Войти
Ядро Кометы Темпеля 1.Ядро является твердой центральной частью комета, которую когда-то называли грязным снежком или ледяным грязным комом. Ядро кометы состоит из горной породы, пыли и замороженных газов. При нагревании Солнцем газы сублимируются и создают атмосферу, окружающую ядро, известную как кома. Сила, действующая на кому со стороны солнечного радиационного давления и солнечного ветра, вызывает образование огромного хвоста, направленного в сторону от Солнца. Типичное ядро кометы имеет альбедо 0,04. Он чернее угля и может быть вызван прикрытием пыли.
Результаты космических кораблей Rosetta и Philae показывают, что ядро 67P / Чурюмов – Герасименко не имеет магнитного поля, что говорит о том, что магнетизм, возможно, не играл роли в раннем образовании планетезималей. Кроме того, спектрограф ALICE на Розетте определил, что электроны (в пределах 1 км (0,62 мили) над ядром кометы) образуются в результате фотоионизации воды 95>молекул под действием солнечного излучения, а не фотонов от Солнца, как считалось ранее, несут ответственность за разложение воды и молекул углекислого газа высвободились из ядра кометы в его кому. 30 июля 2015 г. ученые сообщили, что космический аппарат Philae , приземлившийся на комету 67P / Чурюмов-Герасименко в ноябре 2014 г., обнаружил не менее 16 органических соединений, из которых четыре (включая ацетамид, ацетон, метилизоцианат и пропиональдегид ) были впервые обнаружены на комете.
Ядра комет, от ~ 1 км до иногда десятков километров, не могли быть разрешены с помощью телескопов. Даже современные гигантские телескопы дадут всего несколько пикселей на цель, если предположить, что ядра не закрываются комой при приближении к Земле. Понимание ядра, а не феномена комы, должно было быть выведено из нескольких источников.
Модель «летающей песчаной отмели», впервые предложенная в конце 1800-х годов, рассматривает комету как рой тел, а не как отдельный объект. Активность - это потеря как летучих веществ, так и населения. Эта модель была продвинута в середине века Литтлтоном вместе с происхождением. Когда Солнце проходило сквозь межзвездную туманность, материал собирался в кильватерные водовороты. Некоторые из них будут потеряны, но некоторые останутся на гелиоцентрических орбитах. Слабый снимок объяснил длинные, эксцентричные наклонные орбиты комет. Ледов как таковых не хватало; летучие вещества накапливались путем адсорбции на зернах.
Вскоре после Литтлтона Фред Уиппл опубликовал свою модель «ледяного конгломерата». Вскоре это стало популярным как «грязный снежный ком». Орбиты комет были определены довольно точно, но время от времени кометы восстанавливались «вне графика», на целые дни. Ранние кометы можно объяснить «сопротивляющейся средой», такой как «эфир», или кумулятивным действием метеороидов на переднюю часть кометы (ей). Но кометы могли вернуться как рано, так и поздно. Уиппл утверждал, что легкий толчок от асимметричных выбросов (теперь «негравитационные силы») лучше объясняет время кометы. Для этого требовалось, чтобы эмиттер имел когезионную силу - единое твердое ядро с некоторой долей летучих веществ. Литтлтон продолжал публиковать работы о летающих песчаных отмелях вплоть до 1972 года. Посмертным звоном для летающих песчаных отмелей стала комета Галлея. и Джотто на изображениях было видно одно тело, испускающее небольшое количество струй.
Ядра комет давно не представлялись как замороженные снежки. Уиппл уже постулировал наличие отдельных корок и внутренней части. До появления Галлея в 1986 году казалось, что открытая ледяная поверхность будет иметь определенное время жизни, даже если она находится в коме. Ядро Галлея было предсказано темным, а не ярким из-за преимущественного разрушения / утечки газов и удержания огнеупоров. Термин «пылевой покров» широко используется более 35 лет.
Результаты Галлея превзошли даже эти кометы - не просто темные, но и одни из самых темных объектов в Солнечной системе. Кроме того, предыдущие оценки пыли были суровыми. недоучеты. И более мелкие зерна, и более крупные камешки появлялись в детекторах космических аппаратов, но не в наземных телескопах. Летучая фракция также включала органические вещества, а не только воду и другие газы. Соотношение пыли и льда оказалось намного ближе, чем предполагалось. Были получены чрезвычайно низкие плотности (от 0,1 до 0,5 г / см 3). Ядро все еще считалось ледяным, возможно, в подавляющем большинстве.
Помимо трех миссий на рандеву, Галлей был одним из примеров. Его неблагоприятная траектория в свое время также вызвала кратковременные облеты на экстремальной скорости. Более частые миссии расширили выборку целей, используя более совершенные инструменты. Случайно такие события, как разрыв Шумейкер-Леви 9 и Швассманн-Вахманн 3, способствовали нашему пониманию.
Плотность подтверждена как довольно низкая, ~ 0,6 г см3. Кометы были очень пористыми, хрупкими и на микро- и макро-масштабах
коэффициенты огнеупорных-к-лед значительно выше, по меньшей мере, 3: 1., Возможно, ~ 5: 1, ~ 6: 1, или более.
Это полная противоположность модели грязного снежного кома. Научная группа Розетты ввела термин «минеральные организмы» для обозначения минералов и органических веществ с незначительной долей льда.
Кометы и активные астероиды во внешнем поясе астероидов демонстрируют, что могут быть тонкая грань, разделяющая две категории объектов.
В Туманности Хеликс есть кометное облако Оорта Кометы или их предшественники, образовавшиеся во внешней Солнечной системе, возможно, за миллионы лет до образования планет. Обсуждается, как и когда образовались кометы, с определенными последствиями для формирования, динамики и геологии Солнечной системы. Трехмерное компьютерное моделирование показывает, что основные структурные особенности, наблюдаемые на ядрах комет, можно объяснить попарной аккрецией слабых кометезималей с низкими скоростями. В настоящее время наиболее предпочтительным механизмом создания является гипотеза туманности, которая утверждает, что кометы, вероятно, являются остатком первоначальных планетезимальных «строительных блоков», из которых выросли планеты.
Астрономы считают, что кометы берут начало в облаке Оорта, рассеянном диске и во внешнем Главном поясе.
Сравнение Темпеля 1 и Хартли 2 Большинство кометных ядер являются Считается, что его диаметр не превышает 16 километров (10 миль). Самые большие кометы, которые попали на орбиту Сатурна : C / 2002 VQ94 (≈100 км ), Комета 1729 ( ≈100 км), Хейла – Боппа (≈60 км), 29P (≈60 км), 109P / Swift – Tuttle (≈26 км), и 28P / Neujmin (≈21 км).
Ядро в форме картофеля кометы Галлея (15 × 8 × 8 км) содержит равное количество льда и пыли.
Во время облета в сентябре 2001 г. космический корабль Deep Space 1 заметил ядро кометы Боррелли и обнаружил, что оно примерно вдвое меньше (8 × 4 × 4 км) ядра кометы Галлея. Ядро Боррелли также имело форму картофеля с темно-черной поверхностью. Как и комета Галлея, комета Боррелли выделяла газ только из небольших участков, где дыры в коре открывали лед для солнечного света.
C / 2006 W3 (Chistensen) - испускает углеродный газ Ядро кометы Хейла – Боппа оценивается в 60 ± 20 км в диаметре. Хейл-Бопп казался ярким невооруженным глазом, потому что его необычно большое ядро испускало много пыли и газа.
Ядро P / 2007 R5, вероятно, всего 100–200 метров в диаметре.
Самые большие кентавры (нестабильные, пересекающие планету, ледяные астероиды) оцениваются в диаметре от 250 до 300 км. Три из самых крупных будут включать 10199 Chariklo (258 км), 2060 Chiron (230 км) и потерянный в настоящее время 1995 SN55 (≈300 км).
Средняя плотность известных комет составляет 0,6 г / см. Ниже приведен список комет, у которых были оценочные размеры, плотность и масса.
| Имя | Размеры. km | Плотность. g / см | Масса. kg |
|---|---|---|---|
| Комета Галлея | 15 × 8 × 8 | 0,6 | 3 × 10 |
| Tempel 1 | 7,6 × 4,9 | 0,62 | 7,9 × 10 |
| 19P / Borrelly | 8 × 4 × 4 | 0.3 | 2 × 10 |
| 81P/Wild | 5.5 × 4.0 × 3.3 | 0.6 | 2.3 × 10 |
| 67P / Чурюмов– Герасименко | См. Статью о 67P | 0,4 | (1,0 ± 0,1) × 10 |
Около 80% кометы Галлея ядро - водяной лед, а замороженный окись углерода (CO ) составляет еще 15%. Большая часть остального - замороженный диоксид углерода, метан и аммиак. Ученые считают, что другие кометы химически похожи на комету Галлея. Ядро кометы Галлея также чрезвычайно темно-черного цвета. Ученые считают, что поверхность кометы и, возможно, большинства других комет покрыта черной коркой пыли и камней, которая покрывает большую часть льда. Эти кометы выделяют газ только тогда, когда дыры в этой коре вращаются к Солнцу, подвергая внутренний лед воздействию согревающего солнечного света.
Состав водяного пара кометы Чурюмова – Герасименко, определенный миссией Розетта, существенно отличается от найденного на Земле.. Было определено, что отношение дейтерия к водороду в воде от кометы в три раза выше, чем обнаружено для земной воды. Это делает маловероятным появление воды на Земле от таких комет, как Чурюмов – Герасименко.
Поверхность ядра кометы 67P с расстояния 10 км, как видно с космического корабля Rosetta На комете 67P / Чурюмова – Герасименко часть образующегося водяного пара может вырваться из ядра, но 80% его повторно конденсируется в слоях под поверхностью. Это наблюдение подразумевает, что тонкие слои, богатые льдом, обнаженные близко к поверхности, могут быть следствием кометной активности и эволюции, и что глобальное расслоение не обязательно происходит на ранних этапах истории формирования кометы.
Фрагмент B кометы 73P / Швассмана - Распад Вахмана-3, видимый космическим телескопом Хаббл Измерения, проведенные спускаемым аппаратом Philae на комете 67P / Чурюмова-Герасименко, показывают, что слой пыли может достигать 20 см (7,9 дюйма) толщиной. Под ним - твердый лед или смесь льда и пыли. Пористость, кажется, увеличивается к центру кометы. В то время как большинство ученых считали, что все доказательства указывают на то, что структура ядер комет представляет собой переработку груды обломков более мелких ледяных планетезималей предыдущего поколения, миссия Rosetta развеяла идею о том, что кометы представляют собой «груды обломков» из разрозненных элементов материал. Миссия Rosetta показала, что кометы могут быть «грудой обломков» из разрозненного материала. Данные не являются окончательными относительно среды столкновения во время образования и сразу после него.
Ядра некоторых комет могут быть хрупкими, вывод подтверждается наблюдением за расщеплением комет. Расщепляющиеся кометы включают 3D / Biela в 1846 г., Shoemaker – Levy 9 в 1992 г. и 73P / Schwassmann – Wachmann с 1995 по 2006 г. Греческий историк Эфор сообщил, что комета раскололась еще зимой 372–373 гг. До н. Э. Предполагается, что кометы раскололись из-за термического напряжения, внутреннего давления газа или удара.
Кометы 42P / Neujmin и 53P / Van Biesbroeck кажутся фрагментами родительская комета. Численное интегрирование показало, что обе кометы довольно близко подходили к Юпитеру в январе 1850 г. и что до 1850 г. эти две орбиты были почти идентичны.
Ядра комет являются одними из самых темных объекты, о существовании которых известно в Солнечной системе. Зонд Giotto обнаружил, что ядро кометы Галлея отражает примерно 4% падающего на него света, а Deep Space 1 обнаружил, что комета Боррелли поверхность отражает лишь 2,5–3,0% падающего на нее света; Для сравнения, свежий асфальт отражает 7% падающего на него света. Считается, что темным поверхностным материалом являются сложные органические соединения. Солнечное отопление удаляет летучие соединения, оставляя после себя тяжелые длинноцепочечные органические вещества, которые, как правило, очень темные, такие как смола или сырая нефть. Сама темнота поверхности комет позволяет им поглощать тепло, необходимое для их выделения газа.
. Примерно шесть процентов околоземных астероидов считаются вымершими ядрами комет (см. Потухшие кометы ), которые больше не испаряются. Два сближающихся с Землей астероида с таким низким альбедо: 14827 Гипнос и 3552 Дон Кихот.
Первым относительно близким полетом к ядру кометы был космический зонд Джотто. Это был первый случай, когда ядро было сфотографировано с такой близости, на расстоянии 596 км. Эти данные стали откровением, впервые показав струи, поверхность с низким альбедо и органические соединения.
Во время пролета Джотто был поражен частицами не менее 12000 раз, включая 1-граммовый фрагмент, который вызвала временную потерю связи с Дармштадтом. Было подсчитано, что Галлей выбрасывает три тонны материала в секунду из семи струй, вызывая его колебание в течение длительных периодов времени. Ядро кометы Григга – Скьеллерупа было посещено после Галлея, а Джотто приближался к 100–200 км..
Результаты, полученные с космических аппаратов Rosetta и Philae, показывают, что ядро 67P / Чурюмов – Герасименко не имеет магнитного поля, что позволяет предположить, что магнетизм, возможно, не играл роли в раннем формировании планетезималей. Кроме того, спектрограф ALICE на Розетте определил, что электроны (в пределах 1 км (0,62 мили) над ядром кометы) образуются в результате фотоионизации воды 95>молекул под действием солнечного излучения, а не фотонов от Солнца, как считалось ранее, несут ответственность за разложение воды и молекул углекислого газа высвободились из ядра кометы в ее кому.
 |  |  |  |  |  |
| Темпель 1. Глубокий удар | Темпель 1. Звездная пыль | Боррелли. Глубокий космос 1 | Wild 2. Stardust | Хартли 2. Deep Impact | CG. Rosetta |
Уже посещенные кометы:
