Кометная пыль

редактировать

Кометная пыль относится к космическая пыль, происходящая от кометы. Кометная пыль может дать ключ к разгадке происхождения комет. Когда Земля проходит через след кометной пыли, она может вызвать метеорный поток.

Содержание
  • 1 Физические характеристики
    • 1.1 Размер
    • 1.2 Состав
  • 2 Пыль и происхождение кометы
  • 3 Другие скопления и тела
    • 3.1 (Неправильное) Использование термина «пыль»
    • 3.2 Комета 2P / Encke
  • 4 Ссылки
Физические характеристики

Размер

Большая часть пыли от кометной активности имеет размер от субмикрометра до примерно микрометра. Однако эта фракция недолговечна, так как радиационное давление заставляет их вылетать из Солнечной системы или по спирали внутрь.

Следующий класс размера - большой, «пушистый» или «кластерный». типа «агрегаты из вышеперечисленных зерен. Обычно это 20-100 микрометров, размер не является произвольным, но наблюдается, поскольку пористые агрегаты имеют тенденцию к разрушению или уплотнению.

Более крупные частицы являются микрометеороидами, а не пылью. В отсутствие определения в IAU, группы разработали свои собственные определения пыли: менее 100 микрометров, 50, 40, 30 и 20 микрон, и <10 μm. Some of these dust/micrometeorite definitions are approximate or ambiguous, some overlapping or self-conflicting.

IAU выпустил Официальное заявление в 2017 году. Метеороиды имеют размер от 30 микрометров до 1 метра, пыль меньше, и термин «микрометеороид» не приветствуется (хотя и не микрометеорит). IMO отметили новое определение, но по-прежнему отображает предыдущее определение на своем сайте. Сайт Метеоритного общества сохраняет свое прежнее определение - 0,001 см. В AMS нет строгого определения.

Состав

Пыль обычно имеет хондритовый состав. Его мономеры содержат основные силикаты, такие как оливин и пироксен. Силикаты богаты высокой температурой конденсации форстеритом и энстатитом. Поскольку они быстро конденсируются, они имеют тенденцию образовывать очень мелкие частицы, а не сливающиеся капли.

Как и в случае с хондритовыми метеороидами, частицы содержат Fe (Ni) сульфид и GEMS (стекло с внедренным металлом и сульфидами)

Различные количества органических веществ (CHON ) присутствуют. Хотя органические вещества многочисленны в космосе и, как многие предсказывали, существуют в кометах, они нечеткие в спектре в большинстве телескопов. Органическое происхождение было подтверждено только с помощью масс-спектрометрии во время облетов Галлея. Некоторые органические вещества находятся в форме ПАУ (полициклические ароматические углеводороды ).

Могут быть обнаружены очень маленькие включения досолнечных зерен (PSGs).

Пыль и кометное происхождение
Изображение частицы кометной пыли под микроскопом

Модели происхождения комет:

  1. межзвездная модель,
  2. модель Солнечной системы,
  3. груды первичных обломков,
  4. скопление планетезималей в пылевом диске вокруг области УранаНептуна,
  5. холодных оболочек материала, унесенных протозвездный ветер.

Объемные свойства кометной пыли, такие как плотность, а также химический состав, позволяют различать модели. Например, изотопные отношения кометы и межзвездной пыли равны очень похожи, что указывает на общее происхождение.

1) межзвездная модель говорит, что лед образовался на пылинках в плотном облаке, предшествовавшем Солнцу. Затем смесь льда и пыли собралась в комету без заметных химических изменений. Дж. Мэйо Гринберг впервые предложил эту идею в 1970-х.

В модели 2) Солнечной системы льды, образовавшиеся в межзвездном облаке, сначала испарились как часть аккреционного диска газа. и пыль вокруг протосолнца. Испарившиеся льды позже снова затвердели и собрались в кометы. Таким образом, кометы в этой модели будут иметь другой состав, чем те кометы, которые были созданы непосредственно из межзвездного льда.

3) модель первичной груды обломков для образования кометы говорит о том, что кометы агломерируются в области, где Юпитер формировался. Открытие

Stardust кристаллических силикатов в пыли кометы Wild 2 подразумевает, что пыль образовалась выше температуры стекла (>1000 K) во внутренней области диска. вокруг горячей молодой звезды, и была радиально перемешана в солнечной туманности из внутренних областей, находящихся на большем расстоянии от звезды, или частицы пыли, сконденсировавшейся в потоке образовавшихся красных гигантов или сверхгигантов. Состав пыли кометы Wild 2 аналогичен составу пыли, обнаруженной во внешних областях аккреционных дисков вокруг новообразованных звезд.

Комета и ее пыль позволяют исследовать Солнечную систему за пределами Земли. основные планетные орбиты. Кометы различаются по орбитам; Долгопериодические кометы имеют длинные эллиптические орбиты, случайно наклоненные к плоскости Солнечной системы, с периодом более 200 лет. Короткопериодические кометы обычно наклонены менее 30 градусов к плоскости Солнечной системы, вращаются вокруг Солнца в том же направлении против часовой стрелки, что и орбиты планет, и имеют периоды менее 200 лет.

Когда комета движется по своей орбите, она будет находиться в самых разных условиях. Для долгопериодических комет большую часть времени они будут находиться так далеко от Солнца, что будет слишком холодно для испарения льда. Когда он проходит через область земной планеты, испарение будет достаточно быстрым, чтобы сдувать мелкие зерна, но самые большие зерна могут сопротивляться увлечению и оставаться на ядре кометы, начиная формирование слоя пыли. Вблизи Солнца скорость нагрева и испарения будет настолько велика, что пыль не останется. Следовательно, толщина слоев пыли, покрывающих ядра кометы, может указывать на то, насколько близко и как часто перигелий кометы перемещается к Солнцу. Если комета имеет скопление толстых слоев пыли, у нее могут быть частые проходы перигелия, которые не подходят слишком близко к Солнцу.

Толстое скопление слоев пыли может быть хорошим описанием всех короткопериодических комет, поскольку считается, что слои пыли с толщиной порядка метров скопились на поверхности ядер короткопериодических комет. Накопление слоев пыли со временем изменит физический характер короткопериодической кометы. Слой пыли как препятствует нагреву кометных льдов Солнцем (пыль непроницаема для солнечного света и плохо проводит тепло), так и замедляет потерю газов из ядра ниже. Ядро кометы на орбите, типичной для короткопериодических комет, быстро уменьшит скорость испарения до такой степени, что ни кома, ни хвост не будут обнаружены, и может показаться астрономам как астероид с низким альбедо , сближающийся с Землей.

Другие скопления и тела

Частицы пыли с добавлением льда и органических веществ образуют «агрегаты» (реже «агломераты») размером от 30 до сотен микрометров. Они пушистые из-за несовершенной упаковки (крупных) пылевых частиц кластерного типа и их последующей несовершенной упаковки в агрегаты.

Следующая категория размеров - галька размером от миллиметров до сантиметров. Галька была получена на 103P / Hartley 2, а снята непосредственно на 67P / Churyumov-Gerasimenko. Астрофизическое использование слова «галька» его геологическое значение. В свою очередь, следующий по величине геологический термин, «булыжник», был пропущен учеными Розетты.

Даже более крупные тела - это «валуны» (дециметрового масштаба и выше) или «глыбы».. " Их редко можно увидеть в коме, поскольку давления газа часто недостаточно, чтобы поднять их на значительную высоту или космическую скорость.

Строительными блоками комет являются предполагаемые кометезимали, аналогичные планетезимали. Были ли настоящие кометезимали / планетезимали размером с гальку, валун или иным образом - это ключевая тема исследований Солнечной системы и экзопланет.

(Неправильное) Использование термина «пыль»

В лучшем случае «пыль» - это собирательное существительное для негазовой части комы и хвоста (ов). В худшем случае этот термин представляет собой английское употребление, хорошо понимаемое астрономами в этой области, но не широкой публикой, учителями и учеными из других областей. Более крупные твердые частицы более правильно называть «мусором» или, для всех, не являющихся газами, обычными «частицами» или «зернами».

Комета 2P / Encke

Официально Encke - это пыль. бедная, богатая газом комета. На самом деле Энке испускает большую часть своей твердой массы в виде метеороидов или «камней», а не пыли. ИСО не зафиксировала никаких инфракрасных свидетельств образования классического хвоста кометной пыли из-за мелких частиц.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-15 06:34:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте