Los cometas. Icebergs sistema solar

Las noticias más interesantes de esta semana, el espacio se considera merecidamente la reunión de la sonda europea Rosetta al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko . Este cometa, que mide 03.05 km lejos de la única que honró a la atención inmediata de naves interplanetarias. Sin embargo, hay muchas razones para creer esta reunión y espero firmar histórico.

Sonda Misión Rosetta es una consecuencia lógica de la especial, y se puede decir lo místico, el interés de la humanidad a los "peludos» (komḗtēs) luminarias ya que estos cuerpos celestes nombrados por los antiguos griegos. A continuación se analiza en una forma popular de conocimiento humano acerca del "Iceberg" cósmica, y tratamos de entender el enorme interés en él de la comunidad científica.

Puntual "gorevestnitsa» h5> La historia de las observaciones documentadas de los cometas se remonta varios miles de años, la descripción más detallada de la aparición de la "peluda" de la luz se puede encontrar en las antiguas crónicas chinas.

Incluso entonces, la aparición de estas estrellas se asoció con eventos místicos y, a menudo trágicos. Así que la aparición de un cometa brillante en 240g do.n.e. Se interpretó como una señal de la inminente desaparición de la emperatriz china. El mismo cometa manifiesta en el cielo por encima de Roma en do.n.e. 12g ya "prejuzgar" el destino de Agripa, un amigo cercano y el hijo del emperador Augusto. En el siglo sexto, se "inició una" sequía y disturbios en el Imperio Bizantino, y 1066g, en opinión de los contemporáneos, inequívocamente condenó la invasión de Inglaterra por Guillermo el Conquistador, duque de Normandía.

cometa Halley en el tapiz de Bayeux, 1066 i>


Sin embargo, este cometa estaba destinado a jugar un papel muy importante en la historia de la ciencia. En 1682, el astrónomo Edmund Halley Inglés, el cálculo de la órbita se observó un cometa brillante, observó que coincide con las órbitas de los cometas en 1531 y 1607g. Suponiendo que estamos hablando de uno y el mismo cometa, predijo su aparición en el perigeo (punto más cercano a la órbita del sol) en 1758.

Su aparición con un retraso de meses en el 1759g era más que suficiente para reconocer el triunfo de la teoría de la gravitación de Newton. El cometa Halley se encuentra ahora en la primera línea de una enorme lista de observados desde cometas. Su índice 1P / 1682 indica que es el primero de los cometas "que regresan" al Sol se refiere al grupo R -. Cometas de periodo corto, y fue inaugurado en 1682g

Los parámetros de la órbita del cometa Halley i>


Una vez más, gracias al cometa Halley, que se celebró en el disco del Sol en 1910, los astrónomos fueron capaces de estimar el tamaño aproximado de los núcleos cometarios, era menos de 20 km. Al mismo tiempo, la primera vez que se realizó un análisis espectral de la cola luminarias "peludos" resultó rica cianógeno venenoso y monóxido de carbono. ¿Qué causó gran pánico en el mismo año cuando la Tierra pasa a través de la cola del cometa propio fundamento.

La imagen del cometa Halley en 1910 i>

Por la próxima llegada de un cometa en 1986, la humanidad ya no se limita a las observaciones de la Tierra (más desfavorables en ese año). En el "Iceberg" "intercepción" El espacio fue una flotilla de naves espaciales. La composición de "Halley Armada" fue el siguiente:

cometa Halley en 1986, i>


- Dos sonda soviética «Vega 1" y "Vega 2» , voló una distancia de unos 9000 km del núcleo del cometa, constituyendo mapa en 3D del kernel y transmite 1500 imágenes (imagen de abajo).


- Sonda europea "Giotto", llega al núcleo a una distancia de 605 kilometros, gracias a la ayuda de los dispositivos de navegación soviéticos (foto de abajo)
.

- Dos sonda japonesa "Suysey" y "Sakigake", se acercaron al kernel a 150.000 km y 7 millones respectivamente
. - ISEE-3 (ICE) estudió la cola del cometa Halley con el punto de Lagrange L1 (la Tierra-Sol)
.
ilustración "Halley Armada" que estudió un cometa en 86 g i>


Recibió una gran cantidad de información sobre la materia cometaria, tomado miles de fotografías del núcleo. Evaluación del tamaño del núcleo de las observaciones de cometas confirmó 1910 - el núcleo de forma irregular 15/8 km. Obtener más experiencia en la interacción de diversas agencias espaciales, en la solución de problemas tecnológicos complejos.

Por desgracia, tan esperada por la comunidad científica, "el año del cometa Halley" se vio empañado por dos desastres hechos por el hombre -. La muerte de la tripulación del "Challenger" y el accidente de Chernobyl

Además de cometa Halley, los astrónomos han observado miles de cuenta de los últimos 300 años de los cometas. Los núcleos tienen un tamaño de varias decenas de metros a decenas de kilómetros y son una mezcla de polvo y hielo, principalmente agua, amoniaco y / o metano (el llamado modelo de "bolas de nieve sucia" de Whipple). Sin embargo, es evidente que muchos núcleos pueden en cierta medida se desvían de este modelo. Así sonda espacial impacto profundo, dejó caer la "bomba" en el cometa Tempel 1 en 2005, reveló que el cometa se compone principalmente de un polvo de esqueleto poroso.

«Ataque con bomba" Cometa Tempel sonda impacto profundo y el posterior paso de la sonda cometa sobre Stardust i>

Como el material de construcción principal conservadas bloques de construcción del sistema solar, los cometas son de gran interés para la geología, la química y la biología. Es de suponer que los cometas trajeron a la Tierra en la antigüedad la mayor parte de su agua de la hidrosfera. Las líneas espectrales de muchos cometas descubrieron compuestos orgánicos complejos abajo a aminoácidos y urea. Los científicos creen que los cometas, como incubadoras de compuestos orgánicos complejos que podrían traer a la Tierra una base química para la aparición de la vida. Blockquote>
 Al acercarse al perihelio, núcleo del cometa, bajo la influencia de la radiación solar, comienza expulsando enormes cantidades de gas, sin pasar por el estado líquido de la agregación tayaschego hielo (sublimación). Gases, a su vez arrastran la gran masa de polvo se mezcla en el hielo, que junto con las partículas de hielo arrancado bajo la influencia de la radiación solar y el viento, el lado opuesto de la estrella.

El tamaño de las "colas" del cometa puede alcanzar varios cientos de millones de kilómetros de largo. Así, en 1996, el sonda espacial «Ulises» (NASA / ESA), pasó de repente a través de la cola del cometa 1996 Big C / 1996 Hyakutake ... de 500 millones de kilómetros a sus espaldas!

Sin embargo, las colas de los cometas no siempre vienen en "directo" o dirigirse de nuevo al sol. Dependiendo de las características orbitales de la cometa, su composición, la interacción del viento solar y el campo magnético solar con la materia luces "shaggy" ionizados, la cola puede ser dirigido perpendicular a y en la dirección de la radiación solar. Y en la cola de un cometa puede constar de varias partes de diferentes direcciones, o incluso tomar la forma de una concha de gas de polvo enorme.

El cometa 17P / Holmes es un ejemplo de una estructura atípica de la envoltura de gas-polvo (coma) del cometa, muestra los tamaños comparativos de su coma, el Sol y Saturno i>

Desde 1995, todos los cometas se suelen dividir en clases: P / - cometas de periodo corto con un período orbital de menos de 200 años. C / - cometa de periodo largo con un período orbital de más de 200 años. X / - cometas con parámetros orbitales desconocidos (cometas históricos). D / - destruidos o cometa "perdido" y, finalmente, la clase A / - asteroides, cometas asumidas.

colisión del cometa Shoemaker-Levy 9 con Júpiter en 1994. Más tarde el cometa volvió de clase «suicidio» D / 1993 F i>


Antes de que el índice de clase (normalmente p /) en general tienen el número de serie del paso por el perihelio del cometa confirmado (el punto de la órbita más cercano), y después de - un año de la apertura. Después de un año de la apertura se suele poner letras denotan ½ meses y el número de serie de la apertura, por ejemplo un cometa descubierto en la primera quincena de enero e Y, respectivamente, para la segunda quincena de diciembre. Y al final indicar los nombres de los descubridores. Así, el nombre del cometa Churyumov-Gerasimenko nomenclatura vyglyadelo lo desea: 67P / 1969 R1. Sin embargo, más a menudo en forma de reducción (n) P / Apellido descubridor.

Especial atención debe ser "cometas extrema" de clase, pasando muy cerca del sol. Sondas espaciales Casi siempre que se fijan estudiar nuestra estrella - SOHO y "Twins» Stereo A y B. Se supone que la mayor parte de estos cometas es una las piezas de un cometa gigante, destruyendo miles de años atrás (el cometa Kreutz)
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«harén del rey" planetas h5> La mayor parte de los cometas de período corto, a su vez, se divide en 4 grandes de la familia, los parámetros de la órbita y la influencia gravitacional de "maestro" del planeta gigante. La más numerosa "familia" tiene un Júpiter, que es "propiedad" siguiendo el cometa:

19F / Borelli , cerca de donde trabajaba la sonda Deep Space 1 (NASA) en 2001;


103R / Hartley 2, estudió la sonda Deep Impact (NASA) en 2010 (animación de abajo), luego de la visita mencionada del cometa 9P / Tempel (Tempel 1), otro representante típico de una "familia";


Comet 81R / Wilda, junto a la cual la sonda Stardust (NASA) fue capaz de recoger muestras de polvo y traerlos de vuelta a la Tierra en 2006;


Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko , sonda estudiado Rozetta (ESA), ya que sus características se refiere a la "familia del rey" de los planetas.

A continuación, siga la familia de cometas, respectivamente, Saturno, Urano y Neptuno, dicho primer cometa Halley es un típico representante de la familia de cometas korotkoperiodichnyh Neptuno.

«Caos" en la zona "estabilidad» h5> Algunos cometas de período corto en la versión más popular entre los científicos, "volar" a nosotros desde los límites exteriores de la Cinturón de Kuiper - dispersión de disco (RD). RD con el cinturón de Kuiper es un gran disco de cuerpos helados de mayor diámetro de unas pocas decenas de metros a miles de kilómetros (Plutón y Caronte). Que van desde una distancia de 35 unidades astronómicas (la órbita de Neptuno) a los límites exteriores de la UA 50 (O 100 UA con RD) zona tiene un peso estimado de 8.1 masa de la Luna (el cinturón de asteroides no es tan masiva como 0, 04 masa de la Luna). En realidad, el cinturón de Kuiper en su conjunto es estable, gracias resonancia orbital con Neptuno, y entre sí.

El mapa de la distribución de los objetos del cinturón de Kuiper conocidos (Figura distancias ae) i>

El estado actual del cinturón de Kuiper y la nube de Oort, asociado con la antigua migración de Neptuno en las regiones exteriores del sistema solar, bajo la influencia de las resonancias de Júpiter y Saturno. Parte del material fue expulsado del Sistema Solar, la parte de la nube de Oort - en sus partes externas. Millones como otros restos fueron arrojados al interior del sistema solar, causando bombardeo pesado tardío 3.4, 5 mil millones de años Hace.

El sistema solar antes de la "migración" de Neptuno (órbita púrpura) - (a), durante (b) y después de ©. Verde indica la órbita de Urano i>
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 Para explicar la inestabilidad del disco disperso, es necesario recurrir a los fundamentos de la mecánica celeste. Los dos parámetros principales de la órbita de un cuerpo celeste es apocentro (punto de máxima distancia desde la superficie de un planeta o una estrella en este último caso hablamos de afelio) y periapsis (punto de la órbita más cercano, o en el caso de la revolución alrededor del sol - perihelio). La diferencia entre los valores expresados ​​en la excentricidad de la órbita - el grado de desviación de la rango ideal (e = 0) a una elipse (E & gt; 0, pero & lt; 1), y además a la parábola (e = 1), y la hipérbole (e & gt; 1)


En los dos últimos casos estamos hablando de el camino de no retorno. Cambio de la órbita puede, en cualquier momento, pero sobre todo en el afelio se ve afectada por cambios en la velocidad en el perihelio (el afelio aumento de aceleración y disminuir frenado) y viceversa. Y cuanto mayor es la excentricidad, mayor es el efecto de los cambios de velocidad. Por otra parte, la "sensibilidad" de las perturbaciones orbitales aumenta con la altura, ya que la órbita es inversamente proporcional al aumento de la tasa de caídas rotación orbital del cuerpo (las personas familiarizadas con el simulador Orbiter y KSP saben esto no de oídas).

En la parte interior del sistema solar, en la zona de los planetas terrestres y el cinturón de asteroides, la velocidad orbital del cuerpo es bastante grande (decenas de km / s), y las relativamente pequeñas excentricidades. Por lo tanto, las fuertes perturbaciones orbitales es necesario gastar una gran cantidad de energía. En el borde exterior del cinturón de Kuiper, el disco disperso, las velocidades orbitales de los cuerpos por lo general van desde unos pocos kilómetros hasta unos pocos cientos de km / s, por lo que incluso las pequeñas perturbaciones gravitacionales o colisión alteran considerablemente la excentricidad. Cuerpo celeste aumenta significativamente su afelio (aceleración), o reducir el perihelio (frenado), de cara a la parte interior del sistema solar.

diferencia Tabla velocidades orbitales en el sistema solar? Mercurio - Marte (terrestre), Júpiter - Neptuno (gigantes) y Plutón (la parte interna del Cinturón de Kuiper)

Camioneros del espacio h5> Todavía en la más popular en la comunidad científica creen que la mayoría de corto período de clase cometas P / todo del cometa P / llegan a nosotros desde la supuesta nube de Oort. La parte interior de la nube tiene la forma de una cinta toroidal, que se extiende sobre una distancia de 2.000 a 20.000 unidades astronómicas (nube de Hills). La masa de esta estimación nube al menos dos docenas de la masa de la Tierra.

Los tamaños comparativos de las órbitas de los planetas terrestres en el fondo del Cinturón de Kuiper, y de acuerdo con el tamaño de este último contra el telón de fondo de la nube de Oort i>


Nube Hills sirve como una especie de reposición externa, una nube esférica, una masa de unas pocas masas terrestres, que se extiende desde una distancia de 20 000 UA 1 año-luz, a la frontera gravitacional del sistema solar (el alcance de la colina). Esa nube de Oort exterior, y es considerado el principal "proveedor" de los cometas en el sistema solar interior. Es de suponer que se trata de los restos de los "bloques de construcción" primarios del sistema solar, por lo que estos objetos son de gran interés científico. Los efectos de frenado y aceleración, que se describen en el Cinturón de Kuiper, hay mucho más fuerte debido a las velocidades orbitales extremadamente bajos de cometas (metros por segundo).

Entre los más conocidos cometas de período largo de las últimas décadas hay que señalar que el cometa C / 1996 B2 Hyakutake, C / 2006 R1 y C / 2009 P1 McNaught. Apareciendo a él de regiones distantes de los cometas de Oort nube, tanto en la primera y última vez, perihelio vuelo, nunca abandonado el sistema solar en una trayectoria hiperbólica (excentricidad mayor que 1).

C / 1996 B2 Hyakutake en el cielo terrestre i>

C / 2006 P1 McNaught ("Gran Cometa de 2007"), con otro ejemplo de la arqueado coma "equivocado" i>

En 2010 el cometa Elenin (C / 2010 X1) tenía la intención de hacer lo mismo, pero la perturbación gravitacional de Júpiter "prescribir" un cometa en el sistema solar, la reducción de la excentricidad de menos de 1 (el afelio es de 500 UA). El famoso "Big cometa en 1997," Hale Bopp (C / 1995 01) está destinada a dar otra vuelta de honor en su perihelio, casi perpendicular al plano de las órbitas de la Tierra. Sin embargo, la gravedad inexorable de Júpiter, y esta vez el perihelio del cometa reduce a la mitad - de 600 (período de circulación de 4.800 años) y 350 UA (período de circulación de 2.400 años).

«Un gran cometa en 1997," Hale Bopp i>


Y quizás la mayor decepción astronómica 2013 se convirtió en el cometa ISON (C / 2012 S1), que se mueve en una trayectoria parabólica (e = 1) de las afueras del sistema solar, un cuerpo celeste cayó literalmente abajo cuando pasa su perihelio.


Simulación de cambios en la historia de nuestra órbita familiarizado antiguo del cometa Halley, reveló que ella también llegó en un sistema solar distante de la nube de Oort. Perturbaciones gravitacionales de los planetas gigantes, como es el caso de muchos otros cometas, "recetan" a la familia de cometas Neptuno. Afelio de la órbita del cometa apenas toque el Cinturón de Kuiper (35 UA) y el perihelio pasa más cerca de Venus en 88mln km del sol. La próxima vez que el cometa vuelve a perihelio en 2061.

En conclusión, me gustaría recordar las palabras de Mark Twain, nací en el año de la aparición del cometa Halley (aunque una diferencia de 150 años): "Yo he venido a este mundo con un cometa y se van, también, con ella cuando llegue el año que viene» © 1909 . El Sr. Twain ido realmente en 1910, y con ella, Leo Tolstoy y el famoso astrónomo italiano Schiaparelli. De acuerdo, no es la empresa más aburrido para explorar el sistema solar.

Los lectores, deseo sinceramente a la altura de ese momento trascendental, y dejar que no hay desastres hechos por el hombre o la muerte de los ídolos no se echan a perder sus impresiones de admiración por la belleza del famoso peregrino del espacio.





Fuente: habrahabr.ru/post/232631/