Περιεχόμενο
- Όλα άρχισαν σε ένα σύννεφο σκόνης
- Οι κομήτες δεν είναι αστεροειδείς
- Γεγονότα κομήτη: Όλοι δεν έρχονται από εδώ
- Μελέτη περίπτωσης: Halleys Comet
- Ενδείξεις καταγωγής Κομήτη
Για να εκτιμήσουμε πραγματικά τις τροχιές των κομητών, βοηθάει στην κατανόηση των πλανητικών τροχιών. Αν και δεν υπάρχει έλλειψη διαθέσιμου χώρου γύρω από τον ήλιο, οι πλανήτες περιορίζονται σε μια αρκετά λεπτή μπάντα και κανένας από αυτούς, εκτός από τον Πλούτωνα, αδέσποτα περισσότερο από μερικούς βαθμούς έξω από αυτό.
Η τροχιά ενός κομήτη, από την άλλη πλευρά, μπορεί να έχει μια μεγάλη γωνία κλίσης σε σχέση με αυτή τη ζώνη και μπορεί ακόμη και να περιστρέφεται κάθετα προς αυτό, ανάλογα με το πού προέρχεται. Αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά ενδιαφέροντα γεγονότα κομήτη.
Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Keplers, όλα τα αντικείμενα περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο σε ελλειπτικά μονοπάτια. Οι τροχιές των πλανητών, εκτός από τον Πλούτωνα, είναι σχεδόν κυκλικές, όπως και οι αστεροειδείς και τα παγωμένα αντικείμενα στη ζώνη Kuiper, η οποία βρίσκεται ακριβώς πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Οι κομήτες που προέρχονται από τη ζώνη Kuiper είναι γνωστοί ως κομήτες μικρής διάρκειας και τείνουν να παραμένουν στην ίδια στενή ζώνη με τους πλανήτες.
Οι κομήτες μεγάλης διάρκειας, που προέρχονται από το σύννεφο Oort, που βρίσκεται πέρα από τη ζώνη Kuiper και στα περίχωρα του ηλιακού συστήματος, είναι ένα διαφορετικό θέμα. Οι τροχιές τους μπορεί να είναι τόσο ελλειπτικές ώστε οι κομήτες μπορούν να εξαφανιστούν εντελώς για εκατοντάδες χρόνια. Οι κομήτες από το πέρασμα του σύννεφου Oort μπορούν ακόμη να έχουν παραβολικές τροχιές, πράγμα που σημαίνει ότι κάνουν μια ενιαία εμφάνιση στο ηλιακό σύστημα και δεν επιστρέφουν ποτέ ξανά.
Καμία από αυτές τις συμπεριφορές δεν είναι μυστηριώδης όταν καταλάβετε πώς οι πλανήτες και οι κομήτες ήρθαν να είναι εκεί πρώτος. Όλα έχουν να κάνουν με τη γέννηση του ήλιου.
Όλα άρχισαν σε ένα σύννεφο σκόνης
Η ίδια διαδικασία της γέννησης των αστεριών που οι επιστήμονες σήμερα είναι σε θέση να παρατηρήσουν ότι συμβαίνουν στο νεφέλωμα του Ωρίωνα συνέβησαν κοντά μας στο σύμπαν πριν από περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Ένα σύννεφο σκόνης του χώρου, που επιπλέει άνευ αντικειμένου στο τεράστιο τίποτα, άρχισε σταδιακά να συστέλλεται κάτω από τη δύναμη της βαρύτητας. Μικρές συστάδες σχηματίστηκαν και κολλούν μαζί, σχηματίζοντας μεγαλύτερες μάζες που ήταν σε θέση να προσελκύσουν ακόμα περισσότερη σκόνη.
Σταδιακά, κυριάρχησε ένα από αυτά τα σμήνη και καθώς συνέχιζε να προσελκύει περισσότερο υλικό και να αναπτύσσεται, η διατήρηση της γωνιακής ορμής προκάλεσε την περιστροφή και όλο το θέμα γύρω από αυτό σχηματίστηκε σε δίσκο που περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση.
Τελικά, η πίεση στον πυρήνα του κυρίαρχου συμπλέγματος έγινε τόσο μεγάλη που ανάφλεξε και η εξωτερική πίεση που δημιουργήθηκε από τη σύντηξη υδρογόνου εμπόδισε την προσθήκη περισσότερων υλικών. Ο νεαρός μας ήλιος είχε φτάσει στην τελική του μάζα.
Τι συνέβη με όλα τα μικρότερα σμήνη που δεν είχαν παγιδευτεί στο κεντρικό; Συνέχισαν να προσελκύουν το θέμα που ήταν αρκετά κοντά στις τροχιές τους, και κάποιοι από αυτούς μεγάλωναν σε πλανήτες.
Άλλες, μικρότερες ομάδες, στην άκρη του περιστρεφόμενου δίσκου, ήταν αρκετά μακριά για να αποφύγουν τη σύλληψή τους στο δίσκο, αν και εξακολουθούσαν να υπόκεινται σε αρκετή βαρυτική δύναμη για να τους κρατήσουν σε τροχιά. Αυτά τα μικρά αντικείμενα έγιναν πλανήτες νάνος και αστεροειδείς, και μερικοί έγιναν κομήτες.
Οι κομήτες δεν είναι αστεροειδείς
Η σύνθεση των κομητών είναι διαφορετική από αυτή των αστεροειδών. Ενώ ένας αστεροειδής είναι ως επί το πλείστον ροκ, ένας κομήτης είναι ουσιαστικά μια βρώμικη χιονόμπαλα γεμάτη με τσέπες αερίου διαστήματος.
Ένας μεγάλος αριθμός αστεροειδών βρίσκεται στη ζώνη αστεροειδών μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία, που είναι επίσης το σπίτι του νάνου πλανήτη Ceres, αλλά επίσης τροχιά στα περίχωρα του ηλιακού συστήματος. Οι κομήτες, από την άλλη πλευρά, τείνουν να προέρχονται αποκλειστικά από τη ζώνη Kuiper και πέρα.
Ένας κομήτης που απέχει πολύ από τον ήλιο είναι σχεδόν αδιαίρετος από έναν αστεροειδή. Όταν όμως η τροχιά το φέρνει κοντά στον ήλιο, η θερμότητα εξατμίζει τον πάγο και ο ατμός επεκτείνεται για να σχηματίσει ένα σύννεφο γύρω από τον πυρήνα. Ο πυρήνας μπορεί να είναι μόνο λίγα χιλιόμετρα, αλλά το σύννεφο μπορεί να είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερο, κάνοντας τον κομήτη να φαίνεται πολύ μεγαλύτερος από ό, τι στην πραγματικότητα.
Μια ουρά των κομητών είναι το πιο καθοριστικό της χαρακτηριστικό. Μπορεί να είναι αρκετά μεγάλη για να καλύψει την απόσταση μεταξύ της Γης και του ήλιου, και πάντα δείχνει μακριά από τον ήλιο, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση που ο κομήτης ταξιδεύει. Αυτός είναι επειδή δημιουργείται από τον ηλιακό άνεμο, ο οποίος εκπέμπει αέριο μακριά από το σύννεφο ατμού που περιβάλλει τον πυρήνα.
Γεγονότα κομήτη: Όλοι δεν έρχονται από εδώ
Οι κομήτες μεγάλης διάρκειας μπορούν να έχουν πολύ ελλειπτικές τροχιές που μπορεί να είναι τόσο εκκεντρικές ώστε η περίοδος μεταξύ των παρατηρήσεων από τη Γη μπορεί να είναι περισσότερο από μια ζωή. Ο δεύτερος νόμος του Keplers υποδηλώνει ότι τα αντικείμενα κινούνται πιο αργά όταν είναι μακρύτερα από τον ήλιο παρά όταν βρίσκονται κοντά του, έτσι οι κομήτες τείνουν να είναι αόρατοι πολύ περισσότερο από ό, τι είναι ορατοί. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το πόσο χρονικό διάστημα χρειάζεται, ένα αντικείμενο σε τροχιά επιστρέφει πάντα, εκτός αν κάτι το ξεσπάσει από την τροχιά του.
Κάποια αντικείμενα όμως ποτέ δεν επιστρέφουν. Προέρχονται από φαινομενικά πουθενά, ταξιδεύοντας σε ταχύτητες άτυπες των τροχιών που βρίσκονται σε τροχιά, χτυπώντας γύρω από τον ήλιο και γυρίζοντας στο διάστημα. Αυτά τα αντικείμενα δεν προέρχονται από το ηλιακό σύστημα. προέρχονται από διαστρικό χώρο. Αντί για μια ελλειπτική τροχιά, ακολουθούν ένα παραβολικό μονοπάτι.
Ο μυστηριώδης αστεροειδής Oumuamua με σχήμα πούρου ήταν ένα τέτοιο αντικείμενο. Εμφανίστηκε στο ηλιακό σύστημα τον Ιανουάριο του 2017 και εξαφανίστηκε ένα χρόνο αργότερα. Ίσως ήταν ένα UFO, αλλά πιθανότατα, ήταν ένα διαστρικό αντικείμενο προσέλκυσε τον ήλιο, αλλά κινούσε πολύ γρήγορα για να μεταφερθεί σε τροχιά.
Μελέτη περίπτωσης: Halleys Comet
Ο κομήτης Halleys είναι ίσως ο πιο γνωστός από όλους τους κομήτες. Ανακαλύφθηκε από τον Edmund Halley, έναν Βρετανό αστρονόμο που ήταν φίλος του Sir Isaac Newton. Ήταν ο πρώτος που υποθέτει ότι οι παρατηρήσεις του κομήτη το 1531, το 1607 και το 1682 ήταν όλοι του ίδιου κομήτη, και προέβλεψε την επιστροφή του το 1758.
Αποδείχθηκε σωστός όταν ο κομήτης έκανε μια θεαματική εμφάνιση τη νύχτα των Χριστουγέννων το 1758. Αυτή η νύχτα ήταν, δυστυχώς, 16 χρόνια μετά το θάνατό του.
Ο κομήτης Halleys έχει μια περίοδο μεταξύ 74 και 79 ετών. Η αβεβαιότητα οφείλεται στις βαρυτικές επιδράσεις που αντιμετωπίζει κατά μήκος του μονοπατιού - ιδιαίτερα στον πλανήτη Αφροδίτη - και σε ένα εγγενές σύστημα πρόωσης που διαθέτουν όλοι οι κομήτες. Όταν ένας κομήτης όπως ο κομήτης Halleys προσεγγίζει τον ήλιο, οι τσέπες του αερίου στον πυρήνα διευρύνουν και πυροβολούν μέσω αδύναμων σημείων στον πυρήνα, παρέχοντας ώθηση που μπορεί να τον ωθήσει προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και να δημιουργήσει διαταραχές στην τροχιά του.
Οι αστρονόμοι έχουν χαρτογραφήσει την τροχιά του κομήτη Halleys και το βρήκαν πολύ ελλειπτικό, με εκκεντρότητα σχεδόν 0,97. (Εκκεντρικότητα σε αυτή την περίπτωση σημαίνει πόσο επιμήκη ή γύρω από μια τροχιά είναι? όσο πιο κοντά στο μηδέν είναι η εκκεντρότητα, η στρογγυλοποίηση της τροχιάς.)
Θεωρώντας ότι η τροχιά της Γης έχει εκκεντρότητα 0,02, η οποία την κάνει σχεδόν κυκλική, και ότι η εκκεντρότητα της τροχιάς του Πλούτωνα είναι μόνο 0,25, η έκκεντρος κομήτης του Halleys είναι ακραία. Στο αποθέσιο, είναι πολύ έξω από την τροχιά του Πλούτωνα, και στο περιήλιο, είναι μόλις 0,6 AU από τον ήλιο.
Ενδείξεις καταγωγής Κομήτη
Η τροχιά του κομήτη Halleys δεν είναι απλώς εκκεντρική, αλλά είναι επίσης κεκλιμένη σε 18 μοίρες σε σχέση με το επίπεδο της εκλειπτικής. Αυτό αποδεικνύει ότι δεν σχηματίστηκε με τον ίδιο τρόπο που οι πλανήτες σχηματίστηκαν, παρόλο που μπορεί να έχουν συγχωνευθεί γύρω από τον ίδιο χρόνο. Θα μπορούσε ακόμη και να είχε την προέλευσή του σε ένα άλλο μέρος του γαλαξία και απλά να έχει πιαστεί από τη βαρύτητα των ήλιων καθώς περνούσε.
Ο κομήτης Halleys εμφανίζει ένα άλλο χαρακτηριστικό που είναι διαφορετικό από τους πλανήτες. Περιστρέφει προς μια κατεύθυνση αντίθετη προς εκείνη της τροχιάς του. Η Αφροδίτη είναι ο μόνος πλανήτης που κάνει αυτό και η Αφροδίτη περιστρέφεται τόσο αργά ώστε οι αστρονόμοι υποψιάζονται ότι συγκρούστηκε με κάτι στο παρελθόν της. Το γεγονός ότι ο κομήτης του Halleys περιστρέφεται προς την κατεύθυνση που κάνει είναι περισσότερες ενδείξεις ότι δεν δημιουργήθηκε με τον ίδιο τρόπο όπως οι πλανήτες.