Причина свечения комет и их химический состав - Яркие кометы в астрономии
Во времена Ломоносова еще ничего не было известно о законе изменения блеска комет и тем более об их спектрах. Однако Михаил Васильевич Ломоносов со свойственной ему научной проницательностью охарактеризовал свечение комет с точки зрения, близкой к современной. Он писал: "Комет бледного сияния и хвостов причина недовольно еще изведана, которую я без сомнения в электрической силе полагаю..."
Светись комета только отраженным светом, ее блеск с приближением к Солнцу (после учета изменения ее расстояния от Земли) менялся бы обратно пропорционально квадрату расстояния ее от Солнца. Примерно так и ведет себя блеск ее звездообразного ядра, что согласуется с тем, что оно состоит в основном из твердых кусков, попросту отражающих свет Солнца.
Это подтверждается также и характером спектра ядра. Обычно он является копией солнечного спектра, как и полагается спектру отраженного света. Но когда ядро кометы приближается к Солнцу, то в его спектре появляются яркие линии излучения натрия. В спектре ядра кометы 1882 г., подошедшей чрезвычайно близко к Солнцу, были обнаружены даже яркие линии железа и никеля, пропавшие, когда комета от него удалилась. Потом исчезли и линии натрия. Все это нужно объяснить тем, что твердое ядро кометы, когда оно подходит очень близко к Солнцу, нагревается настолько, что начинает испаряться, превращаясь в раскаленный, светящийся пар. Натрий превращается в пар и светится при меньшей температуре, чем железо, т. е. на большем расстоянии от Солнца; ближе к нему не выдерживает и железо. Распределение яркости в голове кометы вследствие таких процессов подробно исследовал теоретически Д. О. Мохнач (в Ленинграде).
Блеск головы кометы меняется с приближением к Солнцу значительно быстрее, чем обратно пропорционально квадрату расстояния, чаще всего примерно как его 3-я или 4-я степень. Это показывает, что свечение (блеск) головы кометы зависит от Солнца, но не является просто отраженным. Очевидно, Солнце возбуждает свечение кометы, но свечение холодное; это свечение возникает не вследствие обращения кометы в раскаленный пар, так как комета светится даже будучи далеко от Солнца, где ее температура должна быть много ниже нуля. Пыль не может дать подобного свечения,-- его могут дать только газы.
Поведение блеска комет все же очень прихотливо, и описанная выше зависимость от расстояния до Солнца меняется не только от кометы к комете, но и у одной кометы на ее пути вокруг Солнца. Это говорит безусловно о неустойчивости кометного ядра, о возможности быстрых изменений на его поверхности. Ярким примером этого является история кометы, открытой чешским астрономом Когоутеком ранней весной 1973 г. В это время она была еще очень далеко от Солнца и поэтому была очень слаба (16-й звездной величины). Но вычисленная вскоре ее орбита оказалась имеющей перигелий очень близко к Солнцу, всего 0,14 а. е. или 21.10е км. Это очень вдохновило наблюдателей, так как, предполагая, что для нее оправдается закон повышения блеска как четвертая или даже более высокая степень расстояния от Солнца, они ожидали, что комета в декабре и январе станет почти столь же яркой, как Венера, и надеялись изучить ее очень подробно. Однако комета увеличивала блеск очень медленно и в декабре была лишь едва видима глазом, тем более, что наблюдать ее мешал свет зари. Лишь в январе 1974 г. она стала примерно 2 зв. величины и удалось ее изучить инструментами средней силы. Шумиха, поднятая журналистами по поводу этой "кометы века", как они ее назвали, оказалась преждевременной.
Некоторые молекулы кометного газа поглощают солнечный свет, и затем снова его же излучают в той же длине волны. Такое излучение физики называют резонансным. Другие молекулы поглощают энергию Солнца в виде ультрафиолетовых лучей, но излучают их в виде лучей с другой длиной волны, видимых глазу. Такое свечение физики называют флуоресценцией. Пример флуоресценции представляют некоторые вещества на Земле, например, сернистый цинк; "освещенные" невидимыми глазу рентгеновскими лучами в темноте, они от этого светятся видимым светом, часто зеленым или голубым. Теория происхождения таким путем кометных спектров, разработанная в Бельгии Свингсом, подтверждается новейшими детальными наблюдениями.
Спектр головы кометы показывает, что она состоит из молекул, т. е. химических соединений, излучающих не узкие яркие линии, а широкие полосы. Химический состав этих газов удалось выяснить подробнее лишь за последние годы. Оказалось, что голова кометы состоит из молекул углерода (Сз), циана (СК), углеводорода (СН). Недавно были обнаружены гидрид азота, гидроксил (ОН).
В 1970 г. было произведено первое наблюдение кометы с борта искусственного спутника Земли ОАО-2. С него в ультрафиолетовом свете (не доходящем до Земли вследствие его поглощения в ее атмосфере) было обнаружено, что ядро кометы Та-го -- Сато -- Косака 1969 @ было окружено водородным облаком, которое по размерам было больше, чем Солнце. Огромность этого облака сама по себе не удивила уже астрономов, потому что еще тридцатью годами ранее автор этих строк доказал, что у кометы 1943 г. пары циана составляли оболочку, большую чем Солнце.
Яркость разных полос в спектре у разных комет бывает различна, и в одной и той же комете она меняется с изменением ее расстояния от Солнца, по-видимому, как вследствие изменения пропорции газов, составляющих голову кометы, так и вследствие изменений условий их свечения. Главную роль все же играют всегда углерод и циан, который является, как известно, крайне ядовитым газом и главной составной частью сильного яда -- синильной кислоты.
В спектре головы кометы, кроме ярких полос, присутствует и непрерывный спектр, который, возможно, также принадлежит молекулам газа и не является спектром света, отраженного от Солнца. Однако большинство ученых полагает, что пыль в голове кометы все же должна быть и что из нее же состоят изогнутые хвосты (II типа по классификации Бредихина), так как у них тоже наблюдается непрерывный спектр. Если бы в этом спектре удалось обнаружить и темные линии, имеющиеся в спектре Солнца, наличие пыли в хвостах комет было бы доказанным.
Хвост кометы, когда он широкий и яркий, иногда обнаруживает непрерывный спектр, свидетельствующий о наличии в нем пыли. По большей части, однако, спектр хвоста кометы газовый, обнаруживающий наличие ионизованных углекислоты СО2, окиси углерода СО, молекул азота N2. Как известно, окись углерода СО образуется в печах при неполном сгорании топлива и тоже ядовита, хотя и не так, как циан. Ее называют угарным газом. Вы видите, что на вопрос о химическом составе комет ответить кратко нельзя, так же как, например, на вопрос о содержании большой цирковой программы: состав комет разнообразен, он сложен и в разных частях комет (в ядре, голове и хвосте) различен.
Похожие статьи
-
Ядро и хвост кометы - Яркие кометы в астрономии
В отличие от мерцающих звезд и четко очерченных планет комета выглядит как туманное светящееся пятнышко. Это пятнышко называют головой кометы. Если...
-
Столкновение Земли с кометой - Яркие кометы в астрономии
Комета орбита галлея небесный Столкновения Земли с кометой -- вот чего стали бояться люди, перестав видеть в кометах предвестниц войн. Но говорить о...
-
Кометы - Малые тела Солнечной системы
Кометы являются самыми эффективными небесными телами в Солнечной системе. Кометы - это своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных...
-
Происхождение комет - Яркие кометы в астрономии
За обозримое прошлое человечества было открыто много комет. Каждая из них имеет свои особенности. На первых порах серьезного изучения комет никому не...
-
Открытие Галлея - Яркие кометы в астрономии
Верный друг Ньютона Эдмунд Галлей питал слабость к кометам. Его великий учитель, открыв закон всемирного тяготения, доказал, что, подчиняясь этому...
-
Кометные орбиты - Яркие кометы в астрономии
Согласно результатам исследований Ньютона, кометы движутся либо по эллиптическим, либо по параболическим, либо по гиперболическим орбитам, причем в...
-
Кометы - Строение Солнечной системы
Кометы - тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком - ядром в центре и хвостом. Они принадлежат к числу наиболее...
-
Строение, состав кометы - Исследование комет
Маленькое ядро кометы является единственной ее твердой частью, в нем сосредоточена почти вся ее масса. Поэтому ядро - первопричина всего остального...
-
Заключение - Яркие кометы в астрономии
В эпоху, когда астрономия как наука переживала период своего младенчества, люди изучали небо невооруженным глазом. Поэтому все открываемые в ту пору...
-
Введение - Яркие кометы в астрономии
На ночном небе, среди привычных фигур созвездий вдруг появляется яркая новая звезда, окруженная туманной оболочкой и украшенная длинным серебристым...
-
Кометы. Свойства комет - Малые тела Солнечной системы
Особое место среди малых тел Солнечной системы занимают кометы - небесные тела, движущиеся вокруг Солнца по очень вытянутым орбитам. С приближением к...
-
Периодические кометы&;nbsp;, Приближение к Солнцу - Кометы
Большинство изученных комет периодические, причем некоторые кометы являются короткопериодическими, двигаясь по эллиптическим орбитам, полный оборот по...
-
Спектры и химический состав звезд - Природа звезд
Важнейшие сведения о природе звезд астрономы получают, расшифровывая их спектры. Спектры большинства звезд, как и спектр Солнца, представляют собой...
-
Литература - Яркие кометы в астрономии
Гетман В. С. Внуки солнца: Астероиды, кометы, метеоритные тела. - М.: Наука, 1989. Емельяненко В. В. Движение почти параболических комет под воздействием...
-
Точность определения кометных орбит - Яркие кометы в астрономии
Для вычисления точного положения кометы в пространстве кроме параметров, описывающих форму орбиты и ее расположение, необходим еще момент Т0 времени...
-
Некоторые из известных комет - Кометы
Комета Аренда-Ролана (C/1956 R1) Яркая комета, обнаруженная в 1957г. Одно время казалось, что у нее образовывается "шип", направленный к Солнцу. Но это...
-
Кометы, у которых перигелийное расстояние настолько мало, что фактически они проходят через внешние слои Солнца. Около десяти долгопериодических комет с...
-
Строение и хвосты комет - Кометы
Пыль и газ покидают ядро кометы с выбросами, образующимися на стороне, обращенной к Солнцу, а затем уносятся в направлении от Солнца. Хвосты небесных...
-
Химический состав звезды - Удивительные и невероятные факты о космосе
В списке всех звезд, которые относятся к первым четырем классам, преобладают линии гелия и водорода, по мере снижения температуры обнаруживаются линии...
-
Самая яркая комета 20-го века, Данные о некоторых кометах - Кометы
На основании сохранившихся записей нельзя судить о том, какая из наблюдавшихся в прошлом комет была самой яркой. Так как яркие кометы представляют собой...
-
Фізична природа комет - Малі тіла Сонячної системи
Маленьке ядро діаметром кілька кілометрів -- єдина тверда частина комети, і в ньому практично зосереджена вся її маса. Маса комет надто мала й зовсім не...
-
Сущность метеоритов и комет - Чрезвычайные ситуации космического характера
Метеорит -- твердое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли. Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до...
-
Фізична природа комет - Малі тела Соняної системи
Маленьке ядро діаметром кілька кілометрів - єдина тверда частина комети, і в ньому практично зосереджена вся її маса. Маса комет надто мала й зовсім не...
-
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы содержанием около 15% водорода и...
-
В лютому і березні 1744 р. у колах вчених Петербурзької академії наук панувало велике пожвавлення. У ці дні на небі спостерігалася чудово яскрава комета...
-
Комета Галлея - Малые тела Солнечной системы
Самая известная из всех периодических комет, которая движется по удлиненной эллиптической орбите вокруг Солнца, возвращаясь к Земле каждые 76 лет. Из...
-
Исследование комет - Малые тела Солнечной системы
Проект "Вега" был одним из самых сложных в истории исследований Солнечной системы при помощи космических аппаратов. Он состоял из трех частей: изучение...
-
Комета (от др.-греч. кпмЮфзт, kom?tзs -- "волосатый, косматый") -- небольшое ледяное небесное тело, движущееся по орбите в Солнечной системе, которое...
-
Южная Гидра, Южная Корона, Южная Рыба, Южный Крест - Созвездия и яркие звезды
Южное околополюсное созвездие "водяной змеи", ни чем особым не примечательное. Желтый карлик ? Hyi похож на Солнце и удален всего на 25 световых лет....
-
За время наблюдений всего 20 комет приблизились к Земле на расстояние меньше 15 млн. км. Ближе всех к Земле подошла комета Лекселла в 1770г - на...
-
Октант, Орел - Созвездия и яркие звезды
Угломерный инструмент октант - это меньший брат секстанта, имеющий оцифрованную шкалу в 1/8 окружности. А созвездие Октант - побратим Малой Медведицы,...
-
По мере повышения температуры состав частиц, способных существовать в атмосфере звезды, конечно, упрощается. Спектральный анализ звезд классов О, B, A...
-
Химический состав и физические условия - Планета Нептун
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и...
-
Химический состав звезд - Звезды. Их рождение, жизнь и смерть
Химический состав наружных слоев звезды, откуда к нам "непосредственно" приходит их излучение, характеризуется полным преобладанием водорода. На втором...
-
Химический состав звезд - Измерение количественных и качественных характеристик звезд
Химический состав ядра звезды с помощью спектрального анализа определить невозможно; можно только предполагать, исходя из теоретических расчетов....
-
Спектры звезд и их химический состав - Основные звездные характеристики. Рождение звезд
Исключительно богатую информацию дает изучение спектров звезд. Уже давно спектры подавляющего большинства звезд разделены на классы. Последовательность...
-
Внутреннее строение, Химический состав - Юпитер среди планет Солнечной системы
Химический состав Изобилие элементов в соотношении с водородом На Юпитере и Солнце5 Элемент Солнце Юпитер/Солнце He/H 0.0975 0.807 ± 0.02 Ne/H...
-
Химический состав Земли - Структура Солнечной системы
Химический состав коры изучается непосредственно, информацию о составе недр Земли получают опять же с помощью сейсмических волн. Как? По зависимости (r),...
-
Введение, Исория наблюдений - Солнце и его влияние на Землю
Каждому наверняка известно, что на Солнце нельзя смотреть невооруженным глазом, а тем более в телескоп без специальных, очень темных светофильтров или...
-
Официальные границы созвездий - Созвездия и яркие звезды
В течение многих столетий созвездия не имели четко установленных границ; обычно на картах и звездных глобусах созвездия разделяли кривыми замысловатыми...
Причина свечения комет и их химический состав - Яркие кометы в астрономии