Комета — это небольшое небесное тело из льда, пыли и каменистого вещества, которое обращается вокруг Солнца. Когда комета подходит ближе к Солнцу, замёрзшие вещества в ядре превращаются в газ, образуют яркую оболочку и хвосты. Почти все кометы принадлежат Солнечной системе; межзвёздные объекты остаются редким исключением.
Внутри такого тела — твёрдое ядро с летучими веществами, пылью и каменными частицами. Нагрев от Солнца высвобождает газ и пыль с поверхности, поэтому вокруг ядра появляется кома, а затем — хвосты.
В кометах сохранилось вещество той эпохи, когда около 4,6 миллиарда лет назад формировалась Солнечная система. Поэтому комета на небе — не «звезда с хвостом», а древний объект, заметный лишь на участке орбиты вблизи Солнца.
Из чего состоит комета
У кометы есть твёрдое ядро, а кома и хвосты возникают вокруг него при нагреве у Солнца. Ядра обычно имеют размеры в несколько километров, но на снимках их нередко скрывает гораздо более крупная светлая «голова» кометы.
В ядре смешаны лёд, замёрзшие газы, пыль и каменистые частицы. Его поверхность часто покрыта тёмным органическим материалом, поэтому ледяная основа совсем не похожа на блестящий снежный шар.
Большую часть видимой головы кометы создаёт кома. Это газопылевая оболочка вокруг ядра, которая способна растягиваться на сотни тысяч километров, хотя само твёрдое ядро внутри намного меньше.
| Часть кометы | Что это | Когда её видно |
|---|---|---|
| Ядро | Твёрдое тело из льда, пыли и каменистого вещества | Существует всегда, но часто слишком мало для отдельного наблюдения |
| Кома | Газопылевая оболочка вокруг ядра | Появляется, когда лёд переходит в газ |
| Пылевой хвост | Поток пылевых частиц | Заметен у активной кометы вблизи Солнца |
| Ионный хвост | Поток заряженного газа | Заметен, когда солнечный ветер уносит газ от кометы |
Почему у кометы появляется хвост
Хвост появляется, когда солнечное тепло высвобождает из ядра газ и пыль, а солнечный свет и солнечный ветер уносят это вещество от Солнца. Поэтому хвост — не просто след за движущейся кометой: его направление прежде всего задаёт положение Солнца.
Пылевой хвост обычно изогнут. Более крупные пылинки набирают скорость медленнее мелких, поэтому их путь заметно отличается от пути самых лёгких частиц.
Ионный, или газовый, хвост чаще выглядит почти прямым. Заряженный газ взаимодействует с солнечным ветром, поэтому такой хвост чётко направлен в сторону от Солнца.
Видимость обоих хвостов зависит от активности кометы, её положения относительно Солнца и наблюдателя. На разных снимках одна и та же комета может выглядеть по-разному.
Откуда прилетают короткопериодические кометы
Многие короткопериодические кометы приходят из пояса Койпера за орбитой Нептуна и возвращаются к Солнцу менее чем за 200 лет. Гравитационные возмущения меняют орбиты отдельных ледяных тел и постепенно направляют их во внутреннюю часть системы.
Пояс Койпера начинается примерно в 30 астрономических единицах от Солнца, а его основная область тянется примерно до 50 астрономических единиц. Этот масштаб легче представить, сравнив с расстояниями в Солнечной системе.
Это не сплошное кольцо льда, а уплощённая дискообразная область с множеством малых тел. Одни остаются на далёких орбитах, другие со временем могут стать источником короткопериодических комет.
Почему некоторые кометы приходят лишь раз в истории человечества
Долгопериодические кометы связывают с облаком Оорта, поэтому один оборот вокруг Солнца у них может занимать миллионы лет. Многие из них люди видят один-единственный раз за всю письменную историю; некоторые разрушаются или больше не возвращаются во внутреннюю часть системы.
Облако Оорта — это научная модель очень далёкой сферической оболочки из ледяных тел, которая окружает Солнечную систему. Его границы точно не установлены: по распространённой оценке, оно находится на расстояниях примерно от 5 000 до 100 000 астрономических единиц от Солнца.
Целиком его никто не сфотографировал. Эта модель объясняет, почему долгопериодические кометы приходят с разных направлений. Согласно основной версии, молодые планеты, прежде всего Юпитер, рассеяли ледяные планетезимали по очень вытянутым орбитам, а далеко от Солнца на них воздействовала и гравитация Галактики.
Комета, астероид и метеор — это не одно и то же
Комета содержит льды и может образовать кому с хвостами, астероид состоит преимущественно из каменистого или металлического вещества, а метеор — это световое явление в атмосфере Земли. Эти слова часто звучат рядом, но обозначают разные вещи.
- Комета — малое тело со льдом, пылью и твёрдым ядром, которое становится активным у Солнца.
- Астероид — в основном каменистый или металлический объект без привычной кометной активности.
- Метеор — вспышка, возникающая при входе частицы в атмосферу Земли.
Кометная пыль может оставаться вдоль орбиты в виде потока метеороидных частиц. Когда Земля проходит через такой поток, на небе возникает метеорный дождь.
Зачем учёные изучают кометы
Кометы важны для науки, потому что могут хранить материал ранней Солнечной системы, изменившийся меньше, чем вещество крупных планет. Исследование льда, пыли и поверхности помогает восстановить условия, в которых она формировалась.
Миссия ESA Rosetta изучила комету 67P/Чурюмова — Герасименко с близкого расстояния. Размеры её ядра составляют 4,34 × 2,60 × 2,12 километра, средняя плотность — 533 килограмма на кубический метр, а оборот вокруг Солнца занимает 6,45 года.
Эти параметры описывают именно 67P, а не «среднюю комету». Наблюдения позволили рассмотреть конкретное ядро и проследить, как меняется его активность.
Все ли кометы прилетают от других звёзд
Нет, обычные кометы принадлежат Солнечной системе и движутся по её орбитам. Межзвёздные кометы — редкое исключение, а не объяснение каждой яркой кометы, которую видно на небе.
Примером служит 3I/ATLAS — третий известный объект из межзвёздного пространства, который наблюдали в нашей системе. Его отнесли к кометам по ледяному ядру и коме, а межзвёздную природу определили по гиперболической траектории и скорости, при которой притяжение Солнца не способно его удержать.
Комета — короткое появление древнего тела
Яркая комета на небе — это временная активная фаза тела, которое большую часть пути проводит в холодных окраинах системы. При каждом близком прохождении у Солнца ядро теряет часть летучих веществ.
Со временем комета может утратить активность и остаться тёмным каменистым телом. Поэтому некоторые околоземные астероиды, по оценке NASA, могут быть потухшими кометами: на это указывают особенности их орбит и состава вещества.
