Mi az üstökös?
A üstökösök nagy űrterek, amelyek fagyott gázokból, kövekből és porból állnak, és a Naprendszer többi égitestével együtt csillag körül forognak. Eredeti állapotukban a üstökösök meglehetősen nagyok, és teljes városok méretűek lehetnek. Életciklusuk folyamatában, amikor a Nap körüli pályán vannak, az üstökösök fokozatosan felmelegednek, amikor megközelítik a hőforrást, és ezzel elveszítik tömegüket.
A nap nem csak melegíti őket, hanem vonzza a részecskéket is, ezért jelennek meg a hatalmas farok, amelyek milliónyi kilométerre húzódnak, megvilágítva a tér sötétségét. Amit az üstökös mozgásban tart és az útját irányítja, az a bolygó és csillag gravitációja, amely közelében halad. Amikor az üstökös közeledik a Naphoz, akkor gyorsabban és gyorsabban mozog, mert minél közelebb van a tárgy a gravitációs forráshoz, annál erősebben hat rá. Az üstökös farka nemcsak gyorsabban mozog, hanem hosszabb is lesz, mivel több anyag elpárolog.
Miért nevezik üstökösöket üstökösnek?
Megjelenésük és farkuk miatt a üstökösök megkapták a nevüket, mert a „κομήτης, komḗtēs” az ókori görögből fordul: farkú, szőrös, bozontos.
Érdekes tény: az üstökös farkát mindig egy irányba kell irányítani. A képzelet ezeket a testeket a mozgással ellentétes irányba mutató farokkal vonzza fel. De valójában mindig a Nap felé irányítja.
A tudósok úgy vélik, hogy sok üstökös kering a Naprendszerben. A NASA hivatalos webhelye szerint a csillagászok eddig 3595 üstökösöt regisztráltak.
A üstökösök tanulmányozásának története
Az ókorban az emberek, akik hozzá voltak szokva mitológiai és isteni karakterhez adni bármilyen jelenséget, nem haladtak el, és furcsa, ragyogó csíkok az égen, néha éjszaka csúsznak. Néhányan a halottak lelkének hívták őket.
De az idő telt el, és tudományos gondolat alakult ki. Arisztotelész az első, aki üstökösöket világító gáznak nyilvánította. Mögötte Seneca már azt javasolta, hogy ezeknek a titokzatos égitesteknek keringjenek.
Az üstökösök pályán mozognak, tehát újra és újra visszatérnek a csillagászok látóteréhez. Elméleteket fogalmaztak meg a hosszúkás elliptikus pályákról, ám ezek az elméletek csak a 18. században találtak egyetemes felismerést és megerősítést. Az első ilyen hipotézist Georg Derffel német tudós 1681-ben állította elő. Isaac Newton, csak 6 évvel az előde munkájának megjelenése után, megpróbálta megmagyarázni ezt azzal, hogy bemutatta a világnak ötletes gravitációs törvényeit. Newton azt is kijelentette, hogy az üstökösök olyan sziklás tárgyak, amelyek olyan jégtartalmú tárgyakat tartalmaznak, amelyek elpárolognak, amikor közelednek a Naphoz, és ezzel farkot képeznek.
1705-ben Edmund Halley megvizsgálta az üstökösök összes dokumentált előfordulását, és megpróbálta meghatározni keringőik paramétereit a newtoni fizika segítségével. Ez vezetett az elmélethez, miszerint az 1531, 1607 és 1682 üstökösök valójában ugyanaz a tárgy, amely 75 évvel az utolsó megjelenése után jelenik meg. Halley lett az első olyan személy, aki sikeresen megjósolta az üstökös visszatérését - pontosan számításai szerint 1759-ben jelent meg. Aztán megkapta a nevét - Halley üstökös.
A meteorzuhanyok és az üstökösök kapcsolatát a 19. század végén bizonyították, amikor az olasz csillagász Giovanni Schiaparelli minden augusztusban szabad szemmel látható, a Perseids meteorzuhanyra vonatkozó hipotézisét állította elő. Rendszeres megjelenését az okozza, hogy a Föld áthalad a törmelékfelhőn, amelyet a Swift-Tuttle üstökös hagyott hátra. Ez az elmélet lehetővé tette a tudósnak arra a következtetésre jutást, hogy a üstökösök szilárd felülettel vannak ellátva, amelyet egy jégréteg borít.
Az 1950-es években az amerikai csillagász, Fred Lawrence Whipple azt állította, hogy a üstökösök valójában több jégből állnak, mint kőből, és fagyasztott vizet, szén-dioxidot és ammóniát tartalmaznak. Whipple elméletét megerősítették a század második felében elindított űrhajók megfigyelései.
Érdekes tény: Az évek során a üstökösöket a közelgő végzet jeleinek vagy a szerencse kihirdetésének jeleinek tekintették. Nero római császár úgy gondolta, hogy az üstökös előre látja gyilkosságát, és ezért megölt minden élő utódját. III. Kallikst pápa valójában megpróbálta kihallgatni Halley Cometot a templomból, mert azt hitte, hogy az ördög ügynöke. A Hódító Vilmos az üstökös jó ómennek számított, mielőtt 1066-ban Angliába támadtak volna.
A üstökösök felépítése és összetétele
Most tudjuk, hogy a üstökösmagok főként jégből állnak, amely elpárolog, amikor az üstökös a Naphoz közel van. Ez egy élénk gőz atmoszférát képez töltött részecskékből, ionoknak és porrészecskékből álló, amelyek szilikátokból, szénhidrogénekből és jégből állhatnak. Ezt a légkört kómának hívják. A megfigyelt üstökösmagok hossza több tíz méter és körülbelül 60 km. A kóma létrehoz egy héjat a mag körül, amely több millió kilométer széles lehet, és egy még nagyobb hidrogénhéj veszi körül.
Üstökös farok iránya
A por és a gőz két különálló farkot hoz létre, de általában körülbelül azonos irányba mutatnak. Mindkét farok mindig a Naptól távol helyezkedik el, de a töltött részecskék erősebben reagálnak a mágneses mezőre és a napszélre, ami pontosan a csillag ellenkező irányába mutat. A porrészecskék kevésbé érzékenyek erre a hatásra, így a porfarok iránya az üstökös pályájának függvényében görbe.
Érdekes tény: 2009-ben a NASA űrszondája vett mintát a Comet Wild-2-től, és a tudósok megállapították, hogy az a glicin aminosavat tartalmazza, amely az élet eredete szempontjából a legfontosabb elem. Egy nemrégiben elvégzett tanulmány kimutatta, hogy egy üstökös eshet a Földre, és akár 9 trillió szerves anyagot hozhat magával, ily módon biztosítva a szükséges energiát és anyagokat a komolyabb molekulák szintéziséhez, amelyek később életet teremtettek.
Mi a különbség a üstökösök között?
A üstökösök különböznek egymástól elsősorban súlyuk és méretük szerint. Méretükben nagyban különbözhetnek, de az üstökösök továbbra is kisméretű égitestek maradnak, figyelembe véve a többi űrtartalom méretét. De ha lenne amatőr távcsője, és üstökösöket nézne az éjszakai égbolton, akkor észrevette volna, hogy ezek különbség vannak fényerőben és alakban is. Ezek a paraméterek elsősorban az üstökös kémiai összetételétől függenek.
A üstökösök eredete
A üstökösök eredete az orbitális paraméterek alapján meghatározható. Úgy gondolják, hogy a Nap körül kevesebb, mint 200 éven át forgó üstökösök a Kuiperi övből származnak. A Kuiper-öv a Neptunusz pályáján kívül található, és Gerard Kuiper holland-amerikai csillagász feltételezte 1951-ben. Jelenleg a becslések szerint az öv körülbelül 1000 milliárd üstökösöt tartalmaz.
Úgy gondolják, hogy a 200 évet meghaladó üstökösök az Oort felhőből származnak. Az Oort felhő egy gömb alakú felhő, amely a Nap körül körülbelül 1,5 fényév távolságra forog a Kuiper öv szélétől. Ez a távolság egyharmada a legközelebbi csillaghoz, a Proxima Centauri-hoz.
Az észt csillagász Ernst Epik először azt javasolta, hogy a hosszú forgási periódusú üstökösök az Oort-felhőből származhassanak 1932-ben, és ez az ötlet Jan Oort 1950-es írásaiban tovább fejlődött. Úgy gondolják, hogy az Oort-felhő több száz milliárd üstökösöt tartalmaz, és némelyiküknek olyan jégmennyisége lehet, amely többször meghaladja a Föld egész vízének tömegét.
Miben különböznek az üstökösök az aszteroidáktól és a meteoritoktól?
A meteorokat az égen lévő fényes villanásokkal társítják, amelyeket gyakran „lövöldöző csillagnak” hívnak.A meteoroidok olyan tárgyak az űrben, amelyek mérete por szemcséktől kis aszteroidáig változik. Valójában ezek csak kövek, amelyek az űrben repülnek. Amikor a meteoroidok nagy sebességgel lépnek be a Föld (vagy egy másik bolygó, például a Mars) légkörébe, és megégnek, a tűzgolyókat vagy a „lövöldöző csillagokat” meteoroknak nevezik. Amikor egy meteoroid áthalad a légkörben, és a földre esik, meteoritnak nevezzük. Minden a kozmikus test méretétől függ.
Az aszteroida, amelyet néha kis bolygóknak is neveznek, nagy, atmoszféra nélküli kőtöredékek, amelyek kb. 4,6 milliárd évvel ezelőtt maradtak naprendszerünk kialakulásának első szakaszaiban. A legtöbb Mars és Jupiter között van. Az aszteroidák nagysága nagyon eltérő - elérhetik az 530 kilométer átmérőt, vagy nagyon kicsik lehetnek, és csak 10 métert is elérhetnek.A fő különbség az aszteroida és az üstökös között a kémiai összetételük.
Érdekes tény: Az összes aszteroida teljes tömege a Naprendszerben kevesebb, mint a hold tömege.
Hogyan kapják a üstökösök a nevüket?
A üstökösök megfigyelésének története több mint 2000 év, amely során az egyes üstökösök számára több elnevezési sémát használtak. Manapság néhány üstökösnek egynél több neve is lehet.
Az első rendszert az jellemezte, hogy a üstökösök felfedezésük évének tiszteletére nevet kaptak (például az 1680-as nagy üstökös). Később a csillagászok megállapodtak abban, hogy a üstökösök neve a felfedezéshez kapcsolódó emberek neveit fogja használni (például Hale-Bopp üstökös) vagy az első részletes tanulmányt (például Halley üstökösét).
A 20. század óta a technológia folyamatosan fejlődik, és a felfedezések száma évente nőtt, ezért felmerült a szükségesség egy univerzálisabb rendszer létrehozására, speciális számok felhasználásával.
Kezdetben a üstökösök kódokat rendeltek abban a sorrendben, ahogyan a üstökösök perihelionon haladtak át (például 1970 üstökös). De ez a rendszer sem tarthatott sokáig, mert még azért sem tudott megbirkózni az éves felfedezések számával. Tehát 1994 óta megjelenik egy új rendszer - egy kódot kiosztanak a pálya típusa és az észlelés dátuma alapján (például C / 2012 S1):
- P / az e célra meghatározott időszakos üstökös, amely olyan üstökös, amelynek keringési periódusa kevesebb, mint 200 év, vagy megerősített megfigyelések, egynél több perihelio-átjárással;
- C / nem periódikus üstökös, azaz bármely üstökös, amely az előző bekezdéssel összhangban nem időszakos;
- X / azt az üstököset jelöli, amelyre nem lehet kiszámítani a pályát (általában történelmi megfigyeléseik üstökösei);
- D / azt jelzi, hogy egy periodikus üstökös eltűnt, összeomlott vagy elveszett. Ilyen példák a Comet Lexell (D / 1770 L1) és a Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / olyan objektumra mutat, amelyet tévesen üstökösként azonosítottak, de valójában egy kisebb bolygó. De ezt a nevet évek óta nem használták, hanem 2017-ben Oumuamua-ra (A / 2017 U1), majd az összes üstököshez hasonló pályán lévő összes aszteroidára alkalmazták;
- I / csillagközi objektumot jelöl. Ez a megjelölés nemrégiben, 2017-ben jelent meg, hogy Oumuamua (1I / 2017 U1) számára a legpontosabb és legpontosabb státuszt adja meg. 2019-től az egyetlen másik tárgy ezen osztályozással a Boriszov üstökös (2I / 2019 Q4).
Az üstökösök veszélyt jelentenek a földre?
A több mint 4,5 milliárd évvel ezelőtti kialakulása óta a Földet sokszor ki vannak téve az aszteroidákkal és üstökösökkel való ütközéseknek, amikor az utolsó pályájuk a Naprendszer belső határain átjutott, és a Föld közvetlen közelében haladt át. Az ilyen tárgyakat teljes egészében „Föld közeli tárgyaknak” nevezték.
Az ütköző tárgy méretétől függően egy ilyen ütközés hatalmas károkat okozhat helyi és globális szinten. És ez vitathatatlan tény, hogy egy bizonyos ponton a Föld ismét ütközik egy másik égitesttel.Meggyõzõ tudományos bizonyítékok állítják, hogy a kozmikus ütközések nagy szerepet játszottak a tömegpusztulásban, amelyet világszerte a fosszíliákban rögzítettek.
A Föld közeli objektumok keringési pályái egybeesnek a Föld irányával, tehát az ütközés velük nem annyira pusztító, mivel az ütközési sebesség jelentősen csökken. A üstökösök viszont kissé eltérő módon járnak a Nap körül, amelyeket rendkívül nehéz megjósolni, így előfordulhat egy ütközés, amely katasztrofális eredményekhez vezethet - mondják a kutatók.
Sajnos a Föld légköre nem ideális védelem a kozmikus katasztrófákkal szemben, mivel a üstökösök mérete elérheti több kilométert. Ezek valódi kő- és jéghegyek. Amikor egy üstökös belép a Föld légkörébe, kisebb részecskéi elpárolognak és nem érik el a felszínt, de a nagyok mégis repülnek. Robbanást okoznak ütközéskor, amely krátert képez. Egyes tudósok úgy vélik, hogy a Föld legnagyobb krátereit kifejezetten üstökösök ütközésének eredményeként alakították ki.
A leghíresebb üstökösök a Naprendszerben
Halley üstökös
A Halley üstökös a leghíresebb az üstökösök közül. Végül is, Edmund Halley brit tudós volt az első, aki megfigyelései és a múlt csillagászai adatainak elemzése után bizonyította az üstökösök gyakoriságát. Pontosan meg tudta jósolni az üstökös visszatérését, amelyet először észrevettek 1066-ban. A 8 km széles és 16 km hosszú Halley üstökös 75–76 évenként forog a Nap körül egy hosszúkás pályán. Legutóbb a Föld közelében 1986 februárjában haladt meg.
Üstökös cipész-Levy 9
A Shoemaker-Levy 9 üstökös azért lett híres, hogy 1992-ben Jupiter gravitációja hatására 21 részre robbant fel, majd 1994-ben az összes alkatrész összeomlott a gáz óriás felületén. Ezt a látványt minden amatőr csillagász és szakember megfigyelte. Állítólag egy részlet - kb. 3 km átmérőjű - ütése 6 millió megaton TNT-vel megegyező robbanáshoz vezetett.
Churyumov-Gerasimenko üstökös
A 2004-ben elindított Rosetta űrszondát, amely az Európai Űrügynökség tulajdonában volt, amelynek 2014-ben kellett leszállnia Churyumov-Gerasimenko üstökösön. Úgy gondolják, hogy az üstökös szélessége körülbelül öt kilométer, és jelenleg körülbelül 6,6 évente forog a Nap körül. A pályája sokkal nagyobb volt, de a Jupiter gravitációjával való kölcsönhatás 1840 óta sokkal kisebbre változtatta. Aztán az orbitális jármű majdnem kettőt töltött az üstökös mellett, amikor visszaindult a Nap felé. A szonda az üstökös összetételét tanulmányozta, hogy jobban megértsük a naprendszerünk kialakulásának történetét.
Hale-Bopp üstökös
1997 januárjában Hale-Bopp üstökös 4000 éven belül a legközelebbi távolságra közeledett a Földhez. Ez az objektum utoljára a bronzkorban, azaz 2000 évvel korunk előtt repült bolygónk közelében. A Hale-Bopp üstökös sokkal nagyobb és központibb, mint Halley üstökös. A mag átmérője 40 km, és szabad szemmel látható. A Hale-Bopp annyira fényes, hogy 1995-ben látta a Földről, amikor még mindig a Jupiter pályáján kívül volt.
Borelli üstökös
Ez a második üstökös Halley után, amelyet közelről fényképeztek a Deep Space 1 űrhajó segítségével, amelyet a NASA küldött 2001-ben. Ez a kutatási küldetés sok adatot szolgáltatott a tudósok számára, amelynek köszönhetően a csillagászok sokat megértettek a üstökösmagokról. A képek azt mutatták, hogy a sziklás mag 8 kilométer hosszú óriáscsúcs alakú, az egész üstökös furcsa módon ívelt.
Ellentétben Halley üstökösével, amely az Oort-felhőben alakult ki a Naprendszer külső határain, úgy gondolják, hogy Borrelli a Kuiper övből származik.
Hyakutake üstökös
Ez az üstökös kitörölhetetlen benyomást keltett a tudósoknak, amikor 1996-ban elhaladt a bolygónk közelében, mindössze 15 millió kilométer távolságban megközelítette a Földet, amely a legközelebbi távolság volt, ahová a többi üstökös közeledett. Az üstökös zavart volt a csillagászoktól, mert a vártnál százszor intenzívebb sugárzási sugárzást bocsátott ki.
Az Ulysses űrhajó 1996 májusában haladt át ezen üstökös farkán, és azt mutatta, hogy hossza legalább 570 millió kilométer - kétszer olyan hosszú, mint bármely más ismert üstökös.
