Co jsou to komety?
Komety jsou velké vesmírné objekty skládající se ze zmrazených plynů, kamenů a prachu, které se spolu se zbytkem nebeských těles sluneční soustavy točí kolem hvězdy. Ve svém původním stavu jsou komety poměrně velké a mohou mít velikost celých měst. Ale v procesu jejich životního cyklu, když jsou na oběžné dráze Slunce, se komety postupně zahřívají, když se přibližují ke zdroji tepla, čímž ztrácí svou hmotu.
Slunce je nejen ohřívá, ale také přitahuje částice, a proto se objevují obrovské ocasy, rozprostírající se na mnoho milionů kilometrů a osvětlující temnotu vesmíru. To, co udržuje kometu v pohybu a řídí její cestu, je gravitace ze všech planet a hvězd, v blízkosti kterých prochází. Když se kometa blíží ke Slunci, pohybuje se rychleji a rychleji, protože čím je objekt blíže ke zdroji gravitace, tím silněji na něj působí. Ocas komety se bude pohybovat nejen rychleji, ale také se bude prodlužovat, protože se bude odpařovat více látek.
Proč se komety nazývají komety?
Kvůli jeho vzhledu a ocasu, komety získaly jejich jméno, protože “κομήτης, komḗtēs” je překládán od starověký Řek jak “sledoval”, “chlupatý”, “chlupatý”.
Zajímavý fakt: ocas komety bude vždy nasměrován jedním směrem. Představivost může tato těla přitahovat ocasy namířenými proti směru pohybu. Ve skutečnosti však bude vždy směřovat od Slunce.
Vědci se domnívají, že ve sluneční soustavě cirkuluje mnoho komet. Podle oficiálních webových stránek NASA astronomové dosud zaregistrovali 3595 komet.
Historie studia komet
Ve starověku lidé, kteří byli zvyklí dávat mytologickému a božskému charakteru jakýkoli fenomén, neprošli kolem a na obloze se neobjevovaly podivné světelné pruhy, někdy sklouzávající v noci. Někteří jim říkali duše mrtvých.
Uplynul ale čas a vyvinul se vědecký názor. První, kdo prohlásil komety za světelný plyn, byl Aristoteles. Seneca už za ním navrhovala, aby tyto záhadné nebeské objekty měly své oběžné dráhy.
Komety se pohybují na oběžné dráze, takže se znovu a znovu vracejí do zorného pole astronomů. Teorie byly předloženy o protáhlých eliptických drahách, ale tyto teorie nenalezly univerzální uznání a potvrzení až do 18. století. První takovou hypotézu předložil německý vědec Georg Derffel v roce 1681. Isaac Newton, jen 6 let po zveřejnění práce svého předchůdce, se to pokusil vysvětlit předložením světu svých geniálních zákonů gravitace. Newton také uvedl, že komety jsou skalní objekty obsahující led, který se vypařuje, když se blíží ke Slunci, čímž vytváří ocas.
V roce 1705 Edmund Halley studoval všechny zdokumentované výskyty komet a pokusil se pomocí Newtonovy fyziky určit parametry svých drah. Toto vedlo jej k teorii, že komety 1531, 1607 a 1682 byly ve skutečnosti stejným objektem, který by se objevil 75 let po jeho posledním vzhledu. Halley se stal první osobou, která dokázala úspěšně předpovídat návrat komety - přesně podle jeho výpočtů se objevila v roce 1759. Pak dostala jméno - Halleyova kometa.
Spojení mezi meteorickými přeháňkami a kometami bylo prokázáno na konci 19. století, kdy italský astronom Giovanni Schiaparelli předložil hypotézu týkající se meteorické sprchy Perseids, kterou každý měsíc viděl pouhým okem. Jeho systematický vzhled je způsoben skutečností, že Země prochází oblakem trosek, který byl zanechán kometou Swift-Tuttle. Tato teorie umožnila vědci dojít k závěru, že komety mají pevný povrch pokrytý vrstvou ledu.
V 50. letech 20. století americký astronom Fred Lawrence Whipple navrhl, že komety ve skutečnosti obsahují více ledu než kámen a obsahují zmrzlou vodu, oxid uhličitý a amoniak. Whippleova teorie byla potvrzena pozorováním kosmické lodi zahájené ve druhé polovině století.
Zajímavý fakt: V průběhu let byly komety interpretovány jako známky blížícího se zkázy nebo obtěžování štěstí. Římský císař Nero si myslel, že kometa předstírá jeho vraždu, a proto zabil všechny své živé nástupce. Papež Kallikst III se ve skutečnosti pokusil vyloučit z kostela kometu Halley, protože věřil, že je agentem ďábla. William Dobyvatel považoval kometu za dobrou znamení před jeho invazí do Anglie v roce 1066.
Struktura a složení komet
Nyní víme, že jádra komet jsou složena hlavně z ledu, který se vypařuje, když je kometa blízko Slunce. To vytváří pulzující parní atmosféru sestávající z nabitých částic zvaných ionty a prachové částice, které mohou být složeny ze silikátů, uhlovodíků a ledu. Tato atmosféra se nazývá koma. Jádra pozorovaných komet mají délku desítek metrů až asi 60 km. Kómum vytváří jádro kolem jádra, které může být široké miliony kilometrů, a je obklopeno ještě větší vrstvou vodíku.
Směr ocasu komety
Prach a pára vytvářejí dva oddělené ocasy, obvykle však směřují přibližně stejným směrem. Oba ocasy jsou vždy nasměrovány pryč od Slunce, ale nabité částice reagují silněji na magnetické pole a sluneční vítr, díky čemuž jsou nasměrovány přesně opačným směrem od hvězdy. Částice prachu jsou na tento efekt méně citlivé, takže směr prachového ocasu je zakřivený v závislosti na oběžné dráze komety.
Zajímavý fakt: V roce 2009 odebrala kosmická sonda NASA vzorek z komety Wild-2 a vědci zjistili, že obsahuje aminokyselinu glycin, nejdůležitější prvek původu života. Nedávná studie ukázala, že kometa by mohla dopadnout na Zemi a přivést až 9 bilionů organických materiálů, čímž by poskytla potřebnou energii a materiály pro syntézu vážnějších molekul, které následně vytvořily život.
Jaký je rozdíl mezi kometami a ostatními?
Komety se od sebe liší především hmotností a velikostí. Mohou se velmi lišit velikostí, ale komety stále zůstávají malými nebeskými tělesy, vzhledem k velikosti jiných vesmírných objektů. Ale pokud jste měli amatérský dalekohled a sledovali jste komety na noční obloze, možná jste si všimli, že se liší také jasem a tvarem. Tyto parametry závisí především na chemickém složení komety.
Původ komet
Původ komet může být určen jejich orbitálními parametry. Věří se, že komety, které se točí kolem Slunce méně než 200 let, pocházejí z Kuiperova pásu. Kuiperův pás je mimo Neptunovu oběžnou dráhu a v roce 1951 byl předpokládán holandsko-americkým astronomem Gerardem Kuiperem. V současné době se odhaduje, že pás obsahuje asi 1 000 miliard komet.
Předpokládá se, že komety s období více než 200 let pocházejí z Oortova mraku. Oortův mrak je sférický mrak, který se otáčí kolem Slunce ve vzdálenosti více než 1,5 světelných let od okraje Kuiperova pásu. Toto je třetina vzdálenosti k nejbližší nejbližší hvězdě Proxima Centauri.
Estonský astronom Ernst Epik nejprve navrhl, že komety s dlouhým časem rotace by mohly pocházet z Oortova oblaku v roce 1932, a tato myšlenka se dále rozvíjela v spisech Jana Oorta v roce 1950. Předpokládá se, že Oortův mrak obsahuje stovky miliard komet, a některé z nich mohou mít takové množství ledu, které několikrát převyšuje množství veškeré vody na Zemi.
Jak se liší komety od asteroidů a meteoritů?
Meteory jsou spojovány s jasnými záblesky na obloze, které se často nazývají „padající hvězdy“.Meteoroidy jsou objekty ve vesmíru, jejichž velikosti se liší od prachových zrn po malé asteroidy. Ve skutečnosti to jsou jen kameny létající vesmírem. Když meteoroidy vstupují do atmosféry Země (nebo jiné planety, jako je Mars) vysokou rychlostí a shoří, ohnivé koule nebo „padající hvězdy“ se nazývají meteory. Když meteoroid prochází atmosférou a padá na zem, nazývá se to meteorit. Vše záleží na velikosti kosmického těla.
Asteroid, někdy nazývaný malé planety, jsou velké kamenné fragmenty bez atmosféry, které zůstaly po prvních fázích formování naší sluneční soustavy asi před 4,6 miliardami let. Většina z nich je mezi Marsem a Jupiterem. Velikost asteroidů se velmi liší - mohou dosáhnout průměru 530 kilometrů nebo mohou být velmi malé a dosáhnout pouhých 10 metrů.Hlavní rozdíl mezi asteroidem a kometou je jejich chemické složení.
Zajímavý fakt: Celková hmotnost všech asteroidů ve sluneční soustavě je menší než hmotnost Měsíce.
Jak získají komety své jméno?
Historie pozorování komet má více než 2 000 let, během nichž bylo pro každou kometu použito několik pojmenovacích schémat. Dnes mohou mít některé komety více než jedno jméno.
Úplně první systém byl charakterizován skutečností, že komety dostaly jméno na počest roku svého objevu (například Velká kometa z roku 1680). Později mezi astronomy bylo dosaženo dohody, že jména komet budou používat jména lidí spojených s objevem (například kometa Hale-Bopp) nebo první podrobnou studii (například Halleyova kometa).
Od 20. století se technologie neustále vyvíjí a počet objevů každým rokem roste, takže vznikla potřeba vytvořit univerzálnější systém využívající speciální čísla.
Zpočátku byly komety přiděleny kódy v pořadí, ve kterém komety procházely perihelionem (například kometa 1970 II). Tento systém však nemohl existovat dlouho, protože ani ona nedokázala zvládnout počet každoročních objevů. Od roku 1994 se tedy objevil nový systém - kód je přiřazen na základě typu orbity a data detekce (například C / 2012 S1):
- P / označuje periodickou kometu definovanou pro tyto účely jako jakoukoli kometu s orbitálním obdobím kratším než 200 let nebo potvrzenými pozorováními s více než jednou perihelionovou pasáží;
- C / označuje neperiodickou kometu, tj. Jakoukoli kometu, která není periodická podle předchozího odstavce;
- X / označuje kometu, pro kterou není možné vypočítat orbitu (obvykle komety jejich historických pozorování);
- D / označuje periodickou kometu, která zmizela, havarovala nebo byla ztracena. Příklady zahrnují Comet Lexell (D / 1770 L1) a Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / ukazuje na objekt, který byl omylem identifikován jako kometa, ale ve skutečnosti je menší planetou. Ale po mnoho let se tento název nepoužíval, ale v roce 2017 byl použit na Oumuamua (A / 2017 U1) a poté na všechny asteroidy na oběžné dráze podobné kometám;
- I / označuje mezihvězdný objekt. Toto označení se objevilo nedávno, v roce 2017, aby Oumuamua (1I / 2017 U1) mělo ten nejpřesnější a nejpřesnější stav. Od roku 2019 je jediným dalším objektem této klasifikace Borisova kometa (2I / 2019 Q4).
Představují komety hrozbu pro Zemi?
Od svého vzniku před více než 4,5 miliardami let byla Země mnohokrát vystavena kolizím s asteroidy a kometami, když jejich poslední orbita přinesla do vnitřních hranic sluneční soustavy a prochází v těsné blízkosti Země. Takové objekty byly v celku nazývány „objekty blízké Zemi“.
V závislosti na velikosti dopadajícího objektu může taková srážka způsobit lokální i celosvětové obrovské poškození. A to je nesporný fakt, že v určitém okamžiku se Země znovu srazí s jiným nebeským tělem.Existují přesvědčivé vědecké důkazy o tom, že kosmické srážky hrály hlavní roli při hromadném vymírání, zaznamenané ve fosiliích po celém světě.
Objekty blízké Země mají orbity, které se shodují ve směru se Zemí, takže srážka s nimi není tak destruktivní, protože rychlost nárazu je výrazně snížena. Podle vědců se však komety pohybují kolem Slunce poněkud odlišnými způsoby, které lze velmi obtížně předvídat.
Zemská atmosféra bohužel není ideální obranou proti kosmickým katastrofám, protože velikost komet může dosáhnout několika kilometrů. To jsou skutečné hory kamene a ledu. Když kometa vstupuje do zemské atmosféry, její menší částice se vypařují a nedosahují povrchu, ale velké částice stále létají. Při nárazu vytvářejí výbuch, který vytváří kráter. Někteří vědci se domnívají, že největší krátery na Zemi vznikly v důsledku kolize konkrétně komety.
Nejslavnější komety ve sluneční soustavě
Kometa Halley
Halleyova kometa je nejslavnější ze všech komet. Nakonec byl britský vědec Edmund Halley jako první schopen dokázat frekvenci komet po pozorování a analýze dat od astronomů minulosti. Dokázal přesně předpovědět návrat komety, která byla poprvé zaznamenána v roce 1066. Halleyova kometa, 8 km široká a 16 km dlouhá, rotuje kolem Slunce každých 75–76 let na prodloužené oběžné dráze. Naposledy to prošlo blízko Země v únoru 1986.
Comet Shoemakers-Levy 9
Comet Shoemaker-Levy 9 se proslavil skutečností, že v roce 1992, pod vlivem Jupiterovy gravitace, explodovala na 21 dílů, a pak v roce 1994 se všechny části zhroutily na povrch plynového obra. Tuto podívanou pozorovali všichni amatérští astronomové a profesionálové. Tvrdí se, že dopad jednoho fragmentu - asi 3 km v průměru - vedl k explozi ekvivalentní 6 milionům megatonů TNT.
Kometa Churyumov-Gerasimenko
Spuštěna v roce 2004, kosmická sonda Rosetta, vlastněná Evropskou kosmickou agenturou, která měla v roce 2014 přistát na kometě Churyumov-Gerasimenko. Předpokládá se, že kometa má šířku asi pět kilometrů a v současné době se točí kolem Slunce asi každých 6,6 let. Jeho orbita bývala mnohem větší, ale interakce s Jupiterovou gravitací od roku 1840 ji změnila na mnohem menší. Poté orbitální vozidlo utratilo téměř dvě vedle komety, když zamířilo zpět ke Slunci. Sonda studovala složení komety, aby nám pomohla lépe porozumět historii vzniku naší sluneční soustavy.
Comet Hale-Bopp
V lednu 1997 se Hale-Boppova kometa přiblížila k Zemi v nejbližší vzdálenosti za 4000 let. Naposledy tento objekt létal poblíž naší planety v době bronzové, tj. 2000 let před naší érou. Kometa Hale-Bopp je mnohem větší a centrálnější než kometa Halley. Jádro dosahuje průměru 40 km a je viditelné pouhým okem. Hale-Bopp je tak jasný, že ho bylo možné vidět ze Země v roce 1995, kdy byl stále mimo oběžnou dráhu Jupiteru.
Kometa Borelli
Toto je druhá kometa po Halley, která byla vyfotografována v detailu pomocí kosmické lodi Deep Space 1, zaslané NASA v roce 2001. Tato výzkumná mise poskytla vědcům mnoho údajů, díky nimž mohli astronomové hodně poznat o jádrech komet. Obrázky ukázaly, že skalnaté jádro má tvar obří kuželky dlouhé 8 kilometrů a celá kometa je podivně zakřivená.
Na rozdíl od Halleyovy komety, která se vytvořila v Oortově oblaku na vnějších hranicích sluneční soustavy, se zdá, že Borrelli pochází z Kuiperova pásu.
Kometa Hyakutake
Tato kometa udělala vědcům nesmazatelný dojem, když se v roce 1996 přiblížila k naší planetě a přiblížila se k Zemi ve vzdálenosti pouhých 15 milionů kilometrů, což byla nejbližší vzdálenost, k níž se blížily ostatní komety. Kometa zmátla astronomy, protože vyzařovala paprsky záření 100krát intenzivnější, než se očekávalo.
Kosmická loď Ulysses prošla ocasem této komety v květnu 1996, což ukazuje, že její délka je nejméně 570 milionů kilometrů - dvakrát tak dlouho jako jakákoli jiná známá kometa.