Кометы
| Загрузить архив: | |
| Файл: 240-1365.zip (1339kb [zip], Скачиваний: 138) скачать |
План:
1. Вступление.
2. Исторические факты, начало исследования комет.
3. Природа комет, их рождение, жизнь и смерть.
4. Строение, состав кометы.
5. Современные исследования комет.
6. Заключение.
7. Список литературных источников.
1. Вступление.
2. Исторические факты, начало исследования комет.
и видимая невооружённым взглядом комета.
Отсюда образовалось и название: слово «комета» происходит от древнегреческого
«кометис», что в переводе означает «волосатый».
Региомонтан отнёсся к кометам, как к объектам
научного исследования. Регулярно наблюдая все появлявшиеся светила, он первым
описал траекторию движения и направления хвоста. В XVI веке астроном Апиан,проводя похожие наблюдения,
пришёл к выводу, что хвост кометы всегда направлен в противоположную Солнцу
сторону. Чуть позже стал наблюдать движение комет с наивысшей для того времени
точностью датский астроном Тихо Браге. В результате своих исследований он
доказал, что кометы - небесные тела, более далёкие, чем Луна, и тем самым
опроверг учение Аристотеля об атмосферных испарениях.
XIV очень опасался кометы 1680
года, так как считал её предвестницей своей гибели.
Увлечённый астрономическими
исследованиями, Галлей заинтересовался движением кометы 1682 г. и занялся
вычислением её орбиты. Его интересовал путь её движения, а так как Ньютон уже
проводил подобные вычисления, Галлей обратился к нему. Учёный сразу дал ответ:
комета будет двигаться по эллиптической орбите. По просьбе Галлея Ньютон
изложил свои вычисления и теоремы в трактате «De
Motu», то есть
«О движении». Получив помощь Ньютона, он занялся вычислением кометных орбит по
астрономическим наблюдениям. Ему удалось собрать сведения о 24 кометах. Таким
образом появился первый каталог кометных орбит. В своём каталоге Галлей
обнаружил, что три кометы очень похожи по своим характеристикам, из чего он
сделал вывод, что это не три разные кометы, а периодические появления одной и
той же кометы. Период её появления оказался равным 75,5 лет. Впоследствии она
была названа кометой Галлея.
известны:
каталог Бальде и Обальдия, а также, впервые изданный в 1972 году, каталог Б.
Марсдена, считающийся наиболее точным и надёжным.
3. Природа комет, их рождение, жизнь и смерть.
XVIII веке Гершель, наблюдая туманности,
предположил, что кометы - небольшие туманности, движущиеся в межзвёздном
пространстве. В 1796 году Лаплас в своей книге «Изложение системы мира»
высказал первую научную гипотезу о происхождении комет. Лаплас считал их
обрывками межзвёздных туманностей, что неверно из-за различий в химическом
составе тех и других. Однако его предположение о том, что эти объекты имеют
межзвёздное происхождение, подтверждалось наличием комет с почти
параболическими орбитами. Короткопериодические кометы Лаплас считал также
пришедшими из межзвёздного пространства, но некогда захваченными притяжением
Юпитера и переведёнными им на короткопериодические орбиты. Теория Лапласа имеет
сторонников и в настоящее время.
’льшаячасть вещества в виде ядер
комет (обломков ледяной коры), астероидов и метеоритов покинула пределы
Солнечной системы, часть задержалась на её периферии в виде облака Оорта, часть
вещества осталась на прежней орбите Фаэтона, где она и сейчас циркулирует в
виде астероидов, кометных ядер и метеоритов.
Рис.: Пути долгопериодических комет к окраинам Солнечной системы (взрыв Фаэтона?)
В результате изучения элементов почти параболических кометных орбит, а также применения методов небесной механики было доказано, что облако Оорта реально существует и является достаточно устойчивым: период его полураспада составляет около одного миллиарда лет. При этом облако постоянно пополняется из разных источников, поэтому оно не перестаёт существовать.
Схема диффузии кометных
орбит:
/с. Появление таких скоростей
при вулканических извержениях является нереальным, поэтому гипотеза эруптивного
происхождения комет считается физически несостоятельной. Но в наше время её
поддерживает ряд учёных, разрабатывая дополнения и уточнения к ней.
4. Строение, состав кометы.
до 10
тонн).
1)наиболее близкая, прилегающая к ядру область - внутренняя, молекулярная, химическая и фотохимическая кома,
2)видимая кома, или кома радикалов,
3)ультрафиолетовая, или атомная кома.
D
км,
видимой D
км
и ультрафиолетовой D
CN, OH, NHи др.), процесс диссоциации и возбуждения этих
молекул под действием солнечной радиации продолжается, но уже менее интенсивно,
чем во внутренней коме.
Рис.: Фотография кометы Хиакутаке в ультрафиолетовом диапазоне.
1)пристеночный слой (область испарения и конденсации частиц на ледяной поверхности),
2)околоядерную область (область газодинамического движения вещества),
3)переходную область,
4)область свободно-молекулярного разлёта кометных частиц в межпланетное пространство.
1.Тип E; - наблюдаетсяу комет с яркими комами, обрамлёнными со стороны Солнца светящимися параболическими оболочками, фокус которых лежит в ядре кометы.
2.Тип C; - наблюдается у комет, головы которых в четыре раза слабее голов типа E и по внешнему виду напоминают луковицу.
3.Тип N; - наблюдается у комет, у которых отсутствует и кома и оболочки.
4.Тип Q; - наблюдается у комет, имеющих слабый выступ в сторону Солнца, то есть аномальный хвост.
5.Тип h; - наблюдается у комет, в голове которых генерируются равномерно расширяющиеся кольца - галосы с центром в ядре.
1.Органические C, C.
2.Неорганические H, NH, NH.
3.Металлы - Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu, V, Si.
4.Ионы - CO
.
5.Пыль - силикаты (в инфракрасной области).
Механизм
свечения кометных молекул был расшифрован в 1911 году К. Шварцшильдом и Е.
Кроном, которые пришли к выводу, что это механизм флуоресценции, то есть
переизлучения солнечного света.
Рис.: Комета с лучистым хвостом.
5. Современные исследования комет.
Проект «Вега».
В то время ещё не представлялось технической возможности совершить посадку на ядро кометы, так как слишком велика была скорость встречи - в случае с кометой Галлея это 78 км/с. Опасно было даже пролетать на слишком близком расстоянии, так как кометная пыль могла разрушить космический аппарат. Расстояние пролёта было выбрано с учётом количественных характеристик кометы. Использовалось два подхода: дистанционные измерения с помощью оптических приборов и прямые измерения вещества (газа и пыли), покидающего ядро и пересекающего траекторию движения аппарата.
NASA готовит три больших
экспедиции. Первая из них называется «Stardust» («Звёздная пыль»). Она
предполагает запуск в 1999 году космического аппарата, который пройдёт в 150
километрах от ядра кометы Wild 2 в январе 2004 года.
Основная его задача: собрать для дальнейших исследований кометную пыль с
помощью уникальной субстанции, называемой «аэрогель». Второй проект носит
название «Contour» («COmet Nucleus TOUR»). Аппарат будет запущен в
июле 2002 года. В ноябре 2003 года он встретится с кометой Энке, в январе 2006
года - с кометой Швассмана-Вахмана-3, и, наконец, в августе 2008 года - с
кометой d’Arrest. Он будет оснащён совершенным техническим
оборудованием, которое позволит получить высококачественные фотографии ядра в
различных спектрах, а также собрать кометные газ и пыль. Проект также интересен
тем, что космический аппарат при помощи гравитационного поля Земли может быть
переориентирован в 2004-2008 году на новую комету. Третий проект - самый
интересный и сложный. Он называется «Deep Space 4» и входит в программу
исследований под названием « NASA New Millennium
Program». В его
ходе предполагается посадка на ядро кометы Tempel
1 в декабре
2005 года и возвращение на Землю в 2010 году. Космический аппарат исследует
ядро кометы, соберёт и доставит на Землю образцы грунта.
Рис.: Проект Deep Space 4.
Наиболее интересными
событиями за последние несколько летстали: появление кометы Хейла-Боппа
и падение кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер.
«Saturn-like object» (сатурнообразный объект,
сокращённо - «SLO»). Размеры объекта в несколько раз превосходили
размеры Земли.
Рис.: SLO - загадочный спутник кометы.
SLO не было предложено. Снимок,
опубликованный в Интернет, вызвал взрыв оккультизма, распространялось огромное
количество рассказов о грядущем конце света, «мёртвой планете древней
цивилизации», злобных пришельцах, готовящихся к захвату Земли с помощью кометы,
даже выражение: «What the hell is going on?» («Что за чертовщина
происходит?») перефразировали в «What the Hale is going on?»... До сих пор не ясно, что
это был за объект, какова его природа.
Рис.: Мистические «глаза» кометы.
Рис.: Комета Хейла-Боппа в ночном небе.
Рис.: Падение кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер.
Рис.: Фотография Юпитера в ИК-диапазоне после падения кометы.
Intel Teraflop с производительностью 1 триллион операций в
секунду была просчитана модель падения кометы радиусом 1 километр на Землю.
Вычисления заняли 48 часов. Они показали, что такой катаклизм станет
смертельным для человечества: в воздух поднимутся сотни тонн пыли, закрыв
доступ солнечному свету и теплу, при падении в океан образуется гигантское
цунами, произойдут разрушительные землетрясения... По одной из гипотез,
динозавры вымерли в результате падения большой кометы или астероида. В штате
Аризона существует кратер диаметром 1219 метров, образовавшийся после падения
метеорита 60 метров в диаметре. Взрыв был эквивалентен взрыву 15 миллионов тонн
тринитротолуола. Предполагается, что знаменитый Тунгусский метеорит 1908 года
имел диаметр около 100 метров. Поэтому учёные работают сейчас над созданием
системы раннего обнаружения, уничтожения или отклонения крупных космических тел,
пролетающих недалеко от нашей планеты.
6. Заключение.
7. Источники информации:
·К. И. Чурюмов «Кометы и их наблюдение» (1980 год)
·Интернет: сервер NASA (www.nasa.gov), страница Чака Шрамека и другие ресурсы.
·Б. А. Воронцов-Вельяминов «Лаплас» (1985 год)
·«Советский Энциклопедический Словарь» (1985 год)
·Б. А. Воронцов-Вельяминов «Астрономия: учебник для 10 класса» (1987 год)