Хвост кометы - Comet tail

Схема кометы, показывающая пылевой хвост, пылевой след (или противохвост ) и ионно-газовый хвост, образованный потоком солнечного ветра.
Комета Лавджоя сфотографировано в 2011 году астронавтом Дэном Бербанком с Международной космической станции
Комета Холмса (17P / Holmes) в 2007 году показывает синий ионный хвост справа
Анимация хвоста кометы

А хвост кометы-и кома —Элементы, видимые в кометы когда они освещены солнце и может быть видно из земной шар когда комета проходит через внутренний Солнечная система. Когда комета приближается к внутренней Солнечной системе, солнечная радиация заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра, унося с собой пыль. Отдельные хвосты образуются из пыли и газов, которые становятся видимыми благодаря различным явлениям; пыль отражает солнечный свет напрямую, а газы светятся из ионизация. Большинство комет слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть без помощи телескоп, но несколько раз в десятилетие становятся достаточно яркими, чтобы их могли увидеть невооруженным глазом.

Формирование хвоста

Орбита кометы показывает разные направления газовых и пылевых хвостов, когда комета проходит мимо Солнца.

Во внешнем Солнечная система кометы остаются замороженными, и их чрезвычайно трудно или невозможно обнаружить с Земли из-за их небольшого размера. Статистическое обнаружение неактивных ядер комет в Пояс Койпера поступили сообщения из Космический телескоп Хаббла наблюдения[1][2] но эти открытия были подвергнуты сомнению,[3][4] и еще не получили независимого подтверждения. Когда комета приближается к внутренней Солнечной системе, солнечная радиация заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра, унося с собой пыль. Потоки пыль и газ, таким образом, образует огромную, чрезвычайно разреженную атмосферу вокруг кометы, называемую кома, а сила, действующая на кому со стороны Солнца радиационное давление и Солнечный ветер вызвать огромный хвост образовывать, который направлен от Солнца.

Каждый поток пыли и газа формирует свой собственный отдельный хвост, направленный в несколько разных направлениях. Пыльный хвост остается на орбите кометы таким образом, что часто образует изогнутый хвост, называемый противохвост, только когда кажется, что он направлен к Солнцу. В то же время ионный хвост, состоящий из газов, всегда направлен вдоль линий тока солнечного ветра, поскольку на него сильно влияет магнитное поле плазмы солнечного ветра. Ионный хвост следует за силовыми линиями магнитного поля, а не по орбитальной траектории. Параллакс если смотреть с Земли, иногда кажется, что хвосты смотрят в противоположных направлениях.[5]

Размер

В то время как твердое ядро ​​комет обычно меньше 30 км в поперечнике, кома может быть больше Солнца, а ионные хвосты, по наблюдениям, простираются на 3,8 км. астрономические единицы (570 Gm; 350×10^6 ми ).[6]

В Улисс космический корабль совершил неожиданный проход через хвост кометы C / 2006 P1 (Комета МакНота) 3 февраля 2007 г.[7] Свидетельства встречи были опубликованы в номере журнала от 1 октября 2007 г. Астрофизический журнал.[8]

Магнитосфера

Наблюдение за антителами внесло значительный вклад в открытие Солнечный ветер.[9] Ионный хвост является результатом ультрафиолетовый излучение, выбрасывающее электроны из частиц в коме. После ионизации частицы образуют плазму, которая, в свою очередь, вызывает магнитосфера вокруг кометы. Комета и ее индуцированное магнитное поле создают препятствие для движущихся наружу частиц солнечного ветра. Комета сверхзвуковая относительно солнечного ветра, поэтому ударная волна формируется перед кометой (то есть обращенной к Солнцу) в направлении потока солнечного ветра. В этом ударном толчке большие концентрации кометных ионов (так называемые «захватывающие ионы») собираются и действуют, «нагружая» солнечное магнитное поле энергией. плазма. Силовые линии "драпируются" вокруг кометы, образуя ионный хвост.[10] (Это похоже на формирование планетарных магнитосфер.)

Потеря хвоста

Комета Энке теряет хвост

Если нагрузка ионного хвоста достаточна, то силовые линии магнитного поля сжимаются до точки, где на некотором расстоянии вдоль ионного хвоста магнитное пересоединение происходит. Это приводит к «событию отключения хвоста».[10] Это наблюдалось несколько раз, в том числе 20-го числа. Апрель 2007 г., когда ионный хвост комета Энке была полностью разорвана, когда комета прошла через выброс корональной массы.[11] Это событие наблюдали Космический аппарат СТЕРЕО.[12] Событие отключения также наблюдалось с C / 2009 R1 (McNaught) 26 мая 2010 года.[13]

Аналоги

29 января 2013 г. ЕКА ученые сообщили, что ионосфера планеты Венера течет наружу, подобно "ионному хвосту, движущемуся из комета в аналогичных условиях ".[14][15]

Рекомендации

  1. ^ Cochran, A. L .; Levison, H.F .; Stern, S. A .; Дункан, Дж. (1995). "Открытие объектов пояса Койпера размером с Галлея с помощью космического телескопа Хаббла". Астрофизический журнал. 455: 342. arXiv:Astro-ph / 9509100. Bibcode:1995ApJ ... 455..342C. Дои:10.1086/176581. S2CID  118159645.
  2. ^ Cochran, A. L .; Levison, H.F .; Tamblyn, P .; Stern, S. A .; Дункан, Дж. (1998). "Калибровка космического телескопа Хаббла Поиск объекта в поясе Койпера: установка рекорда". Письма в астрофизический журнал. 503 (1): L89. arXiv:Astro-ph / 9806210. Bibcode:1998ApJ ... 503L..89C. Дои:10.1086/311515. S2CID  18215327.
  3. ^ Браун, Майкл Э .; Kulkarni, S. R .; Лиггетт, Т. Дж. (1997). "Анализ статистики поиска объектов в поясе Койпера космическим телескопом Хаббла". Письма в астрофизический журнал. 490 (1): L119. Bibcode:1997ApJ ... 490L.119B. Дои:10.1086/311009.
  4. ^ Джевитт, Дэвид С.; Луу, Джейн; Чен, Дж. (1996). «Пояс Койпера Мауна-Кеа-Серро-Тололо (MKCT) и исследование кентавров». Астрономический журнал. 112 (3): 1225. Bibcode:1996AJ .... 112.1225J. Дои:10.1086/118093.
  5. ^ Маккенна, М. (20 мая 2008 г.). "В погоне за антихвостом". Астрономический очерк дня. Получено 25 февраля, 2009.
  6. ^ Йоманс, Дональд К. (2005). "Комета". Справочный центр World Book Online. Мировая книга. Архивировано из оригинал 29 апреля 2005 г.. Получено 27 декабря, 2008.
  7. ^ «Случайная встреча с кометой». Астрономия. 2 октября 2007 г.
  8. ^ Нойгебауэр; и другие. (2007). "Встреча космического корабля Улисс с ионным хвостом кометы MCNaught". Астрофизический журнал. 667 (2): 1262–1266. Bibcode:2007ApJ ... 667.1262N. Дои:10.1086/521019.
  9. ^ Бирманн, Л. (1963). «Плазменные хвосты комет и межпланетная плазма». Обзоры космической науки. 1 (3): 553. Bibcode:1963ССРв .... 1..553Б. Дои:10.1007 / BF00225271. S2CID  120731934.
  10. ^ а б Carroll, B.W .; Остли, Д. А. (1996). Введение в современную астрофизику. Эддисон-Уэсли. С. 864–874. ISBN  978-0-201-54730-6.
  11. ^ "Солнце отрывает хвост кометы". Наука @ НАСА. 1 октября 2007 г. Архивировано с оригинал 4 ноября 2009 г.. Получено 20 октября, 2009.
  12. ^ Eyles, C.J .; Harrison, R.A .; Davis, C.J .; Waltham, N.R .; Shaughnessy, B.M .; Mapson-Menard, H.CA .; Bewsher, D .; Crothers, S. R .; Дэвис, Дж. А .; Рохус, П. (2009). "Гелиосферные изображения на борту миссии STEREO". Солнечная физика. 254 (2): 387–445. Bibcode:2009Соф..254..387Э. Дои:10.1007 / s11207-008-9299-0. S2CID  54977854.
  13. ^ «Комета C / 2009 R1 (Макнот) - Анимация и изображения». Обсерватория Реманзакко. 30 мая 2010 г.. Получено 7 июня, 2011.
  14. ^ Персонал (29 января 2013 г.). "Когда планета ведет себя как комета". ЕКА. Получено 31 января, 2013.
  15. ^ Крамер, Мириам (30 января 2013 г.). "У Венеры может быть атмосфера, напоминающая комету". Space.com. Получено 31 января, 2013.

внешняя ссылка