы > Ядро кометы

Ядро кометы представляет собой твердую, центральная часть, которую в народе называют грязный снежок или ледяной грязный шар. Ядро кометы состоит из скальных пород, пыли и замороженных газов. При нагревании Солнцем, газы сублимируют и создают атмосферу, окружающую ядро, известную как кома кометы. Сила, действующая на кому - давление Солнечного излучения и солнечного ветра, формируют огромный хвост кометы, направленный в сторону от Солнца. Типичное ядро кометы имеет альбедо (коэффициент отражения) 0,04, что превышает черноту угля, и может быть вызвано покрытием пылью.

Результаты исследований космических аппаратов Розетта и Фила показывают, что ядро кометы 67P / Чурюмова-Герасименко не имеет магнитного поля, которые свидетельствуют, что магнетизм не может играть роли в начале формирования планетезималей. Кроме того, спектрографом ALISA, установленным на Розетта, установлено, что электроны (в пределах 1 км (0,62 мили) выше ядра кометы), полученные при фотоионизации молекул воды от солнечной радиации, а не фотонов от Солнца, как думали раньше, вызывают разложение молекул воды и двуокиси углерода, высвобождаемых из ядра кометы в ее кому. Но 30 июля 2015 года, ученые сообщили, что космический корабль Фила, который приземлился на комету 67P / Чурюмова-Герасименко в ноябре 2014 года, обнаружил, по крайней мере, 16 органических соединений, из которых четыре (в том числе ацетамид, ацетон, метил изоцианат и пропионовый альдегид) были обнаружены на комете впервые.

Сравнения ядер некоторых комет

НаименованиеРазмеры, кмПлотность, гр/см3Масса, кг
Галлея15 × 8 × 80.63×1014
Темпеля 17.6×4.90.627.9×1013
19P/Борелли8×4×40.32×1013
81P/Вильда5.5×4.0×3.30.62.3×1013
67P/Чурюмова-Герасименко4,1×3,2×1,3 км (бо́льшая часть)
2,5×2,5×2,0 км (меньшая часть)
0.4(1.0±0.1)×1013

Большинство ядер комет, как полагают, имеют размер не более 10 миль (16 километров) в поперечнике. Крупнейшими кометами, пришедшими внутрь орбиты Сатурна, являются  C / 2002 VQ94 (~ 100 км), Хейла-Боппа (~ 60 км), 29P (~ 30.8 км), 109P / Свифта-Туттля (~ 26 км), и 28P / Неуймина (~ 21.4 км).

Картофелевидное ядро кометы Галлея (15 × 8 × 8 км) содержит равные количества льда и пыли. Около 80 процентов льда – это водяной лед, а замороженная окись углерода составляет еще 15 процентов. Большая часть оставшегося - это замороженный диоксид углерода, метан и аммиак. Ученые считают, что другие кометы являются химически похожими на комету Галлея. Ядро кометы Галлея является также чрезвычайно черным телом. Ученые считают, что поверхность кометы и, возможно, большинства других комет, покрыта черной коркой пыли и горных пород, которая покрывает большую часть льда. Эти кометы испускают газ только тогда, когда отверстия в этой корке повернуты в сторону Солнца, подвергая внутренний лед нагреву от солнечных лучей.

Во время пролета в 2001 году космический аппарат Deep Space 1 изучал ядро кометы Боррелли и обнаружил, что ее размер составляет приблизительно половину размера (8 × 4 × 4 км) ядра кометы Галлея.  Ядро кометы Боррелли было также картофелевидным и имело темно-черную поверхность.  Как и комета Галлея, комета Боррелли испускает газ только из небольших районов, где отверстия в коре позволяют солнечным лучам растапливать лед.

Сравнение размеров комет и некоторых других объектов

Сравнение размеров комет и некоторых других объектов

Ядро кометы Хейла-Боппа, по оценкам, имеет 60 ± 20 км в диаметре. Комета Хейла-Боппа была яркой и видимой невооруженным глазом, потому что ее необычайно крупное ядро источало много пыли и газа.

Ядро P / 2007 R5, вероятно, имеет только 100-200 метров в диаметре.

Крупнейшие кентавры (нестабильные ледяные астероиды, пересекающие орбиты планет), по оценкам, имеют размеры от 250 км до 300 км в диаметре. Три крупнейших из них включают 10199 Харикло (258 км), 2060 Хирон (230 км), и потерянный в настоящее время 1995 SN55 (~ 300 км).

Известные кометы, по оценкам, имеют среднюю плотность 0,6 г / см3. Ниже приводится список комет и их расчетные размеры, плотность и массы.

Альбедо ядер комет

Кометы часто описывается как "грязные снежки", хотя недавние наблюдения показали, что существуют кометы с сухими пыльными или скалистыми поверхностями, предполагая, что льды скрыты под коркой. Было предложено отнести такие кометы к ледяным «dirtballs (грязным шарам).  Кометные ядра являются одними из самых темных объектов, известных до сих пор в Солнечной системе. Зонда Джотто обнаружил, что ядро кометы Галлея отражает примерно 4% света, который падает на него, а Deep Space 1 обнаружил, что поверхность кометы Боррелли отражает только 2,5-3,0% света, который падает на него. Для сравнения, свежий асфальт отражает 7% света, который падает на него. Считается, что сложные органические соединения также придают темный цвет поверхности кометы. Солнечный нагрев испаряет летучие соединения, оставляя тяжелые органические длинноцепочечные соединения, которые, как правило, очень темные, как смола или нефть. Чернота кометных поверхностей позволяет им поглощать тепло, необходимое для дальнейшей дегазации.

Изображение ядер некоторых комет

Вильда

Вильда 2

Темпеля 1

Темпеля 1

Комета Хартли

Хартли

Боррелли

Боррелли

Чурюмова-Герасименко

Чурюмова-Герасименко

*Нажмите на изображение, чтобы увеличить изображение

Грубые оценки показывают, что около шести процентов астероидов, сближающихся с Землей, являются, по предположению, вымершими ядрами комет (см. вымершие кометы), которые больше не подвержены дегазации. Два околоземных астероида с низким альбедо - это 14827 Гипнос и 3552 Дон Кихота.

Наблюдение ядер комет

Первой действительно близко подошедшей к ядру кометы миссией был космический зонд Джотто. Это был первый раз, когда ядро удалось сфотографировать в такой близости, на расстоянии 596 км. Данные стали откровением, впервые продемонстрировав газовые струи, поверхности с низким альбедо и органические соединения.

Максимально близкое изображение ядра кометы Чурюмова-Герасименко

Максимально близкое изображение ядра кометы Чурюмова-Герасименко

Во время его пролета, Джотто подвергся бомбардировке, по крайней мере, 12000 частиц, в том числе 1 граммовым фрагментом, которые вызвали временную потерю связи с Дармштадтом. Комета Галлея, по расчетам, испаряет три тонны материала в секунду при помощи семи струй, вызывающих ее раскачивание в течение длительных периодов времени. После кометы Галлея Джотто посетил ядро кометы Григга-Скьеллерупа и приблизился к нему на 100-200 км.

Расщепление

Ядра некоторых комет могут оказаться хрупкими, данный вывод подтверждается наблюдением расщепления комет на отдельные фрагменты. В список расщепленных входят такие кометы, как 3D / Бела, наблюдавшаяся в 1846 году, Шумейкера-Леви 9, наблюдавшаяся в 1992 году, и 73P / Швассмана-Вахмана, наблюдавшаяся с 1995 по 2006 год. Греческий историк Эфор сообщил, что комета разделилась еще зимой 372-373 г. до н.э. Как предполагается, кометы расщепляются в результате термических напряжений, внутреннего давления газа, или внешнего воздействия.

Комета D/1993 F2 (Шумейкеров — Леви)

Комета D/1993 F2 (Шумейкеров — Леви) была разорвана гравитацией Юпитера, после чего фрагменты упали на его поверхность

Кометы 42P / 53P Неуймина и / Ван Бисбрука оказались фрагментами родительской кометы. Численное математическое моделирование показало, что обе кометы довольно близко подходили к Юпитеру в январе 1850 года, и что до 1850 г. орбиты этих двух комет были почти идентичны.



Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!!!

Все факты о космосе ©. 2014-2016 При копировании материала с сайта, активная ссылка обязательна. По всем вопросам обращаться на [email protected]