Теории происхождения комет

На сегодняшний день не существует единой и принимаемой всеми специалистами теории происхождения комет. Собственно, это и есть первая загадка этих небесных тел – как, где и под воздействием каких факторов они появляются? Согласно одной из гипотез, довольно древней, но имеющей своих сторонников и в настоящее время, кометы образуются из материалов, которые выбрасываются в результате вулканической активности из недр планет-гигантов Солнечной системы, Юпитера и Сатурна. Более современная гипотеза выдвигает в качестве родины комет отдалённую часть Солнечной системы, так называемое облако Оорта, в котором, согласно предположениям, кометы образовались одновременно с планетами. Там они якобы и пребывают, пока притяжение солнца и планет не вытаскивает постепенно по одной комете, которые и начинают своё космическое путешествие . Есть мнение и о том, что кометы вообще приходят извне солнечной системы, так что установить механизм их образования в условиях современного развития изучения космоса пока что затруднительно

Видимость и невидимость комет

Обывательское сознание прочно сопоставляет кометы с небесным телом, имеющим длинный и обширный шлейф или хвост. Кометы действительно часто характеризуются наличием подобных хвостов. Но, оказывается, если у кометы не видно шлейфа, это не означает, что его не существует. Виден или не виден хвост кометы и насколько он ярок и обширен, зависит в первую очередь от близости той или иной кометы к Солнцу. Механизм воздействия солнечного ветра на частицы, составляющие так называемое облачное тело кометы, которое движется вместе с ядром, учёным пока не ясен. Однако факт остаётся фактом – по мере приближения к Солнцу видимость комет и яркость их шлейфов существенно усиливаются. Выдвигаются версии о том, что этот механизм сродни механизму резонансной флуоресценции или Полярному сиянию, однако пока это лишь гипотезы.

Пыль в глаза учёных

Облачное тело комет состоит, в том числе, и из космической пыли – это очевидная данность для всех исследователей космоса. Однако не так давно было обнаружено, что часть космической пыли, составляющей комету, образовалось под воздействием высоких температур. И вот это-то является загадкой для учёных, потому что основную часть комет составляет чаще всего лёд как в качестве ядра кометы, так и ледяная пыль в хвосте небесного тела. Резонно возникает вопрос – как может содержаться даже в ледяном ядре кометы космическая пыль, сформировавшаяся при высоких температурах? Уже выдвинуто предположение, что кометы формируются в разных частях Солнечной системы из материалов, которые обладают различиями в физических свойствах, в том числе и с различной интенсивностью поглощают тепловую энергию в ходе своего движения по космическому пространству.

Космический «прогноз погоды»: тоже никаких гарантий…

Для учителей Земли кометы делятся, прежде всего, по периодичности обращения по своим орбитам, в которые они попадают в определённый момент и начинают своё движение относительно Солнца. Деление это позволяет различать короткопериодические (длительность оборота по орбите менее 150 лет), среднепериодические (длительность оборота от 150 до 200 лет) и долгопериодические (длительность оборота свыше 200 лет) кометы. Проблема в том, что любая комета и буквально в любой момент может существенно поменять траекторию своего движения и, следовательно, направление и длительность оборота своей орбиты. Потому как кометы весьма подвержены гравитационному воздействию планет, рядом с которыми они проходят, и изменения траектории их движения под этим воздействиям предсказать нельзя. Определённую коррекцию орбитам близко проходящих комет сообщает и такая небольшая планета, как Земля, что тогда говорить о гиганте, например, Юпитере. Поэтому учёные, конечно, составляют траектории движения комет, а заодно и прогнозы по ним, но эти расчёты всегда имеют немалую долю относительности.

Кометы с необычным поведением

Одним из самых экстравагантных предположений относительно части комет является гипотеза о том, что некоторые небесные объекты, которые астрономами были идентифицированы как кометы, на самом деле являются космическими кораблями инопланетян . Чаще всего в качестве «подозреваемых» называется комета Деннига, которая якобы подозрительным для кометы образом поочерёдно описывала круги вокруг Юпитера, Венеры, Марса и земли (как будто это были ознакомительные облёты). Также нередко упоминается комета Арена-Ролана, которая будто бы имела два хвоста, причём разнонаправленных – это отметает традиционную причину хвостов комет в виде солнечного ветра и наводит на мысль о наличии разнонаправленных ракетных двигателей на космическом корабле. В ответ представители официальных научных ведомств приводят данные о том, что длительное наблюдение за указанными кометами не выявило никаких «особых» признаков.

КОМЕТЫ (от греческого κομήτης - волосатый, косматый), небольшие по размеру и массе небесные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам и резко повышающие свою яркость при сближении с Солнцем. Вблизи Солнца кометы выглядят на небе как светящиеся шары, за которыми тянется длинный хвост (рис. 1). Кометы представляют собой ледяные небесные тела (иногда называемые космическими айсбергами), яркое свечение которых создаётся рассеянием солнечного света и другими физическими эффектами. Полное название комет включает в себя имена открывателей (не более трёх), год открытия, прописную букву латинского алфавита и число, указывающие, в какой момент года была открыта комета, и префикс, обозначающий тип кометы (Р - короткопериодическая комета, С - долгопериодическая комета, D - разрушившаяся комета и пр.). Ежегодно в любительский телескоп можно наблюдать примерно 10-20 комет.

Исторически появление комет на небе считалось дурным предзнаменованием, предвещающим несчастья и катастрофы. Споры о природе комет (атмосферной или космической) продолжались на протяжении 2 тысяч лет и завершились лишь в 18 веке (смотри Кометная астрономия). Значительный прогресс в изучении комет был достигнут в 20 веке благодаря полётам к кометам космических аппаратов.

Общие сведения о кометах. Кометы вместе с астероидами, метеороидами и метеорной пылью относятся к малым телам Солнечной системы. Общее число комет в Солнечной системе чрезвычайно велико, оно оценивается величиной не менее 10 12 . кометы подразделяются на два основных класса: короткопериодические и долгопериодические с периодом обращения соответственно менее и более 200 лет. Общее число комет, наблюдавшихся в историческое время (в том числе на параболических и гиперболических орбитах), близко к 1000. Из них известно около 100 короткопериодических комет, регулярно сближающихся с Солнцем. Орбиты этих комет надёжно вычислены. Такие кометы называют «старыми», в отличие от «новых» долгопериодических комет, которые, как правило, наблюдались во внутренних областях Солнечной системы лишь однажды. Большинство короткопериодических комет входит в так называемые семейства планет-гигантов, находясь на близких к ним орбитах. Наиболее многочисленным является семейство Юпитера, насчитывающее сотни комет, среди которых известно свыше 50 самых короткопериодических комет с периодом обращения вокруг Солнца от 3 до 10 лет. Меньше наблюдаемых комет включают семейства Сатурна, Урана и Нептуна; к последнему, в частности, принадлежит знаменитая Галлея комета.

Основные резервуары, содержащие ядра комет, расположены на периферии Солнечной системы. Это Койпера пояс, находящийся вблизи плоскости эклиптики непосредственно за орбитой Нептуна, в пределах 30-100 а. е. от Солнца, и сферическое по форме Оорта облако, расположенное примерно на половине расстояния до ближайших звёзд (30-60 тысяч а. е.). Облако Оорта периодически испытывает гравитационные возмущения со стороны гигантских межзвёздных газово-пылевых облаков, галактического диска и звёзд (при случайных сближениях) и поэтому не имеет чётко выраженной внешней границы. Кометы могут покидать облако Оорта, пополняя межзвёздную среду, и вновь возвращаться. Тем самым кометы играют роль своеобразных зондов ближайших к Солнечной системе областей Галактики.

Вследствие аналогичных возмущений некоторые тела из облака Оорта попадают во внутренние области Солнечной системы, переходя на высокоэллиптические орбиты. Эти тела при сближении с Солнцем наблюдаются как долгопериодические кометы. Под влиянием гравитационных возмущений со стороны планет (в первую очередь Юпитера и других планет-гигантов) они либо пополняют известные семейства короткопериодических комет, регулярно возвращающихся к Солнцу, либо переходят на параболические и даже гиперболические орбиты, навсегда покидая Солнечную систему. Основным источником короткопериодических комет служит пояс Койпера. Вследствие гравитационных возмущений Нептуном объектов пояса Койпера относительно небольшая доля населяющих пояс ледяных тел постоянно мигрирует во внутренние области Солнечной системы.

Движение комет по орбите. Кометы движутся по орбитам с большим эксцентриситетом и наклонением к плоскости эклиптики. Движение происходит и в прямом (как у планет), и в обратном направлении. Кометы испытывают сильные приливные возмущения при прохождении вблизи планет, что приводит к существенному изменению их орбит (и, соответственно, сложностям прогноза движений комет и точного определения эфемерид). Вследствие этих изменений орбит многие кометы выпадают на Солнце.

Результаты вычислений элементов орбит комет публикуются в специальных каталогах; например, каталог, составленный в 1997, содержит орбиты 936 комет, свыше 80% которых наблюдалось только один раз. В зависимости от положения на орбите блеск комет изменяется на несколько порядков, достигая максимума вскоре после прохождения перигелия и минимума в афелии. Абсолютная звёздная величина комет в первом приближении обратно пропорциональна R 4 , где R - расстояние от Солнца. Как правило, короткопериодические кометы обращаются вокруг Солнца не более нескольких сотен раз. Поэтому время их жизни ограничено и обычно не превышает 100 тысяч лет.

Активная фаза существования кометы заканчивается, когда исчерпывается запас летучих веществ в ядре или поверхность ядра кометы покрывается оплавленной пылеледяной коркой, возникающей вследствие многократных сближений кометы с Солнцем. После окончания активной фазы ядро кометы по своим физическим свойствам становится подобным астероиду, поэтому резкой границы между астероидами и кометами нет. Более того, возможен и обратный эффект: астероид может начать проявлять признаки кометной активности при растрескивании его поверхностной корки по тем или иным причинам.

Нерегулярность орбит комет приводит к плохо прогнозируемой вероятности их столкновений с планетами, что дополнительно усложняет проблему астероидно-кометной опасности. Столкновением Земли с осколком ядра комет, возможно, было вызвано тунгусское событие 1908 года (смотри Тунгусский метеорит). В 1994 наблюдалось выпадение на Юпитер (рис. 2) более 20 фрагментов комет Шумейкеров - Леви 9 (разорванной в ближайшей окрестности планеты приливными силами), что привело к катастрофическим явлениям в атмосфере Юпитера.

Строение и состав комет. Кометы состоят из ядра, атмосферы (комы) и хвоста. Ядра нерегулярной формы имеют небольшие размеры - от единиц до десятков километров и, соответственно, очень малую массу, не оказывающую заметного гравитационного влияния на планеты и другие небесные тела. Ядра комет вращаются относительно оси, почти перпендикулярной плоскости их орбиты, с периодом от нескольких единиц до нескольких десятков часов. Для ядер комет характерна низкая отражательная способность (альбедо 0,03-0,04), поэтому вдали от Солнца кометы не видны. Исключение составляет комета Энке: период обращения этой кометы всего 3,31 года, она относительно мало удаляется от Солнца и её можно наблюдать на всём протяжении орбиты.

Остальные элементы кометной структуры образуются при сближении кометы с Солнцем. Вблизи перигелия орбиты за счёт сублимации вещества ядра и выноса пыли с его поверхности возникает кома. Размер пылинок в коме составляет в основном 10 -7 -10 -6 м, но присутствуют и более крупные частицы. Кома представляет собой ярко светящуюся туманную оболочку поперечником свыше 100 тысяч км. Внутри комы в окрестности ядра выделяют наиболее яркий сгусток - голову кометы, а за пределами комы - водородную корону (гало). Из комы вытягивается хвост протяжённостью в десятки миллионов км: сравнительно слабосветящаяся полоса, не имеющая, как правило, чётких очертаний и направленная преимущественно в сторону, противоположную Солнцу. Интенсивная сублимация и вынос пыли создают реактивную силу; этот негравитационный эффект также оказывает влияние на нерегулярность кометных орбит.

Ядра комет обладают очень низкой средней плотностью, обычно не превышающей сотен кг/м 3 . Это свидетельствует о пористой структуре ядер (рис. 3), состоящих в основном из водяного льда и некоторых низкотемпературных конденсатов (углекислый, аммиачный, метановый льды) с примесью силикатов, графита, металлов, углеводородов и других органических соединений. Значительную долю ядра составляют пыль и более крупные каменистые фрагменты. Обилие водяного льда в составе комет объясняется тем, что молекула воды является самой распространённой в Солнечной системе.

Измерения, проведённые при сближении с кометой космических аппаратов, в целом подтвердили гипотезу о том, что ядро представляет собой «грязный снежный ком». Подобная модель ядра комет была предложена в середине 20 века американским астрономом Ф. Уипплом. Кома состоит в основном из нейтральных молекул воды, водорода, углерода (С 2 , С 3), ряда радикалов (ОН, CN, CH, NH и др.) и светится благодаря процессам люминесценции. Она частично ионизована коротковолновым солнечным излучением, создающим ионы ОН + , СО + , СН + и др. При взаимодействии этих ионов с плазмой солнечного ветра возникает наблюдаемое излучение в УФ и рентгеновской областях спектра.

При сублимации льдов в атмосферу одновременно интенсивно выносится пыль, за счёт которой в основном создаётся хвост кометы. Согласно классификации, предложенной ещё во 2-й половине 19 века Ф. А. Бредихиным, различают три типа кометных хвостов: I - прямые и узкие, направленные в противоположную от Солнца сторону; II - широкие, изогнутые и несколько отклонённые относительно направления от Солнца; III - прямые, короткие и сильно отклонённые от направления от Солнца. В 20 веке С. В. Орлов разработал физическую основу данной классификации в соответствии с механизмом образования хвоста. Хвост типа I создаётся плазмой, взаимодействующей с солнечным ветром, хвост типа II - частицами пыли субмикронных размеров, подверженными воздействию светового давления, хвост типа III - совокупностью мелких и более крупных частиц, испытывающих различное ускорение под действием гравитационных сил и светового давления.

Вследствие такого механизма образования положение в пространстве хвостов типа III менее чёткое, оно не совпадает с антисолнечным направлением и отклонено назад относительно орбитального движения. Иногда в структуре хвоста наблюдаются изогнутые линии - так называемые синдинамы, или даже веер синдинам, созданных пылинками разных размеров.

Изменения, происходящие с кометами в разных точках её орбиты и в течение жизни, в значительной степени определяются нестационарными процессами тепломассопереноса в пористом ядре и формированием неоднородной структуры поверхности, с которой происходит сублимация. Кинетическое моделирование этих процессов позволило получить представление о состоянии газа в коме. Вблизи ядер активных комет течение газа в полусфере, обращённой к Солнцу, близко к равновесному, плотность газа быстро падает по мере удаления от поверхности ядра. Из-за адиабатического расширения газа в межпланетный вакуум температура составляет несколько кельвинов на расстоянии от ядра около 100 км. В окрестности оси симметрии образуется хорошо выраженная струя (джет), обусловленная интенсивным выносом газа и пыли. (На изображении ядра кометы Галлея, полученном при пролёте вблизи него КА «Джотто», видны несколько джетов.) Такую неравномерность сублимации с поверхности ядра можно объяснить тепловыми деформациями, вызывающими разломы и трещины в поверхностной корке кометы.

В результате интенсивного выделения пыли короткопериодических комет вдоль её орбиты образуются пылевые торы. Эти торы периодически пересекает Земля в своём движении по орбите, что вызывает метеорные потоки.

Значение комет для космогонии . Происхождение комет, вероятно, связано с гравитационным выбросом ледяных тел из области образования планет-гигантов (смотри в статье Космогония). Поэтому исследования комет способствуют решению фундаментальной проблемы происхождения и эволюции Солнечной системы. Кометы представляют большой научный интерес, прежде всего с точки зрения космохимии, поскольку содержат первичное вещество, из которого образовалась Солнечная система. Считается, что кометы и наиболее примитивный класс астероидов (углистые хондриты) сохранили в своём составе частицы протопланетного облака и газопылевого аккреционного диска. В качестве реликтов формирования планет (планетезималей) кометы претерпели наименьшие изменения в процессе эволюции. Поэтому информация о составе комет позволяет наложить достаточно строгие ограничения на диапазон параметров, используемых при разработке космогонических моделей.

В то же время, по современным представлениям, сами кометы могли сыграть важную роль в эволюции Земли и других планет земной группы в качестве источника летучих элементов и их соединений (в первую очередь воды). Как показали результаты математического моделирования, за счёт этого источника Земля могла получить количество воды, сопоставимое с объёмом её гидросферы. Примерно такие же количества воды могли получить Венера и Марс, что говорит в пользу гипотезы о существовании на них древних океанов, потерянных в ходе последующей эволюции. Кометы рассматриваются также как возможные носители первичных форм жизни. Проблема возникновения жизни на планетах связывается, в частности, с транспортом вещества внутри и вне пределов Солнечной системы и миграционно-столкновительными процессами, ключевую роль в которых играют кометы.

Лит.: Орлов С. В. О природе комет. М., 1960; Добровольский О. В. Кометы. М., 1966; Physics and chemistry of comets. В.; N. Y., 1990; Yeomans D. Comets: а chronological history of observation; science, myth and folklore. N. Y., 1991; Comets in the post-Hailey era. Dordrecht, 1991. Vol. 1-2; Маров М. Я. Физические свойства и модели комет // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. 1994. Т. 28. № 4-5; он же. Малые тела Солнечной системы и некоторые проблемы космогонии // Успехи физических наук. 2005. Т. 175. № 6.

Комета представляет собой небесное тело малых размеров, состоящее изо льда с вкраплениями пыли и каменных обломков. При приближении к солнцу лед начинает испаряться, потому за кометой остается хвост, растягивающийся порой на миллионы километров. Хвост кометы состоит из пыли и газа.

Орбита кометы

Как правило, орбита большей части комет представляет собой эллипс. Однако достаточно редко встречаются также круговые и гиперболические траектории, по которым двигаются ледяные тела в космическом пространстве.

Кометы, проходящие через Солнечную систему

Через Солнечную систему проходит немало комет. Остановим внимание на наиболее известных космических странницах.

Комета Аренда-Роланда была впервые обнаружена астрономами в 1957 году.

Комета Галлея проходит недалеко от нашей планеты раз в 75,5 лет. Названа по имени британского астронома Эдмунда Галлея. Первые упоминания об этом небесном теле встречаются в Китайских древних текстах. Пожалуй, наиболее известная комета в истории цивилизации.

Комета Донати была открыта в 1858 году итальянским астрономом Донати.

Комета Икея-Секи была замечена японскими астрономами-любителями в 1965 году. Отличалась яркостью.

Комета Лекселя была обнаружена в 1770 году французским астрономом Шарлем Мессье.

Комета Морхауза была открыта американскими учеными в 1908 году. Примечательно, что в ее изучении впервые использовалась фотография. Отличалась наличием трех хвостов.

Комета Хейла-Боппа была видна в 1997 году невооруженным глазом.

Комета Хиякутаке наблюдалась учеными в 1996 году на небольшом удалении от Земли.

Комета Швассмана-Вахмана впервые была замечена немецкими астрономами в 1927 году.

«Молодые» кометы имеют голубоватый оттенок. Это связано с наличием большого количества льда. По мере вращения кометы вокруг солнца лед тает, и комета приобретает желтоватый оттенок.

Большая часть комет вылетает из пояса Койпера, представляющего собой скопление замороженных тел, которые находятся неподалеку от Нептуна.

Если хвост кометы голубого оттенка и повернут от Солнца – это свидетельство того, что он состоит из газов. Если же хвост желтоватый и повернут к Солнцу, то в нем много пыли и других примесей, притягивающихся к светилу.

Изучение комет

Ученые получают информацию о кометах визуально через мощные телескопы. Однако в ближайшем будущем (в 2014) году запланирован пуск космического аппарата ЕКА «Розетта» для изучения одной из комет. Предполагается, что аппарат будет находиться рядом с кометой на протяжении длительного времени, сопровождая космическую странницу в ее пути вокруг Солнца.

Заметим, что ранее НАСА запустило космический аппарат «Дип Импакт» для столкновения с одной из комет Солнечной системы. В настоящее время аппарат находится в исправном состоянии и используется НАСА для изучения ледяных космических тел.

Библиографическое описание: Фальковская В. Д., Косарева В. Н. Кометы и их исследования с помощью космических аппаратов // Юный ученый. — 2015. — №3. — С. 132-134..05.2019).



В данной работе я расскажу вам о кометах и их исследованиях с помощью космических аппаратов. Для начала обратимся к самому определению кометы. Комета представляет собой небольшое небесное тело, которое имеет туманный вид, обращается вокруг Солнца по коническому сечению с растянутой орбитой. При приближении к Солнцу комета образует кому и иногда хвост из газа и пыли. Предполагают, что кометы прилетают в Солнечную систему из облака Оорта, в котором находится огромное количество кометных ядер. Тела, как правило, состоят из летучих веществ, испаряющихся при подлёте к Солнцу.

Кометы делятся на короткопериодические и долгопериодические.На данный момент обнаружено более 400 короткопериодических комет. Многие из них входят в так называемые семейства. Например, большинство самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3–10 лет) образуют семейство Юпитера. Немного малочисленнее семейства Сатурна, Урана и Нептуна. Кометы выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину нескольких миллионов километров. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который движется за ней в пространстве.

Яркость комет сильно зависит от их расстояния до Солнца. Из всех комет только очень малая часть приближается к Солнцу и Земле настолько, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Строение кометы . Комета состоит из ядра, комы и хвоста. Ядро кометы представляет собой твердую часть, в которой сосредоточена почти вся её масса.Наиболее распространенной является модель Уиппла. Согласно этой модели ядро - смесь льдов с вкраплением частиц метеорного вещества. При таком строении слои замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере нагревания газы увлекают за собой облака пыли. Это позволяет объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет.Однако согласно исследованиям, которые были проведены с помощью американской автоматической станции ‘Deep Impact’, ядро состоит из рыхлого материала и представляет собой ком пыли с порами.

Кома представляет собой окружающую ядро светлую туманную оболочку, состоящую из газов и пыли. Она обычно тянется от 100 тысяч до 1,4 миллиона километров от ядра. Кома вместе с ядром составляет голову кометы. Кома состоит из трёх основных частей:

а) Внутренняя кома, где происходят наиболее интенсивные физико-химически процессы.

б) Видимая кома.

в) Ультрафиолетовая (атомная) кома.

У ярких комет с приближением к Солнцу образуется ‘хвост’ - светящаяся полоса, которая в результате солнечного ветра направлена в противоположную от Солнца сторону. Хвосты комет различаются длиной и формой. Например, хвост кометы 1944 года был длиной 20 млн км. «Большая комета» 1680 года имела хвост длинной 240 млн км. Также были случаи отделения хвоста от кометы (комета Лулинь).Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны, так как образованы из разрежённого вещества. Состав хвоста разнообразен: газ или пылинки, или же смесь того и другого.

Теорию хвостов и форм комет разработал русский астроном Фёдор Бредихин. Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов. Бредихин предложил три типа хвостов комет:

а) прямые и узкие, направленные прямо от Солнца;

б) широкие и искривлённые, уклоняющиеся от Солнца;

в) короткие, сильно уклонённые от центрального светила.

Частицы, из которых состоят кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.Скорость частицы складывается из скорости кометы и приобретённой в результате действия Солнца. Насколько хвост кометы будет отличаться от направления от Солнца к комете, зависит от массы частиц и действия Солнца.

Изучение комет. Мы все знаем, что люди всегда проявляли особый интерес к кометам. Их необычный вид и неожиданность появления служили источником суеверий. Древние связывали появление в небе этих космических тел с предстоящими бедами и наступлением тяжёлых времён.Исчерпывающее представление о кометах астрономы получили благодаря «визитам» в 1986г. к комете «Галлея» космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» и европейского «Джотто». Многочисленные приборы этих аппаратов передали на Землю изображения ядра кометы и сведения о её оболочке. Оказалось, ядро кометы Галлея состоит изо льда, а также пылевых частиц. Они образуют оболочку кометы, а с приближением её к Солнцу часть из них переходит в хвост.Ядро кометы Галлея имеет неправильную форму и вращается вокруг оси, которая почти перпендикулярна плоскости орбиты кометы.

В настоящее время изучение кометы «Чурюмова - Герасименко» осуществляется с помощью космического аппарата «Розетта». Познакомимся поближе с космическим аппаратом «Розетта». Аппарат «Розетта» разработан и изготовлен Европейским космическим агентством в сотрудничестве с NASA. Состоит из двух частей: зонд «Розетта» и спускаемый аппарат «Филы».Космический аппарат запущен 2 марта 2004 года к комете «Чурюмова - Герасименко». «Розетта» является первым космическим аппаратом, который вышел на орбиту кометы.

Работа аппарата близ кометы. Виюле 2014 «Розетта» получила первые данные о состоянии кометы «Чурюмова - Герасименко». Аппарат определил, что ядро кометы ежесекундно выпускает в окружающее пространство около 300 миллилитров воды. 3 августа 2014 года с расстояния в 285 км было получено изображение с разрешением 5,3 метра/пиксель.Изображения поверхности кометы получены при помощи системы OSIRIS (научной системы обработки изображений, установленной на «Розетте»). В начале сентября 2014 года была составлена карта поверхности с выделением нескольких областей, каждая из которых характеризуется особой морфологией. Зафиксировано наличие водорода и кислорода в коме кометы.

12 ноября ЕКА сообщило об отстыковке аппарата «Филы» от зонда «Розетта» и спуске на поверхность ядра кометы. Он занял около семи часов. На протяжении этого времени аппарат делал снимки как самой кометы, так и зонда ‘Розетта’. Таким образом 12 ноября 2014 года произошла первая в мире мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность кометы. На 14 ноября спускаемый аппарат «Филы» выполнил свои основные научные задачи и передал через «Розетту» на Землю все результаты от научных приборов.

15 ноября «Филы» переключился в режим энергосбережения. Освещённость солнечных батарей была слишком мала для зарядки аккумуляторов и выполнения сеансов связи с аппаратом. По предположению ученых, по мере приближения кометы к Солнцу количество вырабатываемой энергии должно было возрасти до величин, достаточных для включения аппарата.

13 июня 2015 года «Филы» вышел из режима пониженного энергопотребления, была установлена связь с аппаратом.13 августа 2015 года, комета «Чурюмова - Герасименко» достигла перигелия - точки своего максимального сближения с Солнцем. Данное событие имеет символичное значение, поскольку впервые в истории изучения космоса вместе с кометой перигелий прошла созданная человеком автоматическая станция.В точке максимального сближения с Солнцем комета и станция «Розетта» оказались на удалении около 186 млн. км от нашего светила. В этой области космический объект оказывается раз в шесть с половиной лет - именно столько длится период обращения кометы вокруг Солнца.Сейчас комета «Чурюмова-Герасименко» и «Розетта» движутся со скоростью приблизительно 34,2 км/с. Пара находится на расстоянии около 265,1 млн. км от Земли.Научная программа «Розетта» продлится ещё около года - до сентября 2016-го. Это позволит собрать массу важной научной информации в дополнение к той, которая уже получена. Европейское космическое агентство заявило, что на комете «Чурюмова - Герасименко» найдены условия, необходимые для возникновения жизни.

Зонд «Филы» нашел на поверхности кометы 16 органических соединений, насыщенных углеродом и азотом, в том числе четыре соединения, которые прежде не обнаруживались на кометах. Как отмечается в заявлении ЕКА, некоторые из этих соединений «играют ключевую роль в синтезе аминокислот, сахаров и нуклеинов», являющихся необходимыми компонентами для зарождения жизни. Формальдегид, например, задействован в формировании рибозы, производная от которой является компонентом ДНК», - указали в агентстве.

Как полагают ученые, наличие таких сложных молекул в комете, свидетельствует о том, что химические процессы могли сыграть ключевую роль в содействии формированию условий для возникновения жизни. Была выдвинута гипотеза, согласно которой на комете могут присутствовать микробы инопланетного происхождения. Именно присутствие живых организмов подо льдом позволяет объяснить богатую органическими соединениями черную кору. Подтвердить теорию невозможно, поскольку ни «Розетта», ни «Филы» не были оборудованы приборами, позволяющими искать следы жизни.

Участники миссии «Розетта» пришли к выводу, что у кометы «Чурюмова - Герасименко» отсутствует собственное магнитное поле.

Изучение свойств комет должно помочь исследователям пролить свет на процессы, протекавшие при формировании объектов Солнечной системы. В частности, наличие магнитного поля у комет может являться свидетельством того, что именно благодаря магнитному взаимодействию происходило объединение мельчайших частиц друг с другом. Между тем, отсутствие собственного магнитного поля может заставить учёных несколько пересмотреть принятую теорию формирования объектов Солнечной системы.

Литература:

1. Комета. https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %9A %D0 %BE %D0 %BC %D0 %B5 %D1 %82 %D0 %B0#.D0.98.D0.B7.D1.83.D1.87.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5_.D0.BA.D0.BE.D0.BC.D0.B5.D1.82
2. Комета Чурюмова-Герасименко достигла перигелия http://www.3dnews.ru/918592?from=related-block
3. Работа аппарата близ кометы http://tunguska.ru/forum/index.php?topic=1019.0

Кометы – это небольшие объекты Солнечной системы, которые движутся по орбите вокруг Солнца и могут наблюдаться в виде яркой точки с длинным хвостом. Они интересны по нескольким причинам.
С древних времен люди наблюдали кометы в небе. Только раз в 10 лет мы можем увидеть комету с Земли невооруженным взглядом. Ее впечатляющий хвост вспыхивает по небу в течение нескольких дней или недель.
В древности кометы считались проклятием или знамением, предшествующим беду. Так в 1910 году, когда Землю зацепил хвост кометы Галлея, некоторые предприниматели воспользовались ситуацией и продавали людям противогазы, таблетки от кометы, а также зонты для защиты от комет.
Свое название комета получила от греческого слова «длинноволосый», так как люди в Древней Греции думали, что кометы похожи на звезды с распущенными волосами.

У комет появляется хвост, только когда они находятся близко к Солнцу. Когда же они далеко от Солнца, то кометы являются исключительно темными, холодными, ледяными объектами. Ледяное тело называется ядром. Оно составляет 90 % массы кометы. Ядро состоит из различных типов льда, грязи и пыли. В свою очередь лед включает в себя замерзшую воду, а также примеси различных газов, таких как аммиак, углерод, метан и др. А в центре располагается небольшое ядро из камня.

Во время приближения к Солнцу льды начинают нагреваться и испаряться, выпуская газы и частицы пыли, которые образуют облако или атмосферу вокруг кометы, называемое комой. Когда комета продолжает передвигаться ближе к Солнцу, частицы пыли и другой мусор в коме начинают сдуваться из-за давления солнечного света со стороны Солнца. Этот процесс и образует пылевой хвост.

Если хвост достаточно яркий, то мы можем видеть его с Земли, когда солнечный свет отражается от частиц пыли. Как правило, у комет есть еще и второй хвост. Он называется ион или газ, и он образуется, когда льды ядра нагреваются и превращаются непосредственно в газы без прохождения через жидкую стадию – процесс, называемый сублимацией. Остаточный газ видно благодаря свечению, вызванному солнечной радиацией.


После того, как кометы начинают двигаться в обратном направлении от Солнца, то их активность снижается, а хвосты и кома исчезают. Они превращаются в простое ледяное ядро снова. А когда орбиты комет опять вернут их к Солнцу, то голова и хвосты кометы начинают снова формироваться.
Кометы имеют широкий диапазон размеров. Самые маленькие кометы могут иметь размер ядра до 16 километров. Крупнейшее ядро наблюдалось около 40 километров в диаметре. Хвосты пыли и ионов могут быть огромными. Ионный хвост кометы Хиякутаке простирался на расстоянии около 580 миллионов километров.


Существует множество версий образования комет, но наиболее распространенная та, что кометы возникли из остатков веществ при формировании Солнечной системы.
Некоторые ученые считают, что именно кометы занесли на Землю воду и органические вещества, которые и стали источником зарождения жизни.
Метеоритный дождь можно наблюдать, когда орбита Земли пересекает след из мусора, оставленный кометой позади себя.


Неизвестно сколько комет существует, так как большую часть никогда не видели. Но существует скопление комет, которое называется Пояс Кюйпера, расположенное в 480 миллионах километров от Плутона. Есть еще одно такое скопление, окружающее Солнечную систему, под названием Облако Оорта – в нем одновременно может находиться более триллиона комет, которые двигаются в различном направлении. По состоянию на 2010 год, астрономы обнаружили около 4000 комет в нашей солнечной системе.


В большей степени увидеть комету – это чудо, которое многие мечтают увидеть хотя бы раз в жизни. Но в исключительно редких случаях, кометы могут вызвать проблемы на Земле. Большинство ученых считают, что очень большой астероид или комета могли поразить Землю приблизительно 65 миллионов лет назад. В результате этого вызванные изменения на Земле привели к вымиранию динозавров. Очень большие астероиды, а также очень большие кометы, могли бы привести к серьезному повреждению если бы достигли Земли. Тем не менее, ученые считают, что крупные последствия, как те, что убили динозавров происходят один раз за несколько сот миллионов лет.


Кометы могут изменить направление полета по нескольким причинам. Если они проходят достаточно близко к планете – перетягивание тяжести этой планеты может незначительно изменить путь кометы. Юпитер, самая большая планета, является наиболее подходящей планетой, чтобы изменить путь кометы. Телескопы и космические аппараты зафиксировали изображения по меньшей мере одной кометы – Шумейкер-Леви 9 – разбившейся от удара об атмосферу Юпитера. Кроме того, иногда кометы двигающиеся по направлению к Солнцу, попадают прямо в него.

За миллионы лет, большинство комет гравитационно вылетают за пределы Солнечной системы или теряют свои льды и распадаются во время движения.