Комети. Сонячні системи льодяників

Найцікавіші новини простору цього тижня заслужено вважають нараду Європейського зонду Розетті з привітом 67П / Чурюмова-Герасіменко. Цей літій, 3-5 км за розміром, далеко від того, що отримав безпосередню увагу міжпланетних транспортних засобів. Однак, існує причина, щоб розглянути цю зустріч і дати нам надію історичним.

Місія пробе Ростита – це логічний наслідок особливого, і ми можемо сказати містичні, цікавість людства в «шаках» (коматети) люмінесів, оскільки ці небесні органи названі давньогрецькими. Нижче ми проаналізуємо в популярному вигляді знання, накопичені людиною про косметику «іцеберги», і намагаємось зрозуміти великий інтерес у них з наукової спільноти.


Історія задокументованих спостережень комедії датується кілька тисяч років, найбільш докладний опис зовнішнього вигляду «похилих» світильників можна знайти в давньокитайських літописах.

Навіть тоді поява цих світильників пов'язана з міфічними і часто трагічними подіями. Таким чином, зовнішній вигляд яскравого приходу в 240 р. до н.е. трактувався як ознака неоднорідної смерті китайського всмоктування. Прийшов, що з'явився в небі над Римом в 12 B.C. вже зауважив долю Agrippa, близьким другом і сином-правом імператора Августуса. У 6-му столітті вона також «робила» посуху і бульйонів у Візантії, а в 1066 р. відповідно до контемпорій, нерівноцінно домовленої Англії до вторгнення Вільяма Конкорора, герцога Норманди.

Костюм Halley на конях з Bayeux, 1066


Проте, ця ставка була доведена для відтворення дуже важливої ролі в історії науки. У 1682 році англійський астроном Edmund Halley, розрахувавши орбіту яскравого приходу, помітив, що він збігається з орбітами приймок 1531 і 1607. У 1758 р. він пророкував свій зовнішній вигляд (найменша точка до сонця)

Його зовнішній вигляд місяця в 1759 році був більш ніж достатньо, щоб визнати тріумф теорії Ньютона гравітації. Приходь галей тепер у верхній частині величезного переліку парі, що спостерігали. Його індекс 1P/1682 вказує на те, що він є першим з приходів "перевернутий" до Сонця, належить до групи P - короткоперіодних пар і був відкритий в 1682 році.

Параметри орбіти приходу Холей


І знову, завдяки приходу галей, який проходив по всій сонці в 1910 році, астрономи змогли оцінити приблизний розмір привітної нуклеї, він був менше 20 км. У той же час вперше був проведений спектральний аналіз хвоста зірки «шаггі», так як він виявився, щоб бути багатим отруйним цинідом і оксидом вуглецю. Це викликало велику паніку в тому ж році, що Земля проходила через хвіст приходу, звичайно безземний.

Picture of Halley's Comet 1910

До наступного прибуття приїзду в 1986 році людство не обмежувалося спостереженнями з Землі (незважаючи на несприятливий рік). На «інтерфейс» площі «йсберг» пройшов флотиль космічних апаратів. Композиція Армади Холі:

Приїждж Халей в 1986
144194

- Два радянські проби "Vega 1" і "Vega 2", що літають на дистанції близько 9000 км від нулюсу приманки, зробили 3D карту ядер і передається 1,500 зображення (карта нижче).


Європейський пробе Giotto підійшов до ядра на відстані 605 км, завдяки навігаційної допомоги радянських пристроїв (фото нижче).


- Два японських зондів Суісе і Сакігейк підійшов до ядра на 50 000 і 7 млн км, відповідно.
ISEE-3 (ICE) вивчав хвіст приходу Halley з точки зору Lagrange L1 (Система Earth-Sun).

Ілюстрація армиди галей, які навчалися приходу в 86 г


Взято величезну кількість інформації про пастальну речовину, набрано тисячі картин нуклесу. Оцінка розміру нуклесу приходу підтверджено спостереженнями 1910 р. - ядро нерегулярної форми 15/8 км. Ми отримали великий досвід взаємодії різних космічних агентств у вирішенні складних технологічних задач.

На жаль, довгоочікуваний «річ приходу Холей» був переповнений двома стихійними лихами – смертю бригади та аварії на ЧАЕС.

На додаток до Halley Comet, астрономи побачили тисячі парі за останні 300 років. Ядро коливається в розмірах від декількох десятків метрів до десятків кілометрів, і є сумішшю пилу і льоду, найчастіше води, аміаку та/або метану (так звана модель «брудний сноуборд»). Однак, очевидно, що багато нуклеї можуть відхиляти від цієї моделі в певній мірі. Таким чином, глибокий ударний простір, який скинув «проектиль» на Comet Tempel 1, у 2005 році, дозволило встановити, що ставка складається в основному з пористої пилу.

"Bombarding" Принц Темпель Глибокий ударний зонд і подальший літати біля причалу зірочки


Як вижили будівельні блоки первинного будматеріалу сонячної системи, комети є великим інтересом до геології, хімії та біології. У давнину з'явився запас води його гідросфери до Землі. У спектральних лініях багатьох пар, знайдених комплексних органічних сполук до амінокислот і сечовини. Вчені запропонують, що парі, будучи інкубаторами складних органічних сполук, можуть довести до Землі хімічну основу для виникнення життя.
Підхід перігелії, пастки нуклеї, під впливом сонячної радіації, починають гасити величезні обсяги газів, обходячи рідкий сукупний стан плавлення льоду (дистилація). Гази, в свою чергу, приваблюють великі маси пилу, змішаних в льоді, які разом з льодовими частинками, розкриваються, під впливом сонячного випромінювання і вітру, в протилежному напрямку від зірки.

Розмір парі «хвостики» може досягати декількох сотень мільйонів кілометрів в довжину. Так, в 1996 році космічний простір НАСА/ЕСА несподівано пройшов через хвіст 1996 року Big Comet C/1996 Hyakutake ... 500 млн кілометрів за ним!

Тим не менш, хвостики кожухів не завжди «протягують» або керують назад від сонця. В залежності від орбітальних особливостей кошеня, її складу, сонячного вітру або взаємодії магнітного поля сонця з іонізованою речовиною зірки «покоївка», хвіст може бути спрямований як перпендикулярно, так і в напрямку сонячного випромінювання. Більш того, в одному парі, хвіст може складатися з декількох багатопрямих частин, або навіть мати зовнішній вигляд величезної газопильної оболонки.

Comet 17P / Holmes є прикладом атипової структури оболонки газової тирси (coma) приманки, показує порівняльний розмір її коми з сонцем і Сатурн.

З 1995 року всі парі зазвичай були класифіковані як короткоперіодні комети з орбітальним періодом менше 200 років. C / - довгоперіодні комети з періодом понад 200 років. Комети з невідомими орбітальними параметрами (історичні комети) D/ - знищені або "місні" парі і, нарешті, клас А/ - астероїди помилкові для парі.

Comet Shoemaker-Levy 9 зустрінеться з Юпітером в 1994 році. Після того, як парі переоцінили як бомбардувальник суїцидів. Д/ 1993 Ф


До індексу класу (найчастіше P/), послідовність проходження за допомогою пускової перігелії (близька точка орбіти) зазвичай знаходиться, і після цього року відкриття. Після того, як рік відкриття, лист денотує 1⁄2 місяці, і кількість послідовності відкриття зазвичай відображаються, наприклад, A для парі, виявлені в першій половині січня і Y на другій половині грудня відповідно. І в кінці вказані імена відкриттів. Отже, імена імена кошеня Чурюмов-Герасіменко буде виглядати як так: 67П/69 Р1. Тим не менш, це найчастіше скорочено як (n)P/Family of the Discoverer.

Особливу увагу варто приділити класу «екстремальні прибори», що проходить вкрай близько до Сонця. Вони майже завжди виявляються космічними зонами, які навчають нашу зірку - SOHO і "twins" Stereo A і B. Більшість цих парі думають, що фрагменти гігантського кошеня, які згорнулися тисячі років тому (Креуц Придат).

Основна частина короткоперіодних пар, в свою чергу, ділиться на 4 великі сім'ї, відповідно до параметрів орбіти і гравітаційного впливу гігантської планети. Найчисленнішим «сімейним» є Юпітер, він «долонгує» наступні парі:

19П Бореллі, біля якого працював глибокий космос 1 (NASA) у 2001 році;


103П Hartley 2, вивчаючи Deep Impact Probe НАСА в 2010 році (оновлений нижче), слідуючи вищезазначеним візитом до Comet 9P. Темпель (Tempel 1), інший типовий учасник «сімейного»


Comet 81P/Wild, біля якого зонд Зоряних пробок НАСА зміг зібрати зразки пилу і доставити їх до Землі в 2006 році.


Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, вивчається зондом Rozetta (ESA), а також в його характеристиках відноситься до «king family» планет.

Урану і Нептуна, а Холі Приїжджають, згадуються на початку, є типовим представником короткоперіодних приходів сімей Нептун.

Деякі короткоперіодні приходи, згідно з найбільш популярною версією серед вчених, «флі» до нас з зовнішніх кордонів ременя Kuiper - розсіяний диск (RD). RD разом з ременем Kuiper - це величезний диск великих льодових тіл діаметром декількох десятків метрів, до тисячі кілометрів (Pluto і Charon). Розтягуючи від відстані 35 астрономічних одиниць (на орбіті Нептуна), до зовнішніх меж 50 AU (або 100 AU з RD), ремінь має оціночну масу 1-8 місячних мас (астероїдний ремінь не більше масивних, ніж 0.04 Moon мас). Коїперовий пояс, як правило, стійкий через орбітальні резонанси з Neptune і один з одним.

Розподільна карта відомих об'єктів ременя Kuiper (дистанційна графіка в т.е.)

Поточний стан ременя Kuiper та хмара Oort асоціюється з найстарішою міграцією Neptune на зовнішні райони сонячної системи, під впливом резонансів Юпітера та Сатурна. Деякі з матеріалів вводили з сонячної системи, деякі, разом з хмарою Oort, в її зовнішні частини. Мільйони інших сміття кинули в внутрішню сонячну систему, що викликає пізню важку бомбардування 43,5 мільярдів років тому.

Сонячна система до міграції Neptune (земельна орбіта) - (а), під час (b) і після (c). Зелений - орбіта Урану.

Щоб пояснити нестійкість зовнішнього, розсіяного диска, нам доведеться вдатися до основ самосхідної механіки. Два основні параметри орбіти естезіального тіла є апоцентром (точка найбільшої відстані від поверхні планети або зірки, в останньому випадку вони говорять про апогелію) і перітентри (середня точка орбіти, або в разі перевороту навколо сонця - перигелії). Відмінність цих значень виражається в ексцентричності орбіти – ступінь його відхилення від ідеального кола (e = 0) до ellipse (e > 0, але < 1) і далі до параболи (e = 1) і гіпербола (e > 1).


В останні два випадки немає повернення. Зміна параметрів орбіти можлива в будь-якій точці, але апогелія найбільше впливає на зміни в онкостях при перігелії (підвищена апогелія під час прискорення і зменшення при гальмуванні) і навпаки. І чим сильніше ексцентричність, тим більший ефект зміни швидкості. Крім того, «чутливість» орбіти до перебурень зростає з її висоти, так як при збільшенні орбіти, швидкість орбітального кровообігу тіла знижується попереково (люди, знайомі з тренажерами Orbiter і KSP, знають це в першу чергу).

У внутрішню сонячну систему, в зоні планет наземної групи і астероїдний ремінь, орбітальні оксамитовості органів досить великі (потени км / с), а екологічність відносно мало. Тому для сильної орбітальної збури необхідно багато енергії. На зовнішній край балки Kuiper, в розсіяному диску, орбітальні оксамитування органів зазвичай лежать в діапазоні від декількох км до декількохсот м/с, тому навіть незначні перебурювання або зіткнення значно змінюють екцентричність. Селекціональний організм значно збільшує його апогелію (прискорення), або зменшує перигелію (брукування), заголовку внутрішніх частин сонячної системи.

Таблиця різниці в орбітальних просторах в сонячній системі? Меркурій – Марс (експертна група), Юпітер – Нептун (гіанти) та Плуто (внутрішня частина ременя Kuiper)
3610Р. 4200Р.

Однак, згідно з найбільш поширеною думкою в науковій спільноті, найбільш короткоперіодні приходи класу П / і всі приходи класу С / приходять до нас з передбачуваної хмари Oort. Внутрішня частина Хмари, має форму тороїдального поясу, розтягуючи від 2000 до 20 000 астрономічних одиниць (хмара Хіллс). Маса цієї хмари оцінюється не менше двох десятків Землі маси.

Порівняльні розміри орбіти планет наземної групи на фоні поясу Kuiper і відповідно розмір останнього на фоні хмари Oort


Хмара Хіллс є своєрідним паливом для зовнішньої, сферичної хмари, масою декількох мас Землі, розтягуючи від відстані 20 000 AU до 1 світлового року, до гравітаційного кордону сонячної системи (Hill сфера). Це зовнішня хмара Oort, яка вважається основним постачальником приходів до внутрішньої сонячної системи. До того ж це залишки первинного «будівельного матеріалу» сонячної системи, тому ці об’єкти мають великий науковий інтерес. Ефекти гальмування та прискорення, описані для ременя Kuiper, значно сильніший, завдяки надзвичайно низьким орбітальним просторам парі (метри на секунду).

Серед найвідоміших довгоперіодних парі останніх десятиліть приїжджає C/1996 B2 Hyakutake, C/2006 R1 та C/2009 P1 McNaught. Приїжджаємо до неї з далеких регіонів хмари Оорту, як приходять вперше, так і в останній раз, летять через перигелію, назавжди залишають сонячну систему на гіперболічну траєкторію (концентричність більше 1).

К/1996 Б2 Hyakutake в небо Землі

C/2006 P1 McNaught ("Grand Comet of 2007") з іншим прикладом арочної коми "wrong"

У 2010 році копт Єленін (C/2010 X1) призначений для того, щоб зробити те ж саме, але гравітаційне перетурбування Юпітера «Описана» прибув у сонячній системі, знизивши ексцентричність нижче 1 (апогелія близько 500 AU). Відомий «Великий Прихід з 1997 року» Гале Бопп (C/ 1995 01) призначений тільки для додання чергового кола відзнаки на перігелії його орбіти, майже перпендикулярно площині Землі. Однак недорогий тяжіння Юпітера і цей час знизив перігелію ставка навпіл – від 600 (термін циркуляції 4800 років) до 350 AU (термін обігу 2400 років).

The Great Comet of 1997 Хайла Босп.


І, можливо, найбільший астрономічний розчарування 2013 р. став Ісоном (C/2012 S1), що рухався вздовж параболічної траєкторії (e=1) з дуже відокремлених сторін сонячної системи, небесний організм буквально згорнув під час проходження її перігелії.


Симулятори історії змін на орбіті нашого старого друга Comet Halley показали, що це теж, прийшов в сонячну систему з далекої хмари Oort. Гравітаційні пертурації гігантських планет, як у випадку багатьох інших парі, «зареєстровані» це в сім'ї пасток Нептуна. Апогелія орбіти приходу ледве доторкнеться до поясу Куйпер (35 AU), а перігеліон проходить ближче, ніж Венера 88 млн км від Сонця. Прихильник повернеться до перігелії в 2061 році.

У висновку я хотів би згадати слова Марка Твіна, як я народився в рік Halley's Comet з'явився (до 150 років): "Я прийшов в цей світ з приходом, і я також залишаю з ним, коли він прибув наступного року" (1909 р.). Тавін пішов у 1910 році, а з ним Левом Толстою і відомим італійським астрономом Сяпареллі. Згода, не найзручніше підприємство, щоб подорожувати по сонячній системі.

Читачі, я щиро бажаю жити в цей момент, і нехай ніякої чоловічої катастрофи або смерті ідолів зіпсують Ваше враження від захоплення для краси відомого космічного мандрівника.





Джерело: habrahabr.ru/post/232631/