Кометы:происхождение и состав

                                                                                                                                            МОУ СОШ № 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                               реферат по астрономии 
 

                                         
 
 
 

                                        
 

       

      

                                                                                                                       работу выполнила

                                                                                                                        Бабанова Оксана

                                                                                                                     ученица 11 класса  Я 
 
 
 
 
 
 

                                                                     Черноголовка, 2008 
 

                                                                                 ПЛАН 
 
 

1  Вступление………………………………………………………………… 

2  Происхождение комет…………………………………………………… 

3  Строение и состав………………………………………………………… 

4  Кометные орбиты………………………………………………………… 

5 Точность определения кометных орбит……………………………… 

6 Причина свечения комет и их химический состав…………………. 

7 Методы оценки блеска комет …………………………………………..

8 Известные кометы…………………………………………………………

9 Современные исследования комет…………………………………….

 

10 Защита Земли от кометной опасности………………………………

 

11 Заключение……………………………………………………………….

 

12 Фотографии………………………………………………………………

 

13 Использованная литература…………………………………………..

                                                              ВСТУПЛЕНИЕ.

 

Кометы  являются одними из самых эффектных  тел в Солнечной системе. Это  своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных газов  сложного химического состава, водяного льда и тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов. Ежегодно открывают 5-7 новых комет и довольно часто один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. Кометы интересуют не только астрономов, но и многих других учёных: физиков, химиков, биологов, историков... Постоянно проводятся достаточно сложные и дорогостящие исследования. Чем же вызван такой живой интерес к этому явлению? Его можно объяснить тем, что кометы - ёмкий и ещё далеко не полностью исследованный источник полезной науке информации. Например, кометы «подсказали» учёным о существовании солнечного ветра, имеется гипотеза о том, что кометы являются причиной возникновения жизни на земле, они могут дать ценную информацию о возникновении галактик...

Кометы - тела Солнечной системы, имеющие  вид туманных объектов, обычно со светлым  сгустком-ядром в центре и хвостом. Вдали от Солнца у комет нет  никаких атмосфер и они ничем  не отличаются от обычных астероидов. При сближении с Солнцем на расстояния примерно 11 а.е. у них сначала появляется газовая оболочка неправильной формы (кома). Кома вместе с ядром (телом) называется головой кометы. В телескоп такая комета наблюдается как туманное пятнышко и ее можно отличить по виду от какого-нибудь удаленного звездного скопления только по заметному собственному движению. Затем, на расстояниях 3-4 а.е. от Солнца у кометы, под действием солнечного ветра, начинает развиваться хвост, который становится хорошо заметным на расстоянии менее2а.е. 

 

                                      ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОМЕТ.

 
 

За обозримое  прошлое человечества было открыто  много комет. Каждая  из них имеет свои особенности.  На  первых  порах  серьезного  изучения  комет никому не приходила в голову мысль, что они принадлежат Солнечной системе. Раньше предполагалось, что таинственные небесные странницы приходят  к нам  из  далеких  безвестных  глубин  межзвездного  пространства,  совершая

удивительное  «паломничество».  Они  подходят  к  Солнцу  на  расстояние  в несколько десятков или сотен миллионов  километров,  «приветствуют»  его  и затем пускаются в обратный путь. При этом, чем  дальше  кометы  уходили  от Солнца, тем сильнее ослабевал  их  блеск,  пока  совсем  не  пропадал.  Так заканчивался каждый вояж.

Куда направлялись таинственные визитеры: искать ли другие солнца,  или возвращались в какой-то  давно  обжитый  «дом»,  скрытый  от  нашего  взора далекими километрами космических расстояний? Долгое  время  это  оставалось загадкой. Большинство астрономов предполагали, что каждая комета приходит к Солнцу лишь один раз и затем навсегда покидает его окрестности.

Однако  эта  мысль  утвердилась  не  сазу.  Еще  Аристотель  –  могучий авторитет среди  научного  мира,  задумываясь  о  природе  комет,  выдвинул гипотезу, что кометы имеют земное происхождение. Они, якобы, порождаются  в атмосфере  Земли,  «висят»  на  сравнительно  небольшой  высоте,   медленно проплывая по небу.

Удивительно, что точка зрения  Аристотеля  господствовала  около  двух тысячелетий, и никакие  попытки  поколебать  ее  не  давали  положительного результата. Хотя некоторые ученые склонны были думать, что кометы  все-таки приходят  из  каких-то   далеких,   неведомых   нам   глубин   космического пространства. Только в конце XVI века идея Аристотеля была опровергнута.

В  конце  XVI  века  астрономы   наблюдали   яркую   комету   с   двух наблюдательных пунктов, очень удаленных  друг  от  друга.  Если  бы  комета находилась в атмосфере, т.е. недалеко от наблюдателей,  то  должен  был  бы наблюдаться параллакс: с одного пункта комета должна  быть  видна  на  фоне одних звезд, а с другого - на фоне других. Однако наблюдения показали,  что

никакого  параллакса не было, и, значит, комета находилась  гораздо  дальше, чем Луна. Земная природа комет была опровергнута, что сделало их еще  более таинственными.  Одна  тайна  сменилась  другой,  еще  более  заманчивой   и недоступной.

У многих астрономов сложилось мнение, что  кометы  приходят  к  нам  из межзвездных глубин, т.е. не являются членами Солнечной системы. В  какой-то момент даже предполагалось, что кометы приходят к Солнцу  по  прямолинейным траекториям  и по таким же прямолинейным траекториям уходят от него. Трудно сказать, сколько времени продолжалось бы такое положение,  если

бы не одно важнейшее событие в истории человечества. Гениальный естествоиспытатель, великий физик и математик Исаак  Ньютон завершил выдающийся научный труд,  связанный  с  анализом  движения  планет вокруг Солнца, и сформулировал закон всемирного тяготения:  сила  взаимного

притяжения  между двумя телами прямо пропорциональна  произведению их масс  и обратно пропорциональна квадрату между ними. Согласно этому закону природы все планеты движутся  вокруг  Солнца  не произвольным  образом,  а  строго  по  определенным  орбитам.  Орбиты   эти

представляют  собой замкнутые линии. Галлей обратился к Ньютону  с  предложением  рассмотреть,  как  должны двигаться кометы в соответствии с законами всемирного тяготения. Даже сейчас обработка данных,  полученных  в  результате  космического эксперимента и наземных наблюдений, продолжается. Кометы, которые нам удается наблюдать, приходят  к  нам  с  далеких  окраин

Солнечной системы.  По  сегодняшним  представлениям  более  100  миллиардов кометных ядер населяют эти окраины, которые отстоят от Земли в 10 тысяч раз дальше, чем Солнце.

Есть  предположение, что кометные ядра образовались  в  одно  время  со всей  Солнечной  системой  и  поэтому  могут  являть  собой  образцы   того первичного вещества, из которого впоследствии  образовались  планеты  и их спутники. Свои первозданные свойства ядра могли сохранить благодаря  своему «постоянному месту»  вдали от Солнца и больших планет, оказывающих огромное влияние на ближайшее окружение.

.Гипотезы  захвата   комет   из   межзвездного   пространства   и   их вулканического происхождения весьма немирно сосуществовали рядом, не  желая уступить друг другу пальму первенства. Однако в 1950 году они  были  сильно потеснены одной старой идеей в новом оформлении.

Еще в 1932 году один из выдающихся астрономов,  Эрнст  Эпик,  высказал идею о  возможной  концентрации  большого  количества  облаков  кометных  и метеоритных тел, «подчиняющихся» Солнцу, несмотря на  то,  что  размещались они на расстоянии четырех световых дней от него.

    В   1950   году   голландский   астроном   Ян   Оорт,   исследуя   ряд долгопериодических комет, обнаружил, что их афелии (наиболее  удаленные  от Солнца точки орбит) концентрируются вблизи границы Солнечной системы. Можно было  бы  посчитать  этот  результат  малопримечательным,  тем  более,  что количество комет было совсем небольшим – 19. Однако  Оорт  увидел  за  этим

явление большого масштаба. Он возродил  к  жизни  идею  Эпика  о  хранилище кометных  ядер  на  «задворках»  Солнечной  системы.  Из  его  исследований вытекало, что зона, оккупированная кометами, простирается в поясе от 30  до 100 тыс. а. е. от Солнца.

Сам Оорт полагал на первых порах, что кометы образовались  в  процессе взрыва Фаэтона. Взрыв, по его мнению,  был  настолько  силен,  что  большая часть мелких осколков была заброшена так далеко, что попала  под  косвенное влияние соседних звезд, да так и осталась на окраинах Солнечной системы. И хотя красивая гипотеза о  Фаэтоне  оказалась  несостоятельной,  идея забрасывания вещества из внутренних областей Солнечной системы во  внешние, в дальнейшем получила подтверждение.

    Сегодня  механизм  образования   облака   Эпика   –   Оорта   выглядит приблизительно  так.  В  эпоху  гравитационного  «склеивания»   планет   из газопылевого облака формировалось большое количество сгустков вещества  или так называемых зародышей. Однако не  все  зародыши  обрастали  веществом  с одинаковой скоростью. Некоторые значительно  опережали  своих  ближайших  и дальних  соседей. Так, будущие планеты-гиганты, не набрав еще массы Земли и Марса, начали проявлять свой агрессивный «характер». Все, что  эти  планеты не в силах были  поглотить,  они  выталкивали  своим  гравитационным  полем далеко  от  своих  «участков».  Главной  помехой   в   этой   выталкивающей деятельности было Солнце, старавшееся удержать  даже  любую  мелочь  на  ее исконных орбитах. Но чем дальше от Солнца формировалась планета-гигант, тем легче ей было проявлять самостоятельность и по-своему вершить судьбы  более мелких тел. Поэтому основным поставщиком кометных ядер  в  облако  Эпика  – Оорта был Нептун. Поскольку Нептун расположен очень далеко  от  Солнца,  то все его окружение  живет  в  состоянии  вечного  холода  и,  следовательно, содержит большое количество летучих веществ, которые не могли удержаться  в более близких Солнцу телах. Именно содержание таких  веществ  и  характерно для планет, которые удалось выудить из далекого облака. Тело, заброшенное Нептуном в облако, существует там до тех  пор,  пока что-нибудь не уменьшит его скорость обращения  вокруг  Солнца.  Этим  «что-

нибудь» могли быть возмущения со  стороны  соседних  звезд.  Конечно,  если возмущение не уменьшит, а увеличит скорость кометного ядра, то  ядро  может покинуть Солнечную систему навсегда. Итак, планеты забросали  всю  периферию  Солнечной  системы  кометными

ядрами. Приближаясь к Солнцу, ядра начинают испаряться, обрастают кометами, формируют хвосты. Описанная вкратце модель Оорта, – разумеется, не  окончательно  решает вопрос о происхождении комет и, особенно о способах забрасывания их  внутрь планетной системы.