Mis on komeedid?
Komeedid on suured kosmoseobjektid, mis koosnevad külmunud gaasidest, kividest ja tolmust ning mis koos ülejäänud päikesesüsteemi taevakehadega keerlevad tähe ümber. Algses olekus on komeedid üsna suured ja võivad olla tervete linnade suurused. Kuid elutsükli jooksul, kui nad on Päikese orbiidil, soojenevad komeedid soojaallikale lähenedes järk-järgult, kaotades sellega oma massi.
Päike mitte ainult ei soojenda neid, vaid tõmbab ligi ka osakesi, mistõttu ilmuvad miljonitele kilomeetritele ulatuvad tohutud sabad, mis valgustavad ruumi pimedust. See, mis komeeti liikumises hoiab ja selle rada suunab, on gravitatsioon kõigilt planeetidelt ja tähtedelt, mille lähedalt see möödub. Kui komeet läheneb Päikesele, liigub see kiiremini ja kiiremini, sest mida lähemal on objekt gravitatsiooniallikale, seda tugevam see sellel töötab. Komeedi saba ei liigu mitte ainult kiiremini, vaid muutub ka pikemaks, kuna aurustub rohkem aineid.
Miks komeete nimetatakse komeetideks?
Oma välimuse ja saba tõttu said komeedid oma nime, sest “κομήτης, komḗtēs” on vanakreeka keelest tõlgitud kui “sabaga”, “karvane”, “pulstunud”.
Huvitav fakt: komeedi saba suunatakse alati ühes suunas. Kujutlusvõime võib tõmmata need kehad sabadega, mis on suunatud liikumisele vastupidises suunas. Kuid tegelikult suunatakse see alati Päikesest eemale.
Teadlaste arvates ringleb Päikesesüsteemis palju komeete. Tänaseks on NASA ametliku veebisaidi andmetel astronoomid registreerinud 3595 komeeti.
Komeetide uurimise ajalugu
Iidsetel aegadel ei möödunud inimesed, kes olid harjunud andma mis tahes nähtusele mütoloogilist ja jumalikku iseloomu, ning taevas kummalised helendavad triibud, libisevad mõnikord ka öösel. Mõni nimetas neid surnute hingeks.
Kuid aeg möödus ja arenes välja teaduslik mõte. Esimesena kuulutas komeedid helendavaks gaasiks Aristoteles. Tema taga pakkus Seneca juba välja, et nendel salapärastel taevaobjektidel on ringid.
Komeedid liiguvad orbiidil, nii et nad tulevad ikka ja jälle tagasi astronoomide vaatevälja. Teooriad esitati piklike elliptiliste orbiitide kohta, kuid need teooriad leidsid universaalset äratundmist ja kinnitust alles 18. sajandil. Esimese sellise hüpoteesi esitas Saksa teadlane Georg Derffel 1681. aastal. Isaac Newton, alles 6 aastat pärast eelkäija töö avaldamist, püüdis seda selgitada, tutvustades maailmale oma geniaalseid gravitatsiooniseadusi. Newton väitis ka, et komeedid on kivised objektid, mis sisaldavad jääd, mis Päikesele lähenedes aurustub, luues sellega saba.
1705 uuris Edmund Halley kõiki komeetide dokumenteeritud juhtumeid ja püüdis Newtoni füüsika abil nende orbiitide parameetreid kindlaks teha. See viis ta teooria juurde, et komeedid 1531, 1607 ja 1682 olid tegelikult üks ja sama objekt, mis ilmub 75 aastat pärast selle viimast ilmumist. Halley sai esimeseks inimeseks, kes suutis komeedi tagasitulekut edukalt ennustada - see ilmus täpselt tema arvutuste järgi 1759. aastal. Siis sai ta nime - Halley komeet.
Seos meteooride ja komeetide vahel tõestati 19. sajandi lõpus, kui itaalia astronoom Giovanni Schiaparelli esitas oma hüpoteesi meteoriididušši Perseids kohta, mis on iga augusti jooksul nähtav palja silmaga. Selle süstemaatiline väljanägemine on tingitud asjaolust, et Maa läbib prahupilve, mille Swift-Tuttle'i komeet maha jättis. See teooria võimaldas teadlasel järeldada, et komeetide tahke pind on kaetud jääkihiga.
Ameerika astronoom Fred Lawrence Whipple soovitas 1950ndatel, et komeedid koosnevad tegelikult rohkem jääst kui kivist ja sisaldavad külmutatud vett, süsinikdioksiidi ja ammoniaaki. Whipple'i teooriat kinnitasid sajandi teisel poolel käivitatud kosmoselaevade vaatlused.
Huvitav fakt: Aastate jooksul on komeete tõlgendatud eelseisva hukatuse või õnne esiletoojatena. Rooma keiser Nero arvas, et komeet ennustab tema mõrva ja seepärast tappis ta kõik oma elusad järeltulijad. Paavst Kallikst III üritas tegelikult komeet Halley kirikust välja saata, uskudes, et ta on kuradi agent. William Conqueror pidas komeetit heaks ähvarduseks enne tema sissetungi Inglismaale 1066. aastal.
Komeetide struktuur ja koostis
Nüüd teame, et komeetide tuumad koosnevad peamiselt jääst, mis aurustub, kui komeet asub Päikese lähedal. See loob elava aurusfääri, mis koosneb laetud osakestest, mida nimetatakse ioonideks ja tolmuosakesteks, mis võivad koosneda silikaatidest, süsivesinikest ja jääst. Seda atmosfääri nimetatakse koomaks. Vaadeldud komeetide tuumade pikkus on kümnetest meetrit kuni umbes 60 km. Kooma loob südamiku ümber kesta, mis võib olla miljonite kilomeetrite laiune ja mida ümbritseb veelgi suurem vesiniku kest.
Komeedi saba suund
Tolm ja aur loovad kaks eraldi saba, kuid need suunatakse tavaliselt umbes samas suunas. Mõlemad sabad suunatakse alati Päikesest eemale, kuid laetud osakesed reageerivad tugevamalt magnetväljale ja päikesetuulele, mistõttu see suunatakse tähest täpselt vastassuunas. Tolmuosakesed on selle mõju suhtes vähem vastuvõtlikud, seetõttu on tolmu saba suund kõver, sõltuvalt komeedi orbiidist.
Huvitav fakt: NASA kosmosesond võttis 2009. aastal proovi Comet Wild-2-st ja teadlased leidsid, et see sisaldab aminohapet glütsiini, mis on elu päritolu oluline element. Värske uuring näitas, et komeet võib Maale kukkuda, tuues kuni 9 triljonit orgaanilist materjali, pakkudes seeläbi vajalikku energiat ja materjale tõsisemate molekulide sünteesiks, mis hiljem elu lõid.
Mis vahe on komeetide vahel?
Komeedid erinevad üksteisest peamiselt kaalu ja suuruse poolest. Nende suurus võib olla väga erinev, kuid komeedid jäävad muude kosmoseobjektide suurust arvestades siiski väikesteks taevakehadeks. Kuid kui teil oleks amatöörteleskoop ja vaatasite öösel taevas komeete, oleksite ehk märganud, et need erinevad ka heleduse ja kuju poolest. Need parameetrid sõltuvad peamiselt komeedi keemilisest koostisest.
Komeetide päritolu
Komeetide päritolu saab kindlaks teha nende orbitaalparameetrite järgi. Arvatakse, et vähem kui 200 aastat Päikese ümber tiirlevad komeedid pärinevad Kuiperi vööst. Kuiperi vöö asub väljaspool Neptuuni orbiiti ja selle püstitas Hollandi-Ameerika astronoom Gerard Kuiper 1951. aastal. Praegu sisaldab vöö hinnanguliselt umbes 1000 miljardit komeeti.
Arvatakse, et enam kui 200-aastaste perioodidega komeedid pärinevad Oorti pilvest. Oorti pilv on sfääriline pilv, mis pöörleb ümber Päikese Kuiperi vöö servast enam kui 1,5 valgusaasta kaugusel. See on kolmandik lähimast lähimast tähest Proxima Centauri.
Eesti astronoom Ernst Epik pakkus esmalt välja, et pika pöörlemisajaga komeedid võivad pärineda Oorti pilvest 1932. aastal ning see idee arenes edasi Jan Oorti kirjutistes 1950. aastal. Arvatakse, et Oorti pilv sisaldab sadu miljardeid komeete ja mõnel neist võib olla selline jääkogus, mis ületab mitu korda Maa kogu vee massi.
Mille poolest erinevad komeedid asteroididest ja meteoriitidest?
Meteoore seostatakse eredate välkudega taevas, mida sageli nimetatakse “lasketähtedeks”.Meteoroidid on kosmoses olevad objektid, mille suurused varieeruvad tolmuteradest väikeste asteroidideni. Tegelikult on need vaid kosmose kaudu lendavad kivid. Kui meteoroidid sisenevad Maa (või mõne muu planeedi, näiteks Marsi) atmosfääri suurel kiirusel ja põlevad ära, nimetatakse tulepalle või “lasketähti” meteoorideks. Kui meteoroid läbib atmosfääri ja kukub maapinnale, nimetatakse seda meteoriidiks. Kõik sõltub kosmilise keha suurusest.
Asteroid, mida mõnikord nimetatakse väikesteks planeetideks, on atmosfäärivabad suured kivist killud, mis jäid pärast meie päikesesüsteemi kujunemise esimesi etappe umbes 4,6 miljardit aastat tagasi. Enamik asub Marsi ja Jupiteri vahel. Asteroidide suurused on väga erinevad - nende läbimõõt võib ulatuda 530 kilomeetrini või olla väga väike ja ulatuda vaid 10 meetrini.Peamine erinevus asteroidi ja komeedi vahel on nende keemiline koostis.
Huvitav fakt: Kõigi päikesesüsteemi asteroidide kogumass on väiksem kui Kuu mass.
Kuidas komeedid oma nime saavad?
Komeetide vaatlemise ajalool on rohkem kui 2000 aastat, mille jooksul kasutati iga komeedi jaoks mitmeid nimetamisskeeme. Tänapäeval võib mõnel komeedil olla mitu nime.
Kõige esimest süsteemi iseloomustas asjaolu, et komeedid said oma avastusaasta auks nime (näiteks 1680. aasta Suur komeet). Hiljem jõuti astronoomide vahel kokkuleppele, et komeetide nimedes kasutatakse avastusega seotud inimeste nimesid (näiteks Hale-Boppi komeet) või esimest üksikasjalikku uurimust (näiteks Halley komeet).
Alates 20. sajandist on tehnoloogia pidevalt arenenud ja avastuste arv on iga aastaga kasvanud, nii et tekkis vajadus luua universaalsema süsteemi jaoks spetsiaalsed numbrid.
Algselt määrati komeetidele koodid järjekorras, milles komeedid periheliooni läbisid (näiteks komeet 1970 II). Kuid isegi see süsteem ei saanud kaua kesta, sest isegi ta ei saanud hakkama iga-aastaste avastuste arvuga. Nii et alates 1994. aastast on ilmunud uus süsteem - kood määratakse orbiidi tüübi ja tuvastamise kuupäeva põhjal (näiteks C / 2012 S1):
- P / tähistab perioodilist komeeti, mis on sel eesmärgil määratletud kui komeet, mille orbitaalperiood on lühem kui 200 aastat, või kinnitatud vaatlusi, millel on rohkem kui üks perihelioonkäik;
- C / tähistab mitteperioodilist komeeti, see tähendab iga komeeti, mis ei ole perioodiline vastavalt eelmisele lõigule;
- X / tähistab komeeti, mille orbiiti on võimatu arvutada (tavaliselt nende ajalooliste vaatluste komeedid);
- D / näitab perioodilist komeeti, mis on kadunud, kukkunud või kadunud. Näited hõlmavad Comet Lexell (D / 1770 L1) ja Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / osutab objektile, mida ekslikult tuvastati komeedina, kuid mis on tegelikult vähemtähtis planeet. Kuid aastaid seda nime ei kasutatud, vaid 2017. aastal rakendati seda Oumuamua (A / 2017 U1) ja seejärel kõigi komeetidega sarnastel orbiitidel asuvate asteroidide suhtes;
- I / tähistab tähtedevahelist objekti. See nimetus ilmus hiljuti, 2017. aastal, et anda Oumuamuale (1I / 2017 U1) kõige õigem ja täpsem olek. Alates 2019. aastast on ainus teine selle klassifikatsiooniga objekt Borisovi komeet (2I / 2019 Q4).
Kas komeedid ohustavad maad?
Alates selle moodustumisest enam kui 4,5 miljardit aastat tagasi on Maa mitu korda kokku puutunud kokkupõrgetega asteroidide ja komeetidega, kui nende viimane orbiit jõudis Päikesesüsteemi sisepiiridesse ja möödus Maa vahetus läheduses. Selliseid objekte nimetati tervikuna Maa-lähedasteks objektideks.
Sõltuvalt põrkuva objekti suurusest võib selline kokkupõrge põhjustada kohapeal ja kogu maailmas tohutut kahju. Ja see on vaieldamatu tõsiasi, et mingil hetkel põrkub Maa jälle teise taevakehaga.On olemas kaalukaid teaduslikke tõendeid selle kohta, et kosmilised kokkupõrked mängisid suurt rolli massilisel väljasuremisel, mida registreeriti fossiilides kogu maailmas.
Maa lähedal asuvatel objektidel on orbiidid, mis langevad Maaga kokku, seega pole kokkupõrge nendega nii hävitav, kuna kokkupõrkekiirus on oluliselt vähenenud. Kuid komeedid rändavad Päikese ümber veidi erinevatel viisidel, mida on äärmiselt raske ennustada, nii et võib juhtuda pea kokkupõrge, mis võib viia katastroofiliste tulemusteni, väidavad teadlased.
Kahjuks pole Maa atmosfäär ideaalne kaitse kosmiliste katastroofide vastu, sest komeetide suurus võib ulatuda mitme kilomeetrini. Need on tõelised kivi- ja jäämäed. Kui komeet siseneb Maa atmosfääri, aurustuvad selle väiksemad osakesed ega jõua pinnale, kuid suured lendavad ikkagi. Need tekitavad kokkupõrkel plahvatuse, mis moodustab kraatri. Mõned teadlased usuvad, et suurimad kraatrid Maal tekkisid just komeetide kokkupõrke tagajärjel.
Kõige kuulsamad päikesesüsteemi komeedid
Komeet Halley
Halley komeet on kõigist komeetidest kuulsaim. Lõppude lõpuks oli Briti teadlane Edmund Halley esimene, kes suutis pärast oma vaatlusi ja mineviku astronoomide andmete analüüsi tõestada komeetide esinemissagedust. Ta suutis täpselt ennustada komeedi tagasitulekut, mida märgati esmakordselt 1066. aastal. 8 km laiune ja 16 km pikkune Halley komeet pöörleb Päikese ümber pikliku orbiidil iga 75–76 aasta tagant. Viimati möödus see Maa lähedal 1986. aasta veebruaris.
Komeedi kingsepad-Levy 9
Komeet Shoemaker-Levy 9 sai kuulsaks selle poolest, et 1992. aastal plahvatas Jupiteri raskuse mõjul see 21 ossa ja siis langesid kõik osad 1994. aastal gaasihiiglase pinnale. Seda vaatemängu vaatasid kõik amatöör-astronoomid ja professionaalid. Väidetavalt viis ühe fragmendi - umbes 3 km läbimõõduga - löök plahvatuseni, mis võrdub 6 miljoni megatonni TNT-ga.
Komeet Churyumov-Gerasimenko
Loodi 2004. aastal Euroopa Kosmoseagentuurile kuuluv Rosetta kosmosesond, mis pidi maanduma 2014. aastal komeedile Churyumov-Gerasimenko. Arvatakse, et komeedi laius on umbes viis kilomeetrit ja see pöörleb praegu Päikese ümber umbes iga 6,6 aasta tagant. Selle orbiit oli varem palju suurem, kuid interaktsioon Jupiteri raskusega alates 1840. aastast muutis selle palju väiksemaks. Siis veetis orbitaalsõiduk komeedi kõrval peaaegu kaks, kui see tagasi Päikese poole suundus. Sond uuris komeedi koostist, et aidata meil paremini mõista meie päikesesüsteemi kujunemise ajalugu.
Komeet Hale-Bopp
1997. aasta jaanuaris lähenes Hale-Boppi komeet Maale kõige lähemal 4000 aasta pärast. Viimati lendas see objekt meie planeedi lähedale pronksiajal, see tähendab 2000 aastat enne meie ajastut. Komeet Hale-Bopp on palju suurem ja keskne kui Komeet Halley. Tuuma läbimõõt ulatub 40 km-ni ja see on palja silmaga nähtav. Hale-Bopp on nii ere, et seda võis Maalt näha 1995. aastal, kui see asus veel Jupiteri orbiidil.
Komeet Borelli
See on teine komeet pärast Halleyt, mida pildistati lähivõtetel NASA 2001. aastal saadetud kosmoselaeva Deep Space 1 abil. See uurimismissioon andis teadlastele palju andmeid, tänu millele said astronoomid komeetide tuumadest palju aru. Piltidelt selgus, et kivine südamik on 8 kilomeetri pikkuse hiiglasliku tuhara kuju ja kogu komeet on kummaliselt kumer.
Erinevalt Halley komeedist, mis moodustus Oorti pilves Päikesesüsteemi välispiiridel, pärineb Borrelli arvatavasti Kuiperi vööst.
Komeet Hyakutake
See komeet jättis teadlastele kustumatu mulje, kui 1996. aastal möödus see meie planeedi lähedal ja lähenes Maale vaid 15 miljoni kilomeetri kaugusel, mis oli lähim vahemaa, kuhu kõik teised komeedid lähenesid. Komeet hämmastas astronoome, kuna see eraldas kiirguskiiri oodatust 100 korda intensiivsemalt.
Kosmoseaparaat Ulysses läbis selle komeedi saba 1996. aasta mais, näidates, et selle pikkus on vähemalt 570 miljonit kilomeetrit - kaks korda pikem kui kõigi teiste teadaolevate komeettide puhul.