Хвіст комети
Хвіст комети являє собою витягнутий шлейф з кометного пилу або газу. Утворюється при наближенні комети до Сонця і видимий завдяки розсіюванню на ньому сонячного світла. Коли комета наближається до внутрішньої частини Сонячної системи, сонячне випромінювання змушує леткі матеріали всередині комети випаровуватися і витікати з ядра, несучи з собою пил.
Під дією сонячного вітру утворюються два окремі хвости: один складається з пилу, а інший — з газів. Вони стають видимими завдяки різним явищам: пил безпосередньо відбиває сонячне світло, а гази світяться від іонізації. Вони стають видимими завдяки різним механізмам: пиловий хвіст безпосередньо відбиває сонячне світло, тоді як газовий хвіст світиться через іонізацію.
Більші частинки пилу менше піддаються впливу сонячного вітру і мають тенденцію зберігатися вздовж траєкторії комети, утворюючи пиловий слід. Коли його спостерігають із Землі за певних умов, він може виглядати як антихвіст, що простягається у напрямку, протилежному до основного хвоста.
У зовнішньому просторі Сонячної системи комети залишаються замороженими, і їх надзвичайно важко або неможливо виявити з Землі через їхній малий розмір. Статистичні виявлення неактивних кометних ядер у поясі Койпера були зафіксовані за допомогою спостережень космічного телескопа "Габбл "[1][2], але ці виявлення були піддані сумніву[3][4] і досі не отримали незалежного підтвердження. Коли комета наближається до внутрішньої частини Сонячної системи, сонячне випромінювання змушує леткі матеріали всередині комети випаровуватися і витікати з ядра, несучи з собою пил. Потоки пилу і газу, що вивільняються таким чином, утворюють навколо комети величезну, надзвичайно розріджену атмосферу, яка називається кома, а сила, що діє на комету під тиском сонячного випромінювання і сонячного вітру, призводить до утворення величезного хвоста, який спрямований у бік від Сонця.
Потоки пилу і газу формують кожен свій власний хвіст, спрямований у дещо різних напрямках. Пиловий хвіст залишається на орбіті комети таким чином, що часто утворює вигнутий хвіст, який називається антихвіст, тільки тоді, коли здається, що він спрямований до Сонця. У той же час, іонний хвіст, що складається з газів, завжди спрямований вздовж потоків сонячного вітру, оскільки на нього сильно впливає магнітне поле плазми сонячного вітру. Іонний хвіст рухається вздовж силових ліній магнітного поля, а не по орбітальній траєкторії. Паралаксне спостереження з Землі може іноді означати, що хвости здаються спрямованими в протилежні сторони[5].
Антихвіст — це видимий виступ, що простягається від коми у напрямку до Сонця, тобто у протилежний бік від газового та пилового хвостів. Антихвіст складається з більших пилових частинок, залишених кометою. Ці частинки меншою мірою зазнають впливу радіаційного тиску Сонця і мають тенденцію залишатися приблизно в орбітальній площині комети, з часом формуючи диск уздовж її орбіти внаслідок швидкості викиду частинок із поверхні комети. Коли Земля проходить через орбітальну площину комети, цей диск спостерігається з ребра і виглядає як характерний виступ[6].
Інша сторона диска іноді також може бути видимою, хоча зазвичай вона губиться в пиловому хвості. Таким чином, антихвіст зазвичай спостерігається лише протягом короткого проміжку часу, коли Земля перетинає орбітальну площину комети[7][8].
Більшість комет не розвиваються достатньо, щоб антихвіст став видимим, однак серед відомих комет, у яких він спостерігався, є Аренда — Роланда (1957)[9], Когоутека (1973)[10], Гейла — Боппа (1997), C/1999 H1 (Lee) (1999)[11], Люлін (2009), PANSTARRS і C/2022 E3 (ZTF) (2023)[12], Понса — Брукса і C/2023 A3 (2024)[13][14], а також 3I/ATLAS у 2025 році[15][16].
Хоча тверде ядро комети зазвичай не перевищує 30 км у поперечнику, кома може бути більшою за Сонце, а її іонні хвости можуть сягати 3,8 астрономічних одиниць (570 мільйонів км)[17].
Космічний апарат «Улісс» здійснив несподіваний проліт через хвіст комети C/2006 P1 (комета Макнота) 3 лютого 2007 р[18]. Докази зустрічі були опубліковані у випуску «The Astrophysical Journal» від 1 жовтня 2007 р.[19].
Спостереження антихвостів зробило значний внесок у відкриття сонячного вітру[20]. Іонний хвіст є результатом ультрафіолетового випромінювання, що виштовхує електрони з частинок у комі. Після іонізації частинки утворюють плазму, яка, в свою чергу, індукує магнітосферу навколо комети. Комета та її індуковане магнітне поле утворюють перешкоду для частинок сонячного вітру, що витікають назовні. Комета має надзвукову швидкість по відношенню до сонячного вітру, тому перед кометою (тобто обличчям до Сонця), в напрямку потоку сонячного вітру, формується ударна хвиля. У цьому ударному потоці скупчуються великі концентрації кометних іонів (так званих «іонів-пікаперів»), які «навантажують» плазмою сонячне магнітне поле. Силові лінії «драпіруються» навколо комети, утворюючи іонний хвіст[21] (це схоже на формування планетарних магнітосфер).
Якщо навантаження на іонний хвіст достатнє, то силові лінії магнітного поля стискаються настільки, що на деякій відстані вздовж іонного хвоста відбувається повторне магнітне перез'єднання. Це призводить до «події від'єднання хвоста»[22]. Таке явище спостерігалося неодноразово, зокрема 20 квітня 2007 року, коли іонний хвіст комети Енке був повністю відірваний, коли комета проходила через Корональні викиди маси[23]. Цю подію спостерігав космічний апарат STEREO[24]. Подія від'єднання також спостерігалася 26 травня 2010 року з C/2009 R1 (Макнота)[25].
Меркурій і Венера мають схожі хвости, спричинені взаємодією сонячного вітру з їхніми атмосферами. 29 січня 2013 року вчені ЄКА повідомили, що іоносфера планети Венера витікає назовні подібно до «іонного хвоста, що витікає з комети за схожих умов»[26][27]. Місія MESSENGER виявила, що основними компонентами хвоста Меркурія є магній і натрій[28].
- Comets, каталог посилань Open Directory Project
- Comets Page [Архівовано 19 лютого 2011 у Wayback Machine.] at NASA's Solar System Exploration [Архівовано 19 лютого 2011 у Wayback Machine.]
- Source of useful comet-related material on the Web
- Did you know that if you condensed the entire 100 thousand mile long tail of a comet such as Hale-Bopp to the density of water, it would not even fill a swimming pool? [Архівовано 8 лютого 2013 у Wayback Machine.]
- ↑ Cochran, A. L.; Levison, H. F.; Stern, S. A.; Duncan, J. (1995). The Discovery of Halley-sized Kuiper Belt Objects Using the Hubble Space Telescope. The Astrophysical Journal. 455: 342. arXiv:astro-ph/9509100. Bibcode:1995ApJ...455..342C. doi:10.1086/176581.
- ↑ Cochran, A. L.; Levison, H. F.; Tamblyn, P.; Stern, S. A.; Duncan, J. (1998). The Calibration of the Hubble Space Telescope Kuiper Belt Object Search: Setting the Record Straight. Astrophysical Journal Letters. 503 (1): L89. arXiv:astro-ph/9806210. Bibcode:1998ApJ...503L..89C. doi:10.1086/311515.
- ↑ Brown, Michael E.; Kulkarni, S. R.; Liggett, T. J. (1997). An Analysis of the Statistics of the Hubble Space Telescope Kuiper Belt Object Search. Astrophysical Journal Letters. 490 (1): L119. Bibcode:1997ApJ...490L.119B. doi:10.1086/311009.
- ↑ Jewitt, David C.; Luu, Jane; Chen, J. (1996). The Mauna Kea-Cerro-Tololo (MKCT) Kuiper Belt and Centaur Survey. The Astronomical Journal. 112 (3): 1225. Bibcode:1996AJ....112.1225J. doi:10.1086/118093.
- ↑ McKenna, M. (20 травня 2008). Chasing an Anti-Tail. Astronomy Sketch of the Day. Процитовано 25 лютого 2009.
- ↑ Boehnhardt, Hermann (2003). The Anti-Tail of Comet C/1995 O1 (Hale–Bopp) in 1997/1998 (PDF). Earth, Moon, and Planets. 93 (1): 19—35. Bibcode:2003EM&P...93...19B. doi:10.1023/B:MOON.0000034496.28985.ef. Процитовано 17 жовтня 2024.
- ↑ Rao, Joe (6 лютого 2009). Newfound Comet Lulin to Grace Night Skies. SPACE.com. Архів оригіналу за 26 лютого 2009. Процитовано 25 лютого 2009.
- ↑ Tosar, Borja; Paolo Candy. What is an antitail. 3.bp.blogspot. Архів оригіналу за 25 лютого 2009. Процитовано 25 лютого 2009.
- ↑ David Darling (2016). Encyclopedia of science:antitail.
- ↑ Naugles, John E. (7 березня 1974). Statement of John E. Naugle, Associate Administrator for Space Science, NASA: Comet Kohoutek Program. Committee on Science and Astronautics U.S. House of Representatives. Hearings Before the Subcommittee on Space Science and Applications. Washington DC. 25 (3): 401. Процитовано 10 листопада 2021.
[drawing on page 403] the Skylab crewmen observed a brilliant spike or anti tail projecting toward the Sun from the head of Kohoutek [...] Dr Zdenek Sekanina concluded that the spike was not wholly due to a perspective or geometrical effect as has been assumed in previous comet studies.
- ↑ Kammerer, Andreas. Analysis of past comet apparitions – C/1999 H1 (Lee). Процитовано 24 листопада 2023.
- ↑ Harry Baker (27 січня 2023). Optical illusion gives rare green comet an 'anti-tail' that seemingly defies physics. Space.com (англ.). Процитовано 28 січня 2023.
- ↑ Adrien (15 червня 2024). "The Devil's Comet reveals... an anti-tail". techno-science.net (англ.). Процитовано 15 жовтня 2024.
- ↑ Bob King (15 жовтня 2024). "Comet Tsuchinshan-ATLAS climbs, brigthens and delights!". SkyAndTelescope.org (англ.). Процитовано 15 жовтня 2024.
The comet displayed a strikingly narrow antitail the night of October 14th
- ↑ Opitom, Cyrielle; Snodgrass, Colin; Jehin, Emmanuel; Bannister, Michele T.; Bufanda, Erica; Deam, Sophie E. та ін. (7 липня 2025). Snapshot of a new interstellar comet: 3I/ATLAS has a red and featureless spectrum. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 544 (1): L31—L36. arXiv:2507.05226. Bibcode:2025MNRAS.544L..31O. doi:10.1093/mnrasl/slaf095.
this approximately sunward feature is reminiscent of the distant activity of other comets
- ↑ Keto, Eric; Loeb, Abraham (9 вересня 2025). The Physics of Cometary Anti-tails as Observed in 3I/ATLAS. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 545 (1) staf2054. arXiv:2509.07771v1. Bibcode:2026MNRAS.545S2054K. doi:10.1093/mnras/staf2054.
This type of anti-tail, not a result of perspective, may not have been previously observed. We explain the anti-tail as an anisotropic extension of the snow line, or survival radius of a sublimating ice grain, in the direction of the Sun.
- ↑ Yeomans, Donald K. (2005). Comet. World Book Online Reference Center. World Book. Архів оригіналу за 29 квітня 2005. Процитовано 27 грудня 2008. [Архівовано 2010-01-11 у Wayback Machine.]
- ↑ A chance encounter with a comet. Astronomy. 2 жовтня 2007.
- ↑ Neugebauer та ін. (2007). Encounter of the Ulysses Spacecraft with the Ion Tail of Comet MCNaught. The Astrophysical Journal. 667 (2): 1262—1266. Bibcode:2007ApJ...667.1262N. doi:10.1086/521019.
- ↑ Biermann, L. (1963). The plasma tails of comets and the interplanetary plasma. Space Science Reviews. 1 (3): 553. Bibcode:1963SSRv....1..553B. doi:10.1007/BF00225271.
- ↑ Carroll, B. W.; Ostlie, D. A. (1996). An Introduction to Modern Astrophysics. Addison-Wesley. с. 864–874. ISBN 978-0-201-54730-6.
- ↑ Carroll, B. W.; Ostlie, D. A. (1996). An Introduction to Modern Astrophysics. Addison-Wesley. с. 864–874. ISBN 978-0-201-54730-6.
- ↑ The Sun Rips Off a Comet's Tail. Science@NASA. 1 жовтня 2007. Архів оригіналу за 4 листопада 2009. Процитовано 20 жовтня 2009. [Архівовано 2009-11-04 у Wayback Machine.]
- ↑ Eyles, C. J.; Harrison, R. A.; Davis, C. J.; Waltham, N. R.; Shaughnessy, B. M.; Mapson-Menard, H. C. A.; Bewsher, D.; Crothers, S. R.; Davies, J. A. (2009). The Heliospheric Imagers Onboard the STEREO Mission. Solar Physics. 254 (2): 387—445. Bibcode:2009SoPh..254..387E. doi:10.1007/s11207-008-9299-0.
- ↑ Comet C/2009 R1 (McNaught) - Animation & Images. Remanzacco Observatory. 30 травня 2010. Процитовано 7 червня 2011.
- ↑ Staff (29 січня 2013). When A Planet Behaves Like A Comet. ESA. Процитовано 31 січня 2013.
- ↑ Kramer, Miriam (30 січня 2013). Venus Can Have 'Comet-Like' Atmosphere. Space.com. Процитовано 31 січня 2013.
- ↑ McClintock 2009, p. 610—611
