Перейти до вмісту

Кома (астрономія)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кома.
Комета Ікея — Чжана (березень 2002)

Кома — це туманоподібна оболонка навколо ядра комети, що формується, коли комета наближається до Сонця по своїй високоеліптичній (витягнутій) орбіті. У процесі нагрівання речовина комети починає сублімувати[1]; саме це надає кометі розмитого вигляду під час спостережень у телескоп і відрізняє її від зір. Слово «кома» походить від грецького κόμη (kómē), що означає «волосся», і є також джерелом самого слова «комета»[2][3].

Кома переважно складається з льоду та кометного пилу[1]. Вода становить до 90% летких речовин, які вириваються з ядра, коли комета перебуває на відстані приблизно 3–4 астрономічних одиниць від Сонця (близько 450–600 млн км)[1]. Молекули води (H₂O) переважно руйнуються внаслідок фотодисоціації і значно меншою мірою — фотоіонізації[1]. Сонячний вітер відіграє другорядну роль у цьому процесі порівняно з фотохімічними реакціями[1]. Більші частинки пилу залишаються вздовж орбіти комети, тоді як дрібніші відштовхуються від Сонця тиском світла і формують кометний хвіст.

11 серпня 2014 року астрономи оприлюднили результати досліджень, у яких уперше було використано комплекс ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) для детального вивчення розподілу молекул HCN, HNC, H₂CO та пилу в комах комет C/2012 F6 (Lemmon) і C/2012 S1 (ISON)[4][5].

2 червня 2015 року NASA повідомило, що спектрограф ALICE на борту космічного апарата Rosetta, який досліджував комету 67P/Чурюмова—Герасименко, встановив: електрони (на висоті до 1 км над ядром), що виникають унаслідок фотоіонізації молекул води сонячним випромінюванням (а не самі фотони Сонця, як вважалося раніше) є основною причиною вивільнення молекул води та вуглекислого газу з ядра комети в її кому[6][7].

Розмір

[ред. | ред. код]
Комета C/2001 Q4 (NEAT)

Кома зазвичай збільшується в розмірах, коли комети наближаються до Сонця, і може досягати діаметру Юпітера, навіть якщо її густина дуже низька[8]. Приблизно через місяць після спалаху в жовтні 2007 року комета 17P/Голмса на короткий час мала розріджену пилову атмосферу, більшу за Сонце[9]. Велика комета 1811 року також мала кому діаметром приблизно як Сонце[10]. Попри те, що кома може стати досить великою, її розмір може зменшитися приблизно тоді, коли вона перетне орбіту Марса на відстані близько 1,5 а.о. від Сонця. На цій відстані сонячний вітер стає достатньо потужним, щоб здути газ і пил з коми, подовжуючи цим хвіст комети[11].

Рентгенівські промені

[ред. | ред. код]
Темпел 1 в рентгенівському світлі від Чандри

Наприкінці березня 1996 року було виявлено, що комети випромінюють рентгенівське випромінювання[12]. Це здивувало дослідників, оскільки рентгенівське випромінювання зазвичай асоціюється з дуже високою температурою. Томас Е. Крейвенс першим запропонував пояснення цього явища на початку 1997 року.

Вважається, що рентгенівське випромінювання виникає внаслідок взаємодії між кометами та сонячним вітром: коли високозаряджені іони пролітають через кометну атмосферу, вони зіштовхуються з кометними атомами та молекулами, "відриваючи" від комети один або кілька електронів. Це призводить до випромінювання рентгенівських променів і фотонів далекого ультрафіолету[13].

Спостереження

[ред. | ред. код]

За допомогою звичайного телескопа, що базується на поверхні Землі, і певної техніки можна обчислити розмір коми. Цей метод називається методом дрейфу. Він полягає в тому, що телескоп фіксують у певному положенні та вимірюють час, протягом якого видимий диск проходить через поле зору. Цей час, помножений на косинус схилення комети та на коефіцієнт 0.25, має дорівнювати діаметру коми в аркхвилинах. Якщо відома відстань до комети, то можна визначити видимий розмір коми[14].

У 2015 році було встановлено, що інструмент ALICE на космічному апараті ЄКА "Розетта" до комети 67/P виявив водень, кисень, вуглець і азот у комі — фактично компоненти так званої «атмосфери» комети. Alice — це ультрафіолетовий спектрограф, і він виявив, що електрони, утворені ультрафіолетом, зіштовхуються і розщеплюють молекули води та чадного газу[15].

Газоподібне гало водню

[ред. | ред. код]
Штучно забарвлене зображення комети Кохоутека в далекому ультрафіолетовому діапазоні (з плівки) (Skylab, 1973)

Космічна обсерваторія OAO-2 (Stargazer) виявила великі ореоли газоподібного водню навколо комет[16]. Космічний зонд Giotto виявив іони водню на відстані 7,8 млн км від комети Галлея під час близького прольоту повз неї у 1986 році[17]. Було встановлено, що гало з водневого газу перевищувало діаметр Сонця в 15 разів (12,5 млн. км).

Це спонукало НАСА направити на комету місію Pioneer Venus, завдяки чому було встановлено, що комета викидає 12 тонн води за секунду. Викид газоподібного водню неможливо зафіксувати з поверхні Землі, оскільки ці довжини хвиль блокуються атмосферою[18]. Процес, за якого вода розщеплюється на водень і кисень, вивчався інструментом ALICE на борту космічного апарата Розетта. Одним із ключових питань було походження водню та механізм його утворення (наприклад, розщеплення води)[19]:

Спочатку ультрафіолетовий фотон Сонця потрапляє на молекулу води в комі комети та іонізує її, вибиваючи з неї енергійний електрон. Потім цей електрон вдаряється в іншу молекулу води в комі, розщеплюючи її на два атоми водню та один кисню, і заряджаючи їх енергією в процесі. Ці атоми випромінюють ультрафіолетове світло, яке Аліса реєструє за характерними довжинами хвиль[20].

Газове водневе гало, втричі більше за Сонце, було виявлене космічним апаратом Скайлаб навколо комети Когоутека в 1970-х роках[21]. SOHO виявив навколо комети Гейла — Боппа газове гало водню радіусом понад 1 астрономічну одиницю[22]. Вода, яку випромінює комета, розщеплюється сонячним світлом, а водень, своєю чергою, випромінює ультрафіолетове світло. Розміри таких гало можуть сягати десятків мільярдів метрів — у багато разів перевищуючи розміри Сонця. Атоми водню дуже легкі, тому вони можуть подолати велику відстань, перш ніж самі будуть іонізовані Сонцем. Коли атоми водню іонізовані, вони особливо швидко розсіюються сонячним вітром[23].

Склад

[ред. | ред. код]
C/2006 W3 (Chistensen) - виділяє вуглекислий газ (інфрачервоне зображення)

Місія "Розетта" виявила в комі комети 67P оксид вуглецю, вуглекислий газ, аміак, метан і метанол, а також невеликі кількості формальдегіду, сірководню, ціаністого водню, діоксиду сірки та сірковуглецю[24].

Чотирма основними газами в гало 67P були вода, вуглекислий газ, монооксид вуглецю та кисень. Співвідношення кисню і води, що виходили з комети, залишалося постійним протягом кількох місяців[25].

Джерела

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б в г д Wayback Machine (PDF). lpi.usra.edu. Архів оригіналу (PDF) за 3 березня 2016. Процитовано 4 квітня 2026.
  2. ↑ Chapter 14, Section 2. lifeng.lamost.org. Процитовано 4 квітня 2026.
  3. ↑ Dictionary.com (англ.), 27 березня 2026, процитовано 4 квітня 2026
  4. ↑ NASA’s 3-D Study of Comets Reveals Chemical Factory at Work - NASA (амер.). Процитовано 4 квітня 2026.
  5. ↑ Cordiner, M. A.; Remijan, A. J.; Boissier, J.; Milam, S. N.; Mumma, M. J.; Charnley, S. B.; Paganini, L.; Villanueva, G.; Bockelée-Morvan, D. (11 серпня 2014). MAPPING THE RELEASE OF VOLATILES IN THE INNER COMAE OF COMETS C/2012 F6 (LEMMON) AND C/2012 S1 (ISON) USING THE ATACAMA LARGE MILLIMETER/SUBMILLIMETER ARRAY. The Astrophysical Journal. 792 (1): L2. doi:10.1088/2041-8205/792/1/L2. ISSN 2041-8213.
  6. ↑ NASA Instrument on Rosetta Makes Comet Atmosphere Discovery. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) (амер.). Процитовано 4 квітня 2026.
  7. ↑ Feldman, Paul D.; A’Hearn, Michael F.; Bertaux, Jean-Loup; Feaga, Lori M.; Parker, Joel Wm.; Schindhelm, Rebecca; Steffl, Andrew J.; Alan Stern, S.; Weaver, Harold A. (2015–11). Measurements of the near-nucleus coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with the Alice far-ultraviolet spectrograph on Rosetta. Astronomy & Astrophysics. 583: A8. doi:10.1051/0004-6361/201525925. ISSN 0004-6361.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  8. ↑ Chapter 14, Section 2 | Comet appearance and structure. lifeng.lamost.org. Процитовано 8 січня 2017.
  9. ↑ Jewitt, David (9 листопада 2007). Comet Holmes Bigger Than The Sun. Institute for Astronomy at the University of Hawaii. Процитовано 17 листопада 2007.
  10. ↑ Gary W. Kronk. The Comet Primer. Cometography.com. Процитовано 5 квітня 2011.
  11. ↑ Gary W. Kronk. The Comet Primer. Cometography.com. Процитовано 5 квітня 2011.
  12. ↑ First X-Rays from a Comet Discovered. Goddard Spaceflight Center. Архів оригіналу за 25 липня 2012. Процитовано 5 березня 2006.
  13. ↑ Interaction model – Probing space weather with comets. KVI atomics physics. Архів оригіналу за 13 лютого 2006. Процитовано 26 квітня 2009.
  14. ↑ Levy, D.H. (2003). David Levy's Guide to Observing and Discovering Comets. Cambridge University Press. с. 127. ISBN 9780521520515. Процитовано 8 січня 2017.
  15. ↑ Ultraviolet study reveals surprises in comet coma / Rosetta / Space Science / Our Activities / ESA. esa.int. Процитовано 8 січня 2017.
  16. ↑ Orbiting Astronomical Observatory OAO-2. sal.wisc.edu. Процитовано 8 січня 2017.
  17. ↑ Giotto overview / Space Science / Our Activities / ESA. esa.int. Процитовано 8 січня 2017.
  18. ↑ About Comets. lpi.usra.edu. Процитовано 8 січня 2017.
  19. ↑ Ultraviolet study reveals surprises in comet coma | Rosetta – ESA's comet chaser. blogs.esa.int. Процитовано 8 січня 2017.
  20. ↑ Ultraviolet study reveals surprises in comet coma – Rosetta – ESA's comet chaser (амер.). Процитовано 7 квітня 2024.
  21. ↑ SP-404 Skylab's Astronomy and Space Sciences Chapter 4 Observations of Comet Kohoutek. history.nasa.gov. Процитовано 8 січня 2017.
  22. ↑ Burnham, R. (2000). Great Comets. Cambridge University Press. с. 127. ISBN 9780521646000. Процитовано 8 січня 2017.
  23. ↑ NASA's Cosmos. ase.tufts.edu. Процитовано 8 січня 2017.
  24. ↑ The scent of a comet: Rotten eggs and pee – CNET. cnet.com. Процитовано 8 січня 2017.
  25. ↑ Rosetta finds molecular oxygen on comet 67P (Update). phys.org. Процитовано 8 січня 2017.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Кома_(астрономія)&oldid=47795770