อะไรคือส่วนต่างๆของดาวหาง? สาเหตุของปัญหาทางโลก ข้อมูลดาวหาง: ระยะเวลานาน

คำ "ดาวหาง"เป็นแหล่งกำเนิดของกรีก สามารถแปลได้ว่า "หาง" , "มีขนดก" , "ขนดก" .


คำจำกัดความนี้แสดงลักษณะเฉพาะของวัตถุท้องฟ้าได้อย่างแม่นยำ เนื่องจาก "หาง" ของก๊าซและฝุ่นเป็นคุณลักษณะเฉพาะของดาวหางส่วนใหญ่

ดาวหางเป็นวัตถุท้องฟ้าที่สัมพันธ์กับวัตถุอื่นๆ ในอวกาศ มีมวลค่อนข้างเล็ก โดยปกติแล้วจะมีรูปร่างไม่ปกติ ซึ่งประกอบด้วยก๊าซแช่แข็งและส่วนประกอบที่ไม่ระเหยง่าย

ดาวหางเคลื่อนที่ในอวกาศในบางวงโคจร โคจรของดาวหางรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีที่ยาวมาก ขึ้นอยู่กับระยะห่างของดาวหาง ลักษณะที่ปรากฏจะเปลี่ยนไป

ห่างจากดวงอาทิตย์ ดาวหางดูเหมือนเมฆพร่ามัว เมื่อเข้าใกล้ภายใต้อิทธิพลของพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ดาวหางเริ่มระเหยก๊าซ ก๊าซ "พัด" อนุภาคของสสารที่เป็นของแข็งที่ประกอบเป็นดาวหาง และพวกมันอยู่ในรูปของเมฆรอบๆ นิวเคลียส ทำให้เกิดอาการโคม่า มันเกิดขึ้นที่อาการโคม่าบวมเป็นขนาดใหญ่


เนื่องจากการระเหยและการกระทำของลมสุริยะ ดาวหางจึง "เติบโต" หางฝุ่นและก๊าซ ซึ่งต้องขอบคุณที่มาของมัน

ลักษณะของดาวหาง

ตามอัตภาพ ดาวหางสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน - แกนกลาง, โคม่า, หาง ทุกอย่างในดาวหางนั้นเย็นมาก และการเรืองแสงของพวกมันเป็นเพียงการสะท้อนของแสงแดดจากฝุ่นและการเรืองแสงของก๊าซอัลตราไวโอเลต

แกน

แกนกลางเป็นส่วนที่หนักที่สุดของเทห์ฟากฟ้านี้ ประกอบด้วยมวลของดาวหางจำนวนมาก ค่อนข้างยากที่จะศึกษาองค์ประกอบของนิวเคลียสของดาวหางอย่างแม่นยำ เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์สามารถเข้าไปได้ จึงถูกห้อมล้อมด้วยเสื้อคลุมที่เป็นก๊าซอยู่ตลอดเวลา ในเรื่องนี้ ทฤษฎีของนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน Whipple ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับทฤษฎีองค์ประกอบของนิวเคลียสของดาวหาง

ตามทฤษฎีของเขา นิวเคลียสของดาวหางเป็นส่วนผสมของก๊าซแช่แข็งที่ผสมกับฝุ่นต่างๆ ดังนั้น เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์และทำให้ร้อนขึ้น ก๊าซจะเริ่ม "ละลาย" กลายเป็นหาง อย่างไรก็ตาม มีข้อสันนิษฐานอื่นๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบของแกนกลาง

หนึ่งในนั้นอ้างว่าดาวหางมีโครงสร้างหลวมของฝุ่นและมีรูพรุนขนาดใหญ่มาก ซึ่งเป็น "ฟองน้ำ" ของจักรวาล “ฟองน้ำ” นั้นบอบบางอย่างไม่น่าเชื่อ: ถ้าคุณเอาดาวหางชิ้นใหญ่ๆ ออกไป คุณก็สามารถใช้มือฉีกมันออกเป็นชิ้นๆ ได้

หาง

หางของดาวหางเป็นส่วนที่แสดงออกมากที่สุด ก่อตัวขึ้นใกล้ดาวหางเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ หางเป็นแถบเรืองแสงที่ทอดยาวจากนิวเคลียสไปในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ "ปลิวไป" ด้วยลมสุริยะ

ประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นที่ระเหยออกจากนิวเคลียสของดาวหางภายใต้อิทธิพลของลมสุริยะเดียวกัน หางเปล่งประกายเจิดจ้า - ด้วยเหตุนี้เราจึงมีโอกาสสังเกตการบินของเทห์ฟากฟ้าเหล่านี้

ความแตกต่างของดาวหางจากกันและกัน

ดาวหางแตกต่างกันในด้านมวลและขนาด บางตัวหนักกว่า บางตัวเบากว่า แต่วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ก็ยังเล็กมากเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นๆ ในจักรวาล นอกจากนี้ ผู้สังเกตการณ์ (หากเขาโชคดีมาก) จะเห็นว่าดาวหางต่างกันมีแสงและรูปร่างต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าก๊าซระเหยอะไรจากพื้นผิวของนิวเคลียส

หางของดาวหางยังสามารถแตกต่างกันไปตามความยาวและรูปร่าง สำหรับบางคน มันทอดยาวไปทั่วท้องฟ้าที่มองเห็นได้ทั้งหมด: ในปี ค.ศ. 1680 ชาวโลกสามารถสังเกตดาวหางใหญ่ที่มีหางยาว 240 ล้านกิโลเมตร ดาวหางบางดวงมีหางตรงและแคบ ส่วนหางอื่นๆ โค้งและกว้างเล็กน้อย โดยเบี่ยงไปทางด้านข้าง ส่วนบางตัวก็สั้นและโค้งอย่างเห็นได้ชัด

ความแตกต่างระหว่างดาวหางและดาวเคราะห์น้อย

ดาวเคราะห์น้อยเช่นดาวหางเป็นวัตถุท้องฟ้าขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์น้อยมีขนาดใหญ่กว่าดาวหาง: ตามการจำแนกระหว่างประเทศ พวกมันรวมถึงวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 30 ม. จนถึงปี 2549 ดาวเคราะห์น้อยยังถูกเรียกว่าดาวเคราะห์น้อย ทางอ้อมนี้ได้รับบริการจากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวเคราะห์น้อยมีดาวเทียม

ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางมีความแตกต่างกันหลายประการ

อย่างแรก ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางมีองค์ประกอบต่างกัน ดาวเคราะห์น้อยประกอบด้วยโลหะและหินเป็นส่วนใหญ่ ในขณะที่ดาวหางอย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วนั้นประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นที่เยือกแข็ง


นี่แสดงถึงความแตกต่างที่สอง - ดาวเคราะห์น้อยไม่มีหาง เนื่องจากไม่มีอะไรจะระเหยออกจากพื้นผิวของมัน ต่างจากดาวหางตรงที่ ดาวเคราะห์น้อยเคลื่อนที่เป็นวงโคจรเป็นวงกลมและมีแนวโน้มที่จะรวมกันเป็นแถบคาด

และสุดท้าย มีดาวเคราะห์น้อยที่รู้จักอยู่หลายล้านดวง ในขณะที่มีดาวหางเพียง 3,572 ดวง

เนื้อหาของบทความ

ดาวหาง,วัตถุท้องฟ้าขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และปล่อยก๊าซออกมาอย่างล้นเหลือเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ กระบวนการทางกายภาพต่างๆ เกี่ยวข้องกับดาวหาง ตั้งแต่การระเหิด (การระเหยแบบแห้ง) ของน้ำแข็งไปจนถึงปรากฏการณ์พลาสม่า ดาวหางเป็นเศษของการก่อตัวของระบบสุริยะ ซึ่งเป็นระยะเปลี่ยนผ่านสู่สสารระหว่างดวงดาว การสังเกตดาวหางและแม้แต่การค้นพบมักดำเนินการโดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่น บางครั้งดาวหางก็สว่างมากจนดึงดูดความสนใจของทุกคน ในอดีต การปรากฏตัวของดาวหางที่สว่างไสวทำให้เกิดความกลัวในหมู่ผู้คนและเป็นแรงบันดาลใจให้กับศิลปินและนักเขียนการ์ตูน

การเคลื่อนที่และการกระจายเชิงพื้นที่

ดาวหางทั้งหมดหรือเกือบทั้งหมดเป็นองค์ประกอบ ระบบสุริยะ. พวกมันเหมือนกับดาวเคราะห์ เชื่อฟังกฎแห่งแรงโน้มถ่วง แต่เคลื่อนที่ในลักษณะที่แปลกมาก ดาวเคราะห์ทุกดวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกัน (ซึ่งเรียกว่า "ไปข้างหน้า" แทนที่จะเป็น "ย้อนกลับ") ในวงโคจรเกือบเป็นวงกลมซึ่งอยู่ในระนาบเดียวกัน (สุริยุปราคา) และดาวหางเคลื่อนที่ทั้งในทิศทางไปข้างหน้าและข้างหลัง วงรียาวมาก ( นอกรีต) โคจรเอียงในมุมต่าง ๆ กับสุริยุปราคา มันเป็นธรรมชาติของการเคลื่อนไหวที่ปล่อยดาวหางออกทันที

ดาวหางคาบยาว (ที่มีคาบการโคจรมากกว่า 200 ปี) มาจากบริเวณที่ห่างไกลจากดาวเคราะห์ที่ห่างไกลที่สุดหลายพันเท่า และวงโคจรของพวกมันจะเอียงในทุกมุม ดาวหางคาบสั้น (คาบน้อยกว่า 200 ปี) มาจากบริเวณดาวเคราะห์ชั้นนอก โดยเคลื่อนที่ไปในทิศทางไปข้างหน้าตามวงโคจรที่อยู่ใกล้กับสุริยุปราคา ห่างจากดวงอาทิตย์ ดาวหางมักจะไม่มี "หาง" แต่บางครั้งก็มี "โคม่า" ที่แทบจะมองไม่เห็นรอบๆ "แกนกลาง" รวมกันเรียกว่า "หัว" ของดาวหาง เมื่อมันเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ หัวจะใหญ่ขึ้นและหางก็ปรากฏขึ้น

โครงสร้าง.

ในใจกลางของอาการโคม่าคือแกนกลาง - ร่างกายที่แข็งแรงหรือกลุ่มวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายกิโลเมตร มวลเกือบทั้งหมดของดาวหางกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสของมัน มวลนี้มีขนาดเล็กกว่าโลกหลายพันล้านเท่า ตามแบบจำลองของ F. Whipple นิวเคลียสของดาวหางประกอบด้วยส่วนผสม น้ำแข็งต่างๆส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็งผสมกับคาร์บอนไดออกไซด์แช่แข็ง แอมโมเนียและฝุ่นละออง แบบจำลองนี้ได้รับการยืนยันจากทั้งการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และการวัดโดยตรงจากยานอวกาศใกล้กับนิวเคลียสของดาวหาง Halley และ Giacobini–Zinner ในปี 1985–1986

เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ แกนกลางของมันจะร้อนขึ้นและน้ำแข็งก็ระเหยไป กล่าวคือ ระเหยโดยไม่ละลาย ก๊าซที่เกิดขึ้นจะกระจายไปทั่วทุกทิศทุกทางจากนิวเคลียส นำอนุภาคฝุ่นไปด้วยและทำให้เกิดอาการโคม่า โมเลกุลของน้ำที่ถูกทำลายโดยแสงแดดทำให้เกิดโคโรนาไฮโดรเจนขนาดใหญ่รอบนิวเคลียสของดาวหาง นอกจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์แล้ว สสารที่หายากของดาวหางยังได้รับผลกระทบจากแรงผลักด้วย เนื่องจากมีการสร้างหางขึ้น โมเลกุลที่เป็นกลาง อะตอม และอนุภาคฝุ่นได้รับผลกระทบจากแรงดันของแสงแดด ในขณะที่โมเลกุลและอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากแรงดันลมสุริยะ

พฤติกรรมของอนุภาครูปหางมีความชัดเจนมากขึ้นหลังจากการศึกษาดาวหางโดยตรงในปี พ.ศ. 2528-2529 หางพลาสม่าซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุมีโครงสร้างแม่เหล็กที่ซับซ้อนซึ่งมีขั้วสองขั้วต่างกัน ที่ด้านข้างของโคม่าที่หันไปทางดวงอาทิตย์ จะเกิดคลื่นกระแทกด้านหน้า ซึ่งแสดงถึงกิจกรรมในพลาสมาสูง

แม้ว่าจะมีมวลน้อยกว่าหนึ่งในล้านของดาวหางอยู่ในหางและโคม่า แต่ 99.9% ของแสงมาจากการก่อตัวของก๊าซเหล่านี้ และเพียง 0.1% จากนิวเคลียส ความจริงก็คือแกนกลางมีขนาดเล็กมาก และยังมีค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนต่ำ (อัลเบโด้)

บางครั้งดาวหางจะถูกทำลายเมื่อเข้าใกล้ดาวเคราะห์ เมื่อวันที่ 24 มีนาคม พ.ศ. 2536 ที่หอดูดาว Mount Palomar ในแคลิฟอร์เนีย นักดาราศาสตร์ K. และ Y. Shoemaker ร่วมกับ D. Levy ได้ค้นพบดาวหางที่มีนิวเคลียสที่ถูกทำลายไปแล้วใกล้ดาวพฤหัสบดี การคำนวณพบว่าเมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม พ.ศ. 2535 ดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี-9 (นี่คือดาวหางดวงที่เก้าที่ค้นพบโดยพวกเขาแล้ว) เคลื่อนผ่านใกล้ดาวพฤหัสบดีโดยห่างจากพื้นผิวรัศมีครึ่งหนึ่งของรัศมีดาวเคราะห์ และถูกดึงออกจากกันโดยแรงดึงดูดเข้า มากกว่า 20 ส่วน ก่อนถูกทำลาย รัศมีของแกนกลางอยู่ที่ประมาณ 20 กม.

เมื่อยืดออกเป็นโซ่ เศษของดาวหางเคลื่อนตัวออกจากดาวพฤหัสบดีไปตามวงโคจรที่ยาว จากนั้นในเดือนกรกฎาคม 1994 ก็เข้าใกล้มันอีกครั้งและชนกับพื้นผิวเมฆของดาวพฤหัสบดี

ต้นทาง.

นิวเคลียสของดาวหางเป็นเศษของสสารหลักของระบบสุริยะ ซึ่งประกอบเป็นดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ ดังนั้นการศึกษาของพวกเขาจึงช่วยฟื้นฟูภาพการก่อตัวของดาวเคราะห์รวมถึงโลกด้วย โดยหลักการแล้ว ดาวหางบางดวงอาจเข้ามาหาเราจากอวกาศระหว่างดวงดาว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการระบุดาวหางดังกล่าวได้อย่างน่าเชื่อถือ

องค์ประกอบของก๊าซ

ในตาราง. 1 แสดงรายการส่วนประกอบก๊าซหลักของดาวหางโดยเรียงจากมากไปน้อยของเนื้อหา การเคลื่อนที่ของก๊าซในหางของดาวหางแสดงให้เห็นว่าได้รับอิทธิพลอย่างมากจากแรงไม่โน้มถ่วง การเรืองแสงของก๊าซถูกกระตุ้นด้วยรังสีดวงอาทิตย์

วงโคจรและการจำแนกประเภท

เพื่อให้เข้าใจส่วนนี้มากขึ้น เราขอแนะนำให้คุณอ่านบทความ: กลไกท้องฟ้า; ส่วนรูปกรวย; วงโคจร; ระบบสุริยะ.

วงโคจรและความเร็ว

การเคลื่อนที่ของนิวเคลียสของดาวหางถูกกำหนดโดยแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ รูปร่างของวงโคจรของดาวหางก็เหมือนกับวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ ขึ้นอยู่กับความเร็วและระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ความเร็วเฉลี่ยของร่างกายแปรผกผันกับสแควร์รูทของระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ ( เอ). หากความเร็วตั้งฉากกับเวกเตอร์รัศมีที่ส่งจากดวงอาทิตย์ไปยังวัตถุเสมอ วงโคจรจะเป็นวงกลม เรียกว่าความเร็ววงกลม ( วีค) ระยะทาง เอ. ความเร็วในการหลบหนีจากสนามโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ในวงโคจรพาราโบลา ( vp) คูณด้วยความเร็ววงกลมที่ระยะทางนั้น ถ้าความเร็วของดาวหางน้อยกว่า vpจากนั้นจะเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีและไม่ออกจากระบบสุริยะ แต่ถ้าความเร็วเกิน vpจากนั้นดาวหางจะผ่านดวงอาทิตย์หนึ่งครั้งและทิ้งมันไว้ตลอดกาล โดยเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรไฮเปอร์โบลิก

รูปแสดงวงโคจรวงรีของดาวหางสองดวง เช่นเดียวกับวงโคจรเกือบเป็นวงกลมของดาวเคราะห์และวงโคจรพาราโบลา ที่ระยะทางที่แยกโลกออกจากดวงอาทิตย์ ความเร็ววงกลมคือ 29.8 กม./วินาที และความเร็วพาราโบลาคือ 42.2 กม./วินาที ใกล้โลก ความเร็วของดาวหาง Encke คือ 37.1 กม./วินาที และความเร็วของดาวหางฮัลลีย์คือ 41.6 กม./วินาที นั่นคือเหตุผลที่ดาวหางของ Halley ไปไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่าดาวหาง Encke

การจำแนกประเภทของโคจรของดาวหาง

ดาวหางส่วนใหญ่มีวงโคจรเป็นวงรี ดังนั้นมันจึงอยู่ในระบบสุริยะ จริงอยู่ สำหรับดาวหางหลายดวง สิ่งเหล่านี้เป็นวงรีที่ยาวมาก ใกล้กับพาราโบลา ตามที่พวกเขากล่าวไว้ ดาวหางทิ้งดวงอาทิตย์ไว้ไกลและเป็นเวลานาน เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งวงโคจรวงรีของดาวหางออกเป็นสองประเภทหลัก: ระยะสั้นและระยะยาว (เกือบพาราโบลา) ระยะอาณาเขตถือเป็นคาบการโคจร 200 ปี

การกระจายเชิงพื้นที่และแหล่งกำเนิด

เกือบจะเป็นดาวหางพาราโบลา

ดาวหางจำนวนมากอยู่ในชั้นนี้ เนื่องจากช่วงเวลาแห่งการปฏิวัติของพวกเขาคือล้านปี จึงมีเพียงหนึ่งในหมื่นเท่านั้นที่ปรากฏในบริเวณใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ในช่วงศตวรรษ ในศตวรรษที่ 20 สังเกตได้ประมาณ 250 ดาวหางดังกล่าว; ดังนั้นจึงมีนับล้าน นอกจากนี้ ดาวหางบางดวงไม่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากพอที่จะมองเห็นได้: ถ้าดวงอาทิตย์ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (จุดที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด) ของวงโคจรของดาวหางอยู่นอกวงโคจรของดาวพฤหัสบดี แทบจะสังเกตไม่ได้เลย

เมื่อพิจารณาถึงสิ่งนี้ ในปี 1950 ม.ค. ออร์ท เสนอว่าพื้นที่รอบดวงอาทิตย์ที่ระยะ 20-100 พัน au (หน่วยดาราศาสตร์: 1 AU = 150 ล้านกม. ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์) เต็มไปด้วยนิวเคลียสของดาวหาง ซึ่งมีจำนวนประมาณ 10 12 และมวลรวมคือ 1–100 มวลโลก ขอบเขตด้านนอกของ "เมฆดาวหาง" ของ Oort ถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในระยะนี้จากดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่ของดาวหางได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงดึงดูดของดาวข้างเคียงและวัตถุขนาดใหญ่อื่นๆ ( ซม. ด้านล่าง). ดาวเคลื่อนที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ผลกระทบที่รบกวนต่อการเปลี่ยนแปลงของดาวหาง และสิ่งนี้นำไปสู่วิวัฒนาการของวงโคจรของดาวหาง ดังนั้น โดยบังเอิญ ดาวหางอาจโคจรผ่านใกล้ดวงอาทิตย์ แต่ในการปฏิวัติครั้งหน้า วงโคจรของมันจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย และดาวหางจะโคจรไปไกลจากดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม แทนที่จะเป็นอย่างนั้น ดาวหาง "ใหม่" จะตกลงจากเมฆออร์ตไปยังบริเวณดวงอาทิตย์ตลอดเวลา

ดาวหางระยะเวลาสั้น

เมื่อดาวหางเคลื่อนตัวเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ แกนกลางของมันจะร้อนขึ้น และน้ำแข็งก็ระเหยกลายเป็นแก๊สโคม่าและหาง หลังจากผ่านเส้นทางดังกล่าวหลายร้อยหรือหลายพันครั้ง ไม่มีสารที่หลอมละลายเหลืออยู่ในแกนกลางและไม่สามารถมองเห็นได้ สำหรับดาวหางคาบสั้นที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์เป็นประจำ หมายความว่าภายในเวลาไม่ถึงล้านปี ประชากรของพวกมันจะล่องหน แต่เราสังเกตพวกมัน ดังนั้น การเติมเต็มจากดาวหาง "สด" มาถึงอย่างต่อเนื่อง

การเติมเต็มของดาวหางคาบสั้นเกิดขึ้นจากการ "ดักจับ" โดยดาวเคราะห์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นดาวพฤหัสบดี ดาวหางคาบยาวจากเมฆออร์ตเคยคิดว่าจะดักจับได้ แต่ตอนนี้คาดว่าน่าจะมาจากจานดาวหางที่เรียกว่า "เมฆออร์ตชั้นใน" โดยหลักการแล้ว แนวคิดของเมฆออร์ตไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่การคำนวณได้แสดงให้เห็นว่าอิทธิพลของกระแสน้ำของกาแลคซี่และผลกระทบของเมฆก๊าซระหว่างดวงดาวจำนวนมากน่าจะทำลายมันค่อนข้างเร็ว คุณต้องการแหล่งเพื่อเติมเต็ม ปัจจุบันแหล่งกำเนิดดังกล่าวถือเป็นเมฆออร์ตชั้นใน ซึ่งมีความทนทานต่ออิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงอย่างมาก และมีลำดับความสำคัญของดาวหางมากกว่าเมฆชั้นนอกที่ออร์ตคาดการณ์ไว้ หลังจากที่ระบบสุริยะเข้าใกล้ระบบสุริยะแต่ละครั้งด้วยเมฆระหว่างดวงดาวขนาดมหึมา ดาวหางจากเมฆออร์ตชั้นนอกจะกระจัดกระจายไปในอวกาศระหว่างดวงดาว และพวกมันจะถูกแทนที่ด้วยดาวหางจากเมฆชั้นใน

การเปลี่ยนผ่านของดาวหางจากวงโคจรเกือบพาราโบลาไปเป็นวงโคจรช่วงสั้นจะเกิดขึ้นหากมันไล่ตามดาวเคราะห์จากด้านหลัง โดยปกติจะใช้เวลาหลายครั้งผ่านระบบดาวเคราะห์เพื่อจับดาวหางเข้าสู่วงโคจรใหม่ วงโคจรที่เป็นผลลัพธ์ของดาวหางมักจะมีความเอียงเล็กน้อยและมีความเยื้องศูนย์กลางมาก ดาวหางเคลื่อนที่ไปตามทิศทางไปข้างหน้า และจุดสิ้นสุดของวงโคจร (จุดที่ไกลที่สุดจากดวงอาทิตย์) อยู่ใกล้กับวงโคจรของดาวเคราะห์ที่จับมันไว้ การพิจารณาทางทฤษฎีเหล่านี้ได้รับการยืนยันอย่างเต็มที่จากสถิติการโคจรของดาวหาง

แรงไร้แรงโน้มถ่วง

ผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซของการระเหิดสร้างแรงกดดันปฏิกิริยาต่อนิวเคลียสของดาวหาง (คล้ายกับการหดตัวของปืนเมื่อถูกยิง) ซึ่งนำไปสู่วิวัฒนาการของวงโคจร ก๊าซที่ไหลออกมากที่สุดเกิดขึ้นจากด้าน "ตอนบ่าย" ที่ร้อนของแกนกลาง ดังนั้นทิศทางของแรงกดบนแกนกลางจึงไม่ตรงกับทิศทางของรังสีดวงอาทิตย์และความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ หากการหมุนตามแกนของนิวเคลียสและการไหลเวียนของวงโคจรเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกัน ความดันของแก๊สโดยรวมจะเร่งการเคลื่อนที่ของนิวเคลียส ส่งผลให้วงโคจรเพิ่มขึ้น หากการหมุนและการกลับตัวเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้าม การเคลื่อนที่ของดาวหางจะช้าลงและวงโคจรจะลดลง หากดาวพฤหัสบดีดังกล่าวเดิมถูกจับโดยดาวพฤหัสบดี เมื่อเวลาผ่านไประยะหนึ่งวงโคจรของมันก็จะอยู่ในขอบเขตของดาวเคราะห์ชั้นในทั้งหมด นี่อาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับดาวหาง Encke

ดาวหางพุ่งชนดวงอาทิตย์

ดาวหางคาบสั้นกลุ่มพิเศษคือดาวหางที่ "สัมผัส" ดวงอาทิตย์ พวกมันอาจก่อตัวขึ้นเมื่อพันปีที่แล้วอันเป็นผลมาจากการทำลายล้างของแกนขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 100 กม. หลังจากการเข้าใกล้หายนะครั้งแรกที่ดวงอาทิตย์ 150 รอบ ยังคงกระจุย สมาชิกสิบสองคนของตระกูลดาวหาง Kreutz นี้ถูกค้นพบระหว่างปี 1843 และ 1984 บางทีต้นกำเนิดของพวกมันอาจเกี่ยวข้องกับดาวหางขนาดใหญ่ที่อริสโตเติลเห็นใน 371 ปีก่อนคริสตกาล

ดาวหางฮัลเลย์.

นี่คือดาวหางที่มีชื่อเสียงที่สุดในบรรดาดาวหางทั้งหมด มีการสังเกต 30 ครั้งตั้งแต่ 239 ปีก่อนคริสตกาล ตั้งชื่อตามอี. ฮัลลีย์ ซึ่งหลังจากการปรากฏตัวของดาวหางในปี ค.ศ. 1682 ได้คำนวณวงโคจรของมันและทำนายการกลับมาในปี ค.ศ. 1758 คาบการโคจรของดาวหางฮัลลีย์คือ 76 ปี ครั้งสุดท้ายที่มันปรากฏตัวในปี 1986 และครั้งต่อไปที่มันจะถูกสังเกตในปี 2061 ในปี 1986 มันถูกศึกษาในระยะใกล้โดยยานสำรวจอวกาศ 5 ลำ - ญี่ปุ่นสองตัว ("Sakigake" และ "Suisei"), โซเวียตสองคน ("Vega- 1" และ "Vega- 2") และหนึ่งยุโรป ("Giotto") ปรากฎว่านิวเคลียสของดาวหางมีรูปร่างคล้ายมันฝรั่งซึ่งมีความยาวประมาณ 15 กม. กว้างประมาณ. 8 กม. และพื้นผิวของมันคือ "ดำกว่าถ่านหิน" บางทีอาจถูกปกคลุมด้วยชั้นของสารประกอบอินทรีย์เช่นฟอร์มัลดีไฮด์พอลิเมอร์ ปริมาณฝุ่นที่อยู่ใกล้กับแกนกลางนั้นสูงกว่าที่คาดไว้มาก

ดาวหางเอนเค

ดาวหางสลัวนี้เป็นดาวหางดวงแรกที่รวมอยู่ในกลุ่มดาวหางของดาวพฤหัสบดี ช่วงเวลา 3.29 ปีนั้นสั้นที่สุดในบรรดาดาวหาง วงโคจรถูกคำนวณครั้งแรกในปี พ.ศ. 2362 โดยนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน I. Encke (พ.ศ. 2334-2408) ซึ่งระบุด้วยดาวหางที่สังเกตพบในปี พ.ศ. 2329, 2338 และ พ.ศ. 2348 ดาวหางของ Encke มีส่วนรับผิดชอบต่อฝนดาวตกทอริดซึ่งสังเกตได้ทุกปีในเดือนตุลาคมและพฤศจิกายน

ดาวหางเจียโคบินี-ซินเนอร์

ดาวหางนี้ถูกค้นพบโดย M. Giacobini ในปี 1900 และค้นพบอีกครั้งโดย E. Zinner ในปี 1913 โดยมีระยะเวลา 6.59 ปี เมื่อวันที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2528 ยานอวกาศ International Cometary Explorer ได้เข้าใกล้เธอเป็นครั้งแรกซึ่งผ่านหางของดาวหางที่ระยะทาง 7800 กม. จากนิวเคลียสเนื่องจากได้รับข้อมูลเกี่ยวกับส่วนประกอบพลาสม่าของหาง ดาวหางนี้มีความเกี่ยวข้องกับฝนดาวตกจาโคบินิดส์ (ดราโคนิดส์)

ฟิสิกส์ของดาวหาง

แกน

การสำแดงทั้งหมดของดาวหางเกี่ยวข้องกับนิวเคลียสอย่างใด วิปเปิ้ลแนะนำว่านิวเคลียสของดาวหางเป็นวัตถุแข็ง ซึ่งประกอบด้วยน้ำแข็งที่มีอนุภาคฝุ่นเป็นส่วนใหญ่ แบบจำลอง "ก้อนหิมะสกปรก" ดังกล่าวอธิบายการเคลื่อนผ่านของดาวหางหลายครั้งใกล้ดวงอาทิตย์ได้อย่างง่ายดาย: ในระหว่างการบินผ่านแต่ละครั้ง ชั้นผิวบาง (0.1–1% ของมวลทั้งหมด) จะระเหยและคงส่วนด้านในของนิวเคลียสไว้ บางทีแกนกลางอาจเป็นการรวมกลุ่มของ "cometesimals" หลายตัว แต่ละอันมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกินหนึ่งกิโลเมตร โครงสร้างดังกล่าวสามารถอธิบายการสลายตัวของนิวเคลียสออกเป็นชิ้นๆ ดังที่พบในดาวหาง Biela ในปี พ.ศ. 2388 หรือดาวหางตะวันตกในปี พ.ศ. 2519

ส่องแสง.

ความสว่างที่สังเกตได้ของเทห์ฟากฟ้าที่ส่องสว่างโดยดวงอาทิตย์ที่มีพื้นผิวคงที่จะแปรผกผันผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากผู้สังเกตและจากดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม แสงแดดส่วนใหญ่กระจัดกระจายโดยก๊าซและเปลือกฝุ่นของดาวหาง พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการระเหิดของน้ำแข็ง ซึ่งในทางกลับกันก็ขึ้นอยู่กับการไหลของความร้อนที่ตกกระทบในนิวเคลียส ซึ่งตัวมันเองจะแปรผกผันกับ ตารางระยะทางถึงดวงอาทิตย์ ดังนั้นความสว่างของดาวหางควรเปลี่ยนผกผันกับกำลังสี่ของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ซึ่งได้รับการยืนยันจากการสังเกตการณ์

ขนาดเคอร์เนล

ขนาดของนิวเคลียสของดาวหางสามารถประมาณได้จากการสังเกตการณ์ในช่วงเวลาที่มันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์และไม่ได้ปกคลุมไปด้วยก๊าซและเปลือกฝุ่น ในกรณีนี้ แสงจะถูกสะท้อนโดยพื้นผิวที่เป็นของแข็งของนิวเคลียสเท่านั้น และความสว่างที่เห็นได้ชัดนั้นขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดและค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน (อัลเบโด) นิวเคลียสของดาวหางฮัลลีย์มีอัลเบโดที่ต่ำมาก - ประมาณ 3% หากเป็นเรื่องปกติของนิวเคลียสอื่น เส้นผ่านศูนย์กลางของนิวเคลียสส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 25 กม.

การระเหิด

การเปลี่ยนผ่านของสสารจากสถานะของแข็งไปเป็นสถานะก๊าซมีความสำคัญต่อฟิสิกส์ของดาวหาง การวัดความสว่างและสเปกตรัมการแผ่รังสีของดาวหางแสดงให้เห็นว่าการละลายของน้ำแข็งหลักเริ่มต้นที่ระยะห่าง 2.5–3.0 AU ตามที่ควรจะเป็นหากน้ำแข็งส่วนใหญ่เป็นน้ำ สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยการศึกษาดาวหาง Halley และ Giacobini-Zinner ก๊าซที่สังเกตพบในช่วงแรกระหว่างที่ดาวหางเคลื่อนเข้าหาดวงอาทิตย์ (CN, C 2) อาจละลายในน้ำน้ำแข็งและก่อตัวเป็นแก๊สไฮเดรต (คลาเทรต) การที่น้ำแข็ง "คอมโพสิต" จะระเหิดนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ การระเหิดของส่วนผสมฝุ่นและน้ำแข็งเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน การไหลของก๊าซและอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กและปุยที่พวกมันเก็บสะสมไว้จะออกจากแกนกลาง เนื่องจากแรงดึงดูดที่อยู่ใกล้พื้นผิวของมันนั้นอ่อนมาก แต่เม็ดฝุ่นที่หนาแน่นหรือหนักที่ยึดเข้าด้วยกันจะไม่ถูกพัดพาไปโดยการไหลของก๊าซและจะเกิดเปลือกฝุ่นขึ้น จากนั้นรังสีของดวงอาทิตย์ก็ทำให้ชั้นฝุ่นร้อน ความร้อนผ่านเข้าไปภายใน น้ำแข็งจะระเหยออกไป และก๊าซก็ไหลทะลุผ่าน ทำลายเปลือกฝุ่น ผลกระทบเหล่านี้ปรากฏออกมาเมื่อสังเกตเห็นดาวหางฮัลลีย์ในปี 1986: การระเหิดและการไหลออกของก๊าซเกิดขึ้นเพียงไม่กี่ภูมิภาคของนิวเคลียสของดาวหางที่ส่องสว่างด้วยดวงอาทิตย์ อาจเป็นไปได้ว่าน้ำแข็งถูกเปิดเผยในพื้นที่เหล่านี้ในขณะที่ส่วนที่เหลือของพื้นผิวถูกปกคลุมด้วยเปลือกโลก ก๊าซและฝุ่นที่หลบหนีก่อให้เกิดโครงสร้างที่สังเกตได้รอบนิวเคลียสของดาวหาง

อาการโคม่า

เม็ดฝุ่นและก๊าซจากโมเลกุลที่เป็นกลาง (ตารางที่ 1) ก่อให้เกิดอาการโคม่าของดาวหางเกือบเป็นทรงกลม โดยปกติอาการโคม่าจะขยายจาก 100,000 ถึง 1 ล้านกม. จากนิวเคลียส แรงกดเบา ๆ อาจทำให้โคม่าเสียรูป โดยยืดไปในทิศทางต้านสุริยะ

ไฮโดรเจนโคโรนา

เนื่องจากแกนน้ำแข็งส่วนใหญ่เป็นน้ำ โคม่าจึงประกอบด้วยโมเลกุล H 2 O ส่วนใหญ่ การแตกตัวด้วยแสงจะแบ่ง H 2 O ออกเป็น H และ OH จากนั้น OH ไปเป็น O และ H อะตอมของไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วจะบินไกลจากแกนกลางก่อนที่จะกลายเป็นไอออไนซ์ และ ก่อตัวเป็นโคโรนาซึ่งมีขนาดที่มองเห็นได้ซึ่งมักจะเกินจานสุริยะ

หางและปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้อง

หางของดาวหางอาจประกอบด้วยพลาสมาโมเลกุลหรือฝุ่น ดาวหางบางดวงมีหางทั้งสองแบบ

หางฝุ่นมักจะเป็นเนื้อเดียวกันและทอดยาวหลายล้านถึงสิบล้านกิโลเมตร มันเกิดขึ้นจากเม็ดฝุ่นที่ถูกผลักกลับโดยแรงกดของแสงแดดจากนิวเคลียสไปในทิศทางต้านสุริยะ และมีสีเหลืองเนื่องจากเม็ดฝุ่นจะกระจายแสงแดดเพียงอย่างเดียว โครงสร้างของหางฝุ่นสามารถอธิบายได้โดยการระเบิดของฝุ่นที่ไม่สม่ำเสมอจากแกนกลางหรือการทำลายเม็ดฝุ่น

หางพลาสม่ายาวหลายสิบหรือหลายร้อยล้านกิโลเมตรเป็นปรากฏการณ์ที่มองเห็นได้ของการปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างดาวหางกับลมสุริยะ โมเลกุลบางตัวที่ออกจากนิวเคลียสจะถูกแตกตัวเป็นไอออนโดยรังสีดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดไอออนของโมเลกุล (H 2 O + , OH + , CO + , CO 2 +) และอิเล็กตรอน พลาสมานี้ขัดขวางการเคลื่อนที่ของลมสุริยะที่ผ่านสนามแม่เหล็ก เมื่อชนกับดาวหาง เส้นสนามจะพันรอบดาวหาง ทำให้มีรูปร่างเป็นปิ่นปักผมและเกิดเป็นสองบริเวณที่มีขั้วตรงข้ามกัน โมเลกุลไอออนถูกขังอยู่ในโครงสร้างแม่เหล็กนี้และก่อตัวเป็นพลาสมาที่มองเห็นได้ตรงกลางส่วนที่หนาแน่นที่สุด ซึ่งมีสีฟ้าเนื่องจากแถบสเปกตรัมของ CO + บทบาทของลมสุริยะในการก่อตัวของหางพลาสม่าถูกสร้างขึ้นโดย L. Birman และ H. Alven ในปี 1950 การคำนวณของพวกเขายืนยันการวัดจากยานอวกาศที่บินผ่านหางของดาวหาง Giacobini-Zinner และ Halley ในปี 1985 และ 1986

ในหางพลาสมา ปรากฏการณ์อื่นๆ ที่มีปฏิสัมพันธ์กับเหตุการณ์ลมสุริยะบนดาวหางด้วยความเร็วประมาณ 400 กม./วิ. และเกิดคลื่นกระแทกด้านหน้าซึ่งเรื่องของลมและหัวของดาวหางถูกบีบอัด กระบวนการ "จับ" มีบทบาทสำคัญ สาระสำคัญของมันคือโมเลกุลที่เป็นกลางของดาวหางสามารถแทรกซึมเข้าไปในกระแสลมสุริยะได้อย่างอิสระ แต่ทันทีหลังจากที่ไอออไนเซชันจะเริ่มมีปฏิสัมพันธ์อย่างแข็งขันกับสนามแม่เหล็กและถูกเร่งให้เป็นพลังงานที่สำคัญ แท้จริงแล้วบางครั้งมีการสังเกตโมเลกุลไอออนที่มีพลังมากซึ่งอธิบายไม่ได้จากมุมมองของกลไกที่ระบุ กระบวนการดักจับยังกระตุ้นคลื่นพลาสมาในพื้นที่รอบนิวเคลียสที่มีปริมาตรมหาศาล การสังเกตปรากฏการณ์เหล่านี้เป็นที่สนใจขั้นพื้นฐานสำหรับฟิสิกส์พลาสมา

ปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งคือ "หางหัก" อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในสภาวะปกติ สนามแม่เหล็กจะต่อหางพลาสม่ากับหัวดาวหาง อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งที่หางหลุดออกจากหัวและล้าหลังและมีหางใหม่เข้ามาแทนที่ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อดาวหางเคลื่อนตัวผ่านขอบเขตของบริเวณลมสุริยะซึ่งมีสนามแม่เหล็กที่พุ่งตรงไปทางตรงกันข้าม ณ จุดนี้ โครงสร้างแม่เหล็กของหางถูกจัดเรียงใหม่ ซึ่งดูเหมือนการหักและการเกิดของหางใหม่ โทโพโลยีที่ซับซ้อนของสนามแม่เหล็กนำไปสู่การเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุ บางทีนี่อาจอธิบายลักษณะที่ปรากฏของไอออนเร็วที่กล่าวถึงข้างต้น

การชนกันในระบบสุริยะ

จากจำนวนที่สังเกตได้และพารามิเตอร์การโคจรของดาวหาง E. Epic คำนวณความน่าจะเป็นของการชนกับนิวเคลียสของดาวหางขนาดต่างๆ (ตารางที่ 2) โดยเฉลี่ย 1 ครั้งในรอบ 1.5 พันล้านปี โลกมีโอกาสที่จะชนกับแกนกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 17 กม. ซึ่งสามารถทำลายชีวิตในอาณาเขตที่เท่ากับพื้นที่ได้อย่างสมบูรณ์ อเมริกาเหนือ. ในประวัติศาสตร์โลก 4.5 พันล้านปี สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นมากกว่าหนึ่งครั้ง ภัยพิบัติที่มีขนาดเล็กกว่าเกิดขึ้นบ่อยกว่ามาก: ในปี 1908 เหนือไซบีเรีย นิวเคลียสของดาวหางขนาดเล็กอาจเข้าไปในชั้นบรรยากาศและระเบิด ทำให้เกิดที่พักของป่าเหนือพื้นที่ขนาดใหญ่

การจำแนกและประเภทของดาวหาง

การกำหนดดาวเคราะห์

จนถึงปี 1994 มีการให้ดาวหางเป็นครั้งแรก การกำหนดชั่วคราว, ประกอบด้วย ตั้งแต่ปีที่เปิดและ อักษรตัวเล็กละติน, ซึ่งระบุลำดับการเปิดในปีที่กำหนด(ตัวอย่างเช่น ดาวหาง 1969i เป็นดาวหางดวงที่เก้าที่ค้นพบในปี 1969)

หลังดาวหาง ผ่านจุดพินาศ, วงโคจรของมันถูกสร้างขึ้นอย่างน่าเชื่อถือหลังจาก เหตุใดดาวหางจึงได้รับตำแหน่งถาวรซึ่งประกอบด้วยปีที่เคลื่อนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด และเลขโรมันระบุลำดับการเคลื่อนผ่านของจุดใกล้ดวงอาทิตย์สุดขอบฟ้าในปีนั้น ๆ ดังนั้น ดาวหาง 1969iได้รับการแต่งตั้งถาวร 1970 II(ดาวหางดวงที่ 2 ที่โคจรผ่านดวงอาทิตย์ในปี 1970)

ตั้งแต่ปี 1994 ชื่อของดาวหางได้รวมปีที่ค้นพบ จดหมายระบุครึ่งเดือนที่เกิดการค้นพบ และจำนวนการค้นพบในครึ่งเดือนนั้น ก่อนกำหนดดาวหาง ใส่คำนำหน้าบ่งชี้ เกี่ยวกับธรรมชาติของดาวหาง. ใช้คำนำหน้าต่อไปนี้:

ชื่อดาวหางตั้งแต่ปี 1994

ตัวอย่าง: C/1995 O1 ดาวหางคาบยาว / 1995/1 ค้นพบในเดือนสิงหาคม

ขนาดและรูปร่างของดาวหาง

เมื่อนักดาราศาสตร์พูดถึงขนาดของดาวหาง พวกเขาหมายถึง ขนาดของนิวเคลียสของดาวหางดาวหางมีหลายขนาด โดยปกตินิวเคลียสของดาวหางจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10-15 กม. และส่วนใหญ่มักมีขนาด 1-5 กม. ดาวหางของ Lovejoy มีนิวเคลียส 120 ม. นิวเคลียสของ Hale-Bopp มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 70 กม. แต่ดาวหางดังกล่าวหายากมาก

การจำแนกวงโคจรของดาวหาง

ดาวหาง ISON เป็นดาวหางโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่มีระยะเวลายาวนาน

วงโคจรและความเร็ว

รูปแสดงวงโคจรวงรีของดาวหางสองดวง เช่นเดียวกับวงโคจรเกือบเป็นวงกลมของดาวเคราะห์และวงโคจรพาราโบลา ที่ระยะทางที่แยกโลกออกจากดวงอาทิตย์ ความเร็ววงกลมคือ 29.8 กม./วินาที และความเร็วพาราโบลาคือ 42.2 กม./วินาที

ใกล้โลก ความเร็วของดาวหาง Encke คือ 37.1 กม./วินาที และความเร็วของดาวหางฮัลลีย์คือ 41.6 กม./วินาที นั่นคือเหตุผลที่ดาวหางของ Halley ไปไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่าดาวหาง Encke

การเคลื่อนที่ของนิวเคลียสของดาวหางถูกกำหนดโดยแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ รูปร่างของวงโคจรของดาวหางขึ้นอยู่กับ ด้วยความเร็วและระยะห่างจากดวงอาทิตย์.

(v p) = 1.4 v c - วงโคจรพาราโบลา

ความเร็วเฉลี่ยของร่างกายแปรผกผันกับสแควร์รูทของระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ (a) ถ้าความเร็วตั้งฉากกับเวกเตอร์รัศมีที่ส่งจากดวงอาทิตย์ไปยังวัตถุเสมอ ดังนั้นวงโคจรจะเป็นวงกลม และความเร็วจะเรียกว่าความเร็ววงกลม (vc) ที่ระยะทาง a

ความเร็วในการหลบหนีจากสนามโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ในวงโคจรพาราโบลา ( vp) คือ 1.4 คูณความเร็วของวงกลมที่ระยะทางนั้น ถ้าความเร็วของดาวหางน้อยกว่า vpจากนั้นจะเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีและไม่ออกจากระบบสุริยะ

แต่ถ้าความเร็วเกิน vpจากนั้นดาวหางจะผ่านดวงอาทิตย์หนึ่งครั้งและทิ้งมันไว้ตลอดกาล เคลื่อนตัวไปตามวงโคจรไฮเปอร์โบลิก

> นิวเคลียสของดาวหาง

นิวเคลียสของดาวหาง- สภาพของนิวเคลียส: สารประกอบด้วยอะไร โครงสร้างของดาวหาง การเปรียบเทียบนิวเคลียสของดาวหาง ขนาด กำเนิด การเชื่อมต่อกับเมฆออร์ต

เรามาดูกันว่านิวเคลียสของดาวหางอยู่ในสถานะใดและประกอบด้วยอะไร นิวเคลียสของดาวหางเรียกว่าส่วนสำคัญของดาวหาง ซึ่งปกติจะเรียกว่าก้อนหิมะสกปรกหรือก้อนน้ำแข็ง องค์ประกอบของนิวเคลียสของดาวหางประกอบด้วยเศษหิน ฝุ่น และก๊าซแช่แข็ง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะเกิดการระเหิดของแก๊สและการก่อตัวของชั้นบรรยากาศรอบนิวเคลียส - อาการโคม่า มันเริ่มได้รับอิทธิพลจากแรงดันและลมจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์เนื่องจากการยืดหางยาว albedo สำหรับหางทั่วไปคือ 0.04 (เข้มกว่าถ่านหิน)

ภารกิจ Rosetta และ Philae แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสของดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko ไม่มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งหมายความว่าสนามแม่เหล็กอาจไม่ส่งผลต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระยะแรก สเปกโตรกราฟยังคำนวณด้วยว่าอิเล็กตรอนภายในเส้น 1 กม. มีหน้าที่ในการสลายตัวของน้ำและโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสเข้าสู่อาการโคม่า

ในปี 2558 นักวิจัยรายงานว่าโพรบ Philae ได้กู้คืนสารประกอบอินทรีย์อย่างน้อย 16 ชนิด โดยที่ 4 ตัวถูกพบครั้งแรกบนดาวหาง

กำเนิดนิวเคลียสของดาวหาง

เป็นที่เชื่อกันว่าดาวหาง (หรือรุ่นก่อน) ปรากฏในระบบสุริยะหลายล้านปีก่อนการก่อตัวดาวเคราะห์ แบบจำลองคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าลักษณะโครงสร้างหลักของนิวเคลียสสามารถอธิบายได้ด้วยอัตราการสะสมของ cometesimals ที่อ่อนแอในระดับต่ำ ตอนนี้ส่วนใหญ่เอนเอียงไปทางสมมติฐานเนบิวลา โดยที่ดาวหางเป็นเศษซากของโครงสร้างดาวเคราะห์เดิม

ดาวหางสามารถมาจากเมฆออร์ตและดิสก์ที่กระจัดกระจาย

ขนาดนิวเคลียสของดาวหาง

นิวเคลียสของดาวหางส่วนใหญ่มีความยาว 16 กม. ในบรรดาดาวหางที่ใหญ่ที่สุด ควรจดจำ C/2002 VQ94 (100 กม.), Hale-Bopp (60 กม.), 29P (30.8 กม.), 109P/Swift-Tuttle (26 กม.) และ 28P (21.4 กม.)

นิวเคลียสของดาวหางฮัลลีย์ (15 x 8 x 8 กม.) แสดงด้วยอัตราส่วนน้ำแข็งและฝุ่นที่เท่ากัน

ในปี 2544 ห้วงอวกาศ 1 ได้ตรวจสอบนิวเคลียสของดาวหางโบเรลลี (8 x 4 x 4 กม.) และพบว่ามันมีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของนิวเคลียสดาวหางของฮัลลีย์ มันยังคล้ายกับมันฝรั่งและถูกปกคลุมด้วยวัสดุสีเข้ม

แกนเฮล-บอปป์มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20-60 กม. มันดูสว่างและแสดงโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ เส้นผ่านศูนย์กลางแกนของ P/2007 R5 ถึงเพียง 100-200 ม.

เซนทอร์ขนาดเล็กยังยืดออกไป 250-300 กม. ซึ่งมีสามที่ใหญ่ที่สุด: Chariklo (258 กม.), Chiron (230 กม.) และ 1995 SN55 (300 กม.)

ความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวหางคือ 0.6 g/cm3

องค์ประกอบของนิวเคลียสของดาวหาง

ประมาณ 80% ของนิวเคลียสของดาวหางฮัลลีย์ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งน้ำ และ 15% โดยคาร์บอนมอนอกไซด์แช่แข็ง ที่เหลือส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย และมีเทนแช่แข็ง นักวิจัยคิดว่าดาวหางที่เหลือมีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับดาวหางฮัลลีย์ ซึ่งนิวเคลียสก็มืดเช่นกัน บางทีอาจมีเปลือกฝุ่นและหินอยู่บนชั้นผิว

การวิเคราะห์ไอน้ำโดย Churyumov-Gerasimenko แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากไอน้ำบนบก อัตราส่วนของดิวเทอเรียมต่อไฮโดรเจนนั้นสูงกว่าในน้ำบนบกถึงสามเท่า ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่น้ำจะมาหาเราจากดาวหางดังกล่าว คุณสามารถดูว่าภาพถ่ายนิวเคลียสของดาวหางต่างๆ เป็นอย่างไร

Hartley

*คลิกที่ภาพเพื่อขยายภาพ

โครงสร้างดาวหาง

ไอน้ำบางส่วนในดาวหาง 67P สามารถหลบหนีออกจากแกนกลางได้ แต่ประมาณ 80% ของไอน้ำถูกสร้างขึ้นใหม่ในชั้นใต้พื้นผิว ซึ่งหมายความว่าชั้นบางและเต็มไปด้วยน้ำแข็งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากกิจกรรมของดาวหางและวิวัฒนาการ

โพรบ Fila แสดงให้เห็นว่าชั้นฝุ่นสามารถสูงถึง 20 ซม. และภายใต้น้ำแข็งแข็งหรือส่วนผสมของน้ำแข็งและฝุ่นละอองถูกซ่อนไว้ ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นเมื่อเข้าใกล้แกนกลาง

ฟิชชันของดาวหาง

กระบวนการแยกตัวของดาวหางได้แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสของดาวหางบางตัวสามารถเปราะได้ ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้เกิดขึ้นในปี 1846 กับ 3D / Biela ในปี 1992 กับ Shoemaker-Levy 9 และในปี 1995-2006 ด้วย - 73R. แม้ว่ากระบวนการนี้ถูกรายงานโดย Ephorus ในปี 372-373 ปีก่อนคริสตกาล

ดาวหาง 42P และ 53P ดูเหมือนจะเป็นเศษเล็กเศษน้อยของยุคแรก วัตถุขนาดใหญ่. จากการศึกษาโดยละเอียดพบว่าดาวหางทั้งสองดวงกำลังเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีในปี พ.ศ. 2393 และโคจรรอบโคจรใกล้กันจนถึงขณะนั้น

อัลเบโดของนิวเคลียสของดาวหาง

แกนแบบองค์รวมเป็นหนึ่งในวัตถุที่มืดที่สุดในระบบของเรา Giotto พบว่านิวเคลียสของ Halley สะท้อนแสงได้เพียง 4% และ Deep Space 1 สังเกตว่าดาวหางของ Borelli สะท้อนแสงที่เข้ามาเพียง 2.5-3% มีความเห็นว่าสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับชั้นผิวสีเข้ม การให้ความร้อนจะปิดการใช้งานสารระเหย เหลือไว้แต่วัสดุสีเข้ม

ประมาณ 6% ของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกถือเป็นนิวเคลียสของดาวหางที่ตายแล้วโดยปราศจากการปล่อยก๊าซออก ในบรรดาวัตถุดังกล่าวมี 14827 Hypnos และ 3552 Don Quixote

Comet D / 1993 F2 (Shoemakerov - Levy) ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีฉีกออกเป็นชิ้น ๆ หลังจากนั้นชิ้นส่วนก็ตกลงบนพื้นผิวของมัน

การตรวจจับและศึกษานิวเคลียสของดาวหาง

ภารกิจแรกที่เข้าใกล้แกนกลางคือการบินของยานสำรวจของ Giotto เป็นครั้งแรกที่เรือสามารถเข้าใกล้ระยะทาง 596 กม. นักวิจัยสามารถเห็นเครื่องบินเจ็ต อัลเบโดที่พื้นผิวต่ำ และการปรากฏตัวของสารประกอบอินทรีย์

นิวเคลียสขนาดเล็กของดาวหางเป็นส่วนที่เป็นของแข็งเพียงส่วนเดียว มวลเกือบทั้งหมดของมันมีความเข้มข้นอยู่ในนั้น ดังนั้นนิวเคลียสจึงเป็นสาเหตุหลักของความซับซ้อนที่เหลือของปรากฏการณ์ดาวหาง นิวเคลียสของดาวหางยังคงไม่สามารถเข้าถึงการสังเกตด้วยกล้องส่องทางไกลได้ เนื่องจากพวกมันถูกปกคลุมโดยสสารเรืองแสงที่อยู่รอบๆ พวกมัน และไหลออกจากนิวเคลียสอย่างต่อเนื่อง ด้วยกำลังขยายสูง เราสามารถมองเข้าไปในชั้นลึกของก๊าซเรืองแสงและเปลือกฝุ่นได้ แต่สิ่งที่เหลืออยู่จะยังคงเกินขนาดที่แท้จริงของแกนในขนาด กระจุกดาวกลางที่มองเห็นได้ในชั้นบรรยากาศของดาวหางและในภาพถ่ายเรียกว่า โฟโตเมตริก นิวเคลียส เป็นที่เชื่อกันว่าในใจกลางของมันคือนิวเคลียสที่แท้จริงของดาวหางนั่นคือศูนย์กลางของมวลตั้งอยู่ อย่างไรก็ตาม ในฐานะนักดาราศาสตร์โซเวียต D.O. Mokhnach จุดศูนย์กลางมวลอาจไม่ตรงกับบริเวณที่สว่างที่สุดของแกนโฟโตเมตริก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์มอคนัค

บรรยากาศที่มีหมอกปกคลุมรอบๆ แกนโฟโตเมตริกเรียกว่าโคม่า อาการโคม่าร่วมกับนิวเคลียสประกอบขึ้นเป็นหัวของดาวหาง - เปลือกก๊าซซึ่งเกิดขึ้นจากความร้อนของนิวเคลียสเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ เมื่ออยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ ส่วนหัวจะดูสมมาตร แต่เมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ มันค่อยๆ กลายเป็นวงรี จากนั้นจะยืดออกมากขึ้นไปอีก และในฝั่งตรงข้ามจากดวงอาทิตย์ หางจะพัฒนามาจากมัน ซึ่งประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นที่ประกอบเป็นหัว .

นิวเคลียสเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของดาวหาง อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีมติในสิ่งที่เป็นจริง แม้แต่ในสมัยลาปลาซ มีความเห็นว่านิวเคลียสของดาวหางเป็นวัตถุแข็ง ซึ่งประกอบด้วยสารที่ระเหยง่าย เช่น น้ำแข็งหรือหิมะ ซึ่งจะกลายเป็นก๊าซอย่างรวดเร็วภายใต้อิทธิพลของความร้อนจากแสงอาทิตย์ แบบจำลองแกนน้ำแข็งแบบคลาสสิกของนิวเคลียสของดาวหางมีการขยายตัวอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แบบจำลองนิวเคลียสของวิปเปิ้ล กลุ่มอนุภาคหินที่ทนไฟและส่วนประกอบที่ระเหยได้แบบแช่แข็ง (มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ ฯลฯ) ได้รับการยอมรับอย่างดีที่สุด ในแกนดังกล่าว ชั้นน้ำแข็งของก๊าซแช่แข็งจะสลับกับชั้นฝุ่น เมื่อก๊าซร้อนขึ้น ระเหย พวกมันก็พาฝุ่นไปด้วย ทำให้สามารถอธิบายการก่อตัวของหางก๊าซและฝุ่นในดาวหางได้ เช่นเดียวกับความสามารถของนิวเคลียสขนาดเล็กที่จะเกิดก๊าซออก

จากข้อมูลของ Whipple กลไกสำหรับการไหลของสสารออกจากนิวเคลียสได้อธิบายไว้ดังนี้ ในดาวหางที่ผ่านปริเฮไลออนจำนวนเล็กน้อย - ดาวหางที่เรียกว่า "อายุน้อย" - เปลือกป้องกันพื้นผิวยังไม่มีเวลาก่อตัว และพื้นผิวของนิวเคลียสถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ดังนั้นการวิวัฒนาการของก๊าซจึงดำเนินไปอย่างเข้มข้น โดยการระเหยโดยตรง สเปกตรัมของดาวหางดังกล่าวถูกแสงแดดสะท้อน ซึ่งทำให้สามารถแยกความแตกต่างทางสเปกตรัมของดาวหาง "เก่า" กับ "อายุน้อย" ได้ โดยปกติ "อายุน้อย" จะเรียกว่าดาวหางที่มีแกนกึ่งโคจรขนาดใหญ่ เนื่องจากสันนิษฐานว่าพวกมันจะเจาะเข้าไปในบริเวณด้านในของระบบสุริยะก่อน ดาวหาง "เก่า" เป็นดาวหางที่มีการปฏิวัติช่วงสั้นๆ รอบดวงอาทิตย์ โดยผ่านจุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในดาวหาง "เก่า" นั้น หน้าจอวัสดุทนไฟจะเกิดขึ้นบนพื้นผิว เนื่องจากในระหว่างการกลับคืนสู่ดวงอาทิตย์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า น้ำแข็งที่พื้นผิวละลาย "จะ "ปนเปื้อน" หน้าจอนี้ปกป้องน้ำแข็งภายใต้แสงแดดได้ดี

แบบจำลองวิปเปิลอธิบายปรากฏการณ์ของดาวหางหลายประการ: การปล่อยก๊าซออกจากนิวเคลียสขนาดเล็กจำนวนมาก สาเหตุของแรงไม่โน้มถ่วงที่เบี่ยงเบนดาวหางจากเส้นทางที่คำนวณได้ กระแสน้ำที่ไหลจากนิวเคลียสจะสร้างแรงปฏิกิริยา ซึ่งนำไปสู่การเร่งความเร็วหรือการชะลอตัวทางโลกในการเคลื่อนที่ของดาวหางคาบสั้น

นอกจากนี้ยังมีแบบจำลองอื่น ๆ ที่ปฏิเสธการมีอยู่ของแกนหินเสาหิน: หนึ่งเป็นตัวแทนของแกนกลางเป็นฝูงเกล็ดหิมะ อีกรูปแบบหนึ่งเป็นก้อนหินและก้อนน้ำแข็งที่สะสม ที่สามกล่าวว่าแกนกลางกลั่นตัวเป็นระยะจากอนุภาคของฝูงดาวตก ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ แบบจำลองของ Whipple ถือว่าเป็นไปได้มากที่สุด

ปัจจุบันมวลของนิวเคลียสของดาวหางถูกกำหนดอย่างไม่แน่นอนอย่างยิ่ง ดังนั้นเราสามารถพูดถึงช่วงของมวลที่น่าจะเป็นไปได้: ตั้งแต่หลายตัน (ไมโครโคเมต) ไปจนถึงหลายร้อย และอาจเป็นหลายพันพันล้านตัน (จาก 10 ถึง 10-10 ตัน)

อาการโคม่าของดาวหางล้อมรอบนิวเคลียสในรูปของบรรยากาศที่พร่ามัว สำหรับดาวหางส่วนใหญ่ โคม่าประกอบด้วยสามส่วนหลัก ซึ่งแตกต่างกันอย่างชัดเจนในพารามิเตอร์ทางกายภาพ:

บริเวณที่ใกล้ที่สุดที่อยู่ติดกับนิวเคลียส - อาการโคม่าภายใน, โมเลกุล, เคมีและโฟโตเคมี

อาการโคม่าที่มองเห็นได้หรืออาการโคม่าของอนุมูล

อัลตราไวโอเลตหรือโคม่าอะตอม

ที่ระยะ 1 AU จากดวงอาทิตย์ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของโคม่าชั้นในคือ D= 10 กม. มองเห็นได้ D= 10-10 กม. และรังสีอัลตราไวโอเลต D= 10 กม.

กระบวนการทางกายภาพและเคมีที่เข้มข้นที่สุดเกิดขึ้นในอาการโคม่าภายใน: ปฏิกริยาเคมีการแยกตัวและการแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลที่เป็นกลาง ในอาการโคม่าที่มองเห็นได้ซึ่งประกอบด้วยอนุมูลส่วนใหญ่ (โมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางเคมี) (CN, OH, NH เป็นต้น) กระบวนการแยกตัวและกระตุ้นของโมเลกุลเหล่านี้ภายใต้การกระทำของรังสีดวงอาทิตย์ยังคงดำเนินต่อไป แต่มีความเข้มข้นน้อยกว่าในโคม่าภายใน .

ล.ม. Shulman ตามคุณสมบัติไดนามิกของสสาร เสนอให้แบ่งบรรยากาศของดาวหางออกเป็นโซนต่อไปนี้:

ชั้นใกล้ผนัง (พื้นที่ระเหยและควบแน่นของอนุภาคบนพื้นผิวน้ำแข็ง)

บริเวณรอบนิวเคลียร์ (ภูมิภาคของการเคลื่อนที่ของสสารก๊าซไดนามิก)

พื้นที่เปลี่ยนผ่าน,

พื้นที่ของการขยายตัวของโมเลกุลอิสระของอนุภาคดาวหางไปสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์

แต่ดาวหางทุกดวงไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่บรรยากาศทั้งหมดที่ระบุไว้

เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวที่มองเห็นได้จะเพิ่มขึ้นทุกวัน หลังจากผ่านจุดสิ้นสุดของวงโคจรแล้ว หัวจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งและถึงขนาดสูงสุดระหว่างวงโคจรของโลกกับดาวอังคาร โดยทั่วไป สำหรับดาวหางทั้งชุด เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนหัวอยู่ภายในขอบเขตกว้าง: จาก 6000 กม. ถึง 1 ล้านกม.

หัวของดาวหางมีรูปทรงหลากหลายเหมือนโคจรของดาวหาง อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ พวกมันจะกลม แต่เมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ภายใต้อิทธิพลของแรงดันสุริยะ ส่วนหัวจะอยู่ในรูปของพาราโบลาหรือโซ่

เอส.วี. Orlov เสนอการจำแนกประเภทของหัวดาวหางโดยคำนึงถึงรูปร่างและโครงสร้างภายใน:

ประเภท E; - สังเกตพบในดาวหางที่โคม่าสว่าง ซึ่งล้อมรอบด้วยเปลือกรูปพาราโบลาเรืองแสงซึ่งมีกรอบจากด้านข้างของดวงอาทิตย์ ซึ่งมีจุดสนใจอยู่ที่นิวเคลียสของดาวหาง

ประเภท C; - พบในดาวหางที่มีหัวอ่อนแอกว่าหัวประเภท E ถึงสี่เท่าและ รูปร่างคล้ายหัวหอม

ประเภท N; - พบในดาวหางที่ไม่มีทั้งโคม่าและเปลือกหอย

พิมพ์ Q; - สังเกตได้จากดาวหางที่ยื่นออกมาทางดวงอาทิตย์เล็กน้อย กล่าวคือ หางมีความผิดปกติ

พิมพ์ h; - สังเกตพบในดาวหาง ซึ่งในหัวจะมีวงแหวนขยายตัวสม่ำเสมอ - รัศมีที่มีจุดศูนย์กลางในนิวเคลียส

ส่วนที่น่าประทับใจที่สุดของดาวหางคือหางของมัน หางมักจะพุ่งออกจากดวงอาทิตย์เกือบทุกครั้ง หางประกอบด้วยฝุ่น ก๊าซ และอนุภาคที่แตกตัวเป็นไอออน ดังนั้น ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ อนุภาคของหางจะถูกขับไล่ไปในทิศทางตรงกันข้ามจากดวงอาทิตย์โดยกองกำลังที่เล็ดลอดออกมาจากดวงอาทิตย์

F. Bessel ศึกษารูปร่างของหางของดาวหาง Halley อธิบายครั้งแรกโดยการกระทำของแรงผลักที่พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ ต่อมา เอฟ.เอ. Bredikhin ได้พัฒนาทฤษฎีทางกลขั้นสูงของหางดาวหางและเสนอให้แบ่งพวกมันออกเป็นสามกลุ่มแยกกัน ขึ้นอยู่กับขนาดของความเร่งที่น่ารังเกียจ

การวิเคราะห์สเปกตรัมของหัวและหางแสดงให้เห็นว่ามีอะตอม โมเลกุล และอนุภาคฝุ่นดังต่อไปนี้:

อินทรีย์ C, C, CCH, CN, CO, CS, HCN, CHCN

อนินทรีย์ H, NH, NH, O, OH, H2O

โลหะ - Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu, V, Si

ไอออน - CO, CO, CH, CN, N, OH, H2O

ฝุ่น - ซิลิเกต (ในบริเวณอินฟราเรด)

กลไกการเรืองแสงของโมเลกุลของดาวหางถูกถอดรหัสในปี 1911 โดย K. Schwarzschild และ E. Kron ซึ่งสรุปได้ว่านี่คือกลไกของการเรืองแสง นั่นคือ การแผ่รังสีของแสงแดดอีกครั้ง

บางครั้งมีการสังเกตโครงสร้างที่ค่อนข้างผิดปกติในดาวหาง: รังสีที่โผล่ออกมาจากนิวเคลียสในมุมต่างๆ และก่อตัวเป็นหางที่เปล่งประกายในมวลรวม กาลอส - ระบบการขยายวงแหวนศูนย์กลาง เปลือกหดตัว - การปรากฏตัวของเปลือกหลาย ๆ อันเคลื่อนที่เข้าหานิวเคลียสอย่างต่อเนื่อง การก่อตัวของเมฆ หางโค้งรูปโอเมก้าที่ปรากฏขึ้นเมื่อลมสุริยะเป็นเนื้อเดียวกัน

หัวของดาวหางยังมีกระบวนการที่ไม่คงที่: แสงวาบที่เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีคลื่นสั้นที่เพิ่มขึ้นและกระแสเลือด การแบ่งนิวเคลียสออกเป็นชิ้นย่อย

โครงการ Vega (Venus - Halley's Comet) เป็นหนึ่งในโครงการที่ซับซ้อนที่สุดในประวัติศาสตร์ของการวิจัยอวกาศ ประกอบด้วยสามส่วน: การศึกษาชั้นบรรยากาศและพื้นผิวของดาวศุกร์ด้วยความช่วยเหลือของแลนเดอร์, การศึกษาพลวัตของบรรยากาศของดาวศุกร์ด้วยความช่วยเหลือของโพรบบอลลูน, การบินผ่านโคม่าและเปลือกพลาสมาของดาวหางฮัลเลย์ .

สถานีอัตโนมัติ "Vega-1" เปิดตัวจาก Baikonur Cosmodrome เมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2527 6 วันต่อมาตามด้วย "Vega-2" ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2528 พวกเขาเดินทางผ่านใกล้ดาวศุกร์ทีละดวง หลังจากเสร็จสิ้นการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับส่วนนี้ของโครงการ

แต่ที่น่าสนใจที่สุดคือส่วนที่สามของโครงการ - การศึกษาดาวหางของฮัลลีย์ ยานอวกาศเป็นครั้งแรกที่ต้อง "เห็น" นิวเคลียสของดาวหาง ซึ่งเข้าใจยากสำหรับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน การประชุมของ Vega-1 กับดาวหางเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 6 มีนาคม และ Vega-2 ในวันที่ 9 มีนาคม 1986 พวกเขาผ่านไปที่ระยะทาง 8900 และ 8000 กิโลเมตรจากแกนกลาง

งานที่สำคัญที่สุดในโครงการนี้คือการศึกษาลักษณะทางกายภาพของนิวเคลียสของดาวหาง นับเป็นครั้งแรกที่แกนกลางถูกพิจารณาว่าเป็นวัตถุที่มีการแก้ไขเชิงพื้นที่ กำหนดโครงสร้าง ขนาด อุณหภูมิอินฟราเรด และได้ค่าประมาณองค์ประกอบและลักษณะของชั้นผิว

ในเวลานั้น ทางเทคนิคยังไม่สามารถทำได้บนนิวเคลียสของดาวหาง เนื่องจากความเร็วในการพบสูงเกินไป - ในกรณีของดาวหางฮัลลีย์ นี่คือ 78 กม. / วินาที แม้จะบินเข้าไปใกล้เกินไปก็อันตราย เนื่องจากฝุ่นดาวหางสามารถทำลายยานอวกาศได้ ระยะทางที่บินผ่านถูกเลือกโดยคำนึงถึงลักษณะเชิงปริมาณของดาวหาง มีการใช้วิธีการสองวิธี: การวัดระยะไกลโดยใช้เครื่องมือวัดแสงและการวัดสสารโดยตรง (ก๊าซและฝุ่น) ออกจากแกนกลางและข้ามวิถีโคจรของยานอวกาศ

เครื่องมือเกี่ยวกับสายตาถูกวางบนแท่นพิเศษ พัฒนาและผลิตร่วมกับผู้เชี่ยวชาญของเชโกสโลวัก ซึ่งหมุนไปมาระหว่างการบินและติดตามวิถีโคจรของดาวหาง ด้วยความช่วยเหลือของมัน ได้ทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์สามครั้ง: การถ่ายทำโทรทัศน์ของนิวเคลียส การวัดฟลักซ์การแผ่รังสีอินฟราเรดจากนิวเคลียส (ดังนั้นจึงกำหนดอุณหภูมิของพื้นผิวของมัน) และสเปกตรัมการแผ่รังสีอินฟราเรดของ "ใกล้นิวเคลียร์" ภายใน บางส่วนของอาการโคม่าที่ความยาวคลื่น 2.5 ถึง 12 ไมโครเมตร เพื่อกำหนดองค์ประกอบของมัน การตรวจสอบรังสีอินฟราเรดดำเนินการโดยใช้อินฟราเรดสเปกโตรมิเตอร์ IKS

ผลของการศึกษาทางสายตาสามารถกำหนดได้ดังนี้ แกนกลางเป็นรูปเสาหินยาวที่มีรูปร่างไม่ปกติ ขนาดของแกนหลักคือ 14 กิโลเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7 กิโลเมตร ในแต่ละวัน มีไอน้ำออกมาหลายล้านตัน การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการระเหยดังกล่าวสามารถมาจากตัวที่เป็นน้ำแข็ง แต่ในขณะเดียวกัน เครื่องมือก็พบว่าพื้นผิวของนิวเคลียสเป็นสีดำ (การสะท้อนแสงน้อยกว่า 5%) และร้อน (ประมาณ 100,000 องศาเซลเซียส)

การวัด องค์ประกอบทางเคมีฝุ่น ก๊าซ และพลาสมาตลอดเส้นทางบินแสดงให้เห็นการมีอยู่ของไอน้ำ อะตอม (ไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน) และโมเลกุล (คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮดรอกซิล สีฟ้า ฯลฯ) รวมถึงโลหะที่มีส่วนผสมของ ซิลิเกต

โครงการนี้ดำเนินการด้วยความร่วมมือระหว่างประเทศในวงกว้างและมีส่วนร่วมขององค์กรทางวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศ อันเป็นผลมาจากการสำรวจเวก้า นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นนิวเคลียสของดาวหางเป็นครั้งแรก ได้รับข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับองค์ประกอบและลักษณะทางกายภาพของมัน แผนภาพคร่าวๆ ถูกแทนที่ด้วยรูปภาพของวัตถุธรรมชาติจริงที่ไม่เคยมีใครสังเกตเห็นมาก่อน

ปัจจุบัน NASA กำลังเตรียมการสำรวจขนาดใหญ่ 3 ครั้ง สิ่งแรกเรียกว่า "ละอองดาว" ("ละอองดาว") มันเกี่ยวข้องกับการเปิดตัวยานอวกาศในปี 2542 ซึ่งจะผ่าน 150 กิโลเมตรจากนิวเคลียสของดาวหาง Wild 2 ในเดือนมกราคม 2547 ภารกิจหลักคือการรวบรวมฝุ่นดาวหางเพื่อทำการวิจัยเพิ่มเติมโดยใช้สารพิเศษที่เรียกว่า "แอโรเจล" โครงการที่สองเรียกว่า "Contour" ("COMet Nucleus TOUR") อุปกรณ์จะเปิดตัวในเดือนกรกฎาคม 2545 ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2546 เขาจะได้พบกับดาวหาง Encke ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2549 โดยมีดาวหาง Schwassmann-Wachmann-3 และในที่สุดในเดือนสิงหาคม 2551 ด้วยดาวหาง d "Arrest จะติดตั้งอุปกรณ์ทางเทคนิคขั้นสูงที่จะช่วยให้ คุณจะได้นิวเคลียสภาพถ่ายคุณภาพสูงในสเปกตรัมต่าง ๆ เช่นเดียวกับการรวบรวมก๊าซดาวหางและฝุ่น โครงการนี้ยังน่าสนใจเพราะยานอวกาศสามารถปรับทิศทางไปยังดาวหางดวงใหม่ได้ในปี 2547-2551 ด้วยความช่วยเหลือของสนามโน้มถ่วงของโลก โครงการที่ 3 น่าสนใจและซับซ้อนที่สุด มีชื่อว่า "Deep Space 4" และเป็นส่วนหนึ่งของโครงการวิจัยที่เรียกว่า "NASA New Millennium Program" คาดว่าจะลงจอดบนนิวเคลียสของดาวหาง Tempel 1 ในเดือนธันวาคม 2548 และกลับสู่โลกในปี 2010 ยานอวกาศจะสำรวจนิวเคลียสของดาวหาง รวบรวมและส่งไปยังตัวอย่างดินโลก

เหตุการณ์ที่น่าสนใจที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้แก่: การปรากฏตัวของดาวหาง Hale-Bopp และการล่มสลายของดาวหาง Schumacher-Levy 9 บนดาวพฤหัสบดี

ดาวหางเฮล-บอปป์ปรากฎบนท้องฟ้าในฤดูใบไม้ผลิปี 1997 ระยะเวลาของมันคือ 5900 ปี ดาวหางนี้มีความเกี่ยวข้องกับบางส่วน ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ. ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1996 นักดาราศาสตร์สมัครเล่นชาวอเมริกัน Chuck Shramek ได้ส่งภาพถ่ายของดาวหางไปยังอินเทอร์เน็ต ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงวัตถุสีขาวสว่างที่ไม่ทราบที่มา ซึ่งแบนราบเล็กน้อยในแนวนอน Shramek เรียกมันว่า "วัตถุคล้ายดาวเสาร์" (วัตถุคล้ายดาวเสาร์ ย่อว่า "SLO") ขนาดของวัตถุใหญ่กว่าขนาดโลกหลายเท่า

ปฏิกิริยาของตัวแทนทางวิทยาศาสตร์อย่างเป็นทางการนั้นแปลก รูปภาพของ Shramek ถูกประกาศว่าเป็นของปลอม และนักดาราศาสตร์เองก็เป็นคนหลอกลวง แต่ไม่มีคำอธิบายที่เข้าใจได้สำหรับธรรมชาติของ SLO ภาพที่โพสต์บนอินเทอร์เน็ตทำให้เกิดการระเบิดของไสยเวทโดยมีเรื่องราวมากมายเกี่ยวกับการสิ้นสุดของโลกที่กำลังมาถึง "ดาวเคราะห์ที่ตายแล้วของอารยธรรมโบราณ" มนุษย์ต่างดาวที่ชั่วร้ายเตรียมที่จะยึดครองโลกด้วยดาวหางแม้แต่ นิพจน์: "เกิดอะไรขึ้น" (“เกิดอะไรขึ้น”) ถูกถอดความเป็น “What the Hale is going on?”… ยังไม่ชัดเจนว่ามันคืออะไร ลักษณะของมันคืออะไร

การวิเคราะห์เบื้องต้นพบว่า "แกนกลาง" ตัวที่สองเป็นดาวในแบ็คกราวด์ แต่ภาพที่ตามมาไม่พิสูจน์ข้อสันนิษฐานนี้ เมื่อเวลาผ่านไป "ดวงตา" ก็เชื่อมต่อกันอีกครั้ง และดาวหางก็เข้าสู่รูปแบบเดิม ปรากฏการณ์นี้ยังไม่ได้รับการอธิบายโดยนักวิทยาศาสตร์คนใด

ดังนั้นดาวหางเฮล-บอปป์จึงไม่ใช่ปรากฏการณ์มาตรฐาน แต่ให้เหตุผลใหม่แก่นักวิทยาศาสตร์ในการคิด

เหตุการณ์สะเทือนใจอีกเหตุการณ์หนึ่งคือการล่มสลายของดาวหางชูมัคเกอร์-เลวี 9 ระยะสั้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2537 บนดาวพฤหัสบดี นิวเคลียสของดาวหางในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2535 อันเป็นผลมาจากการเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดี ถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ซึ่งต่อมาชนกับดาวเคราะห์ยักษ์ เนื่องจากการชนกันเกิดขึ้นที่ด้านกลางคืนของดาวพฤหัสบดี นักวิจัยทางโลกจึงสามารถสังเกตได้เฉพาะแสงวาบที่สะท้อนจากดาวเทียมของดาวเคราะห์เท่านั้น การวิเคราะห์พบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วนอยู่ระหว่างหนึ่งถึงหลายกิโลเมตร เศษดาวหาง 20 ชิ้นตกลงบนดาวพฤหัสบดี

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการแยกตัวของดาวหางออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเป็นเหตุการณ์ที่หายาก การจับภาพดาวหางโดยดาวพฤหัสบดีเป็นเหตุการณ์ที่หายากยิ่งกว่า และการชนกันของดาวหางขนาดใหญ่กับดาวเคราะห์เป็นเหตุการณ์ในจักรวาลที่ไม่ธรรมดา

เมื่อเร็ว ๆ นี้ในห้องปฏิบัติการของอเมริกา บนคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดเครื่องหนึ่งอย่าง Intel Teraflop ที่มีความจุ 1 ล้านล้านปฏิบัติการต่อวินาที ได้มีการคำนวณแบบจำลองของดาวหางที่มีรัศมี 1 กิโลเมตรสู่พื้นโลก การคำนวณใช้เวลา 48 ชั่วโมง พวกเขาแสดงให้เห็นว่าหายนะดังกล่าวจะเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับมนุษยชาติ: ฝุ่นหลายร้อยตันจะลอยขึ้นไปในอากาศปิดกั้นการเข้าถึงแสงแดดและความร้อนสึนามิขนาดยักษ์จะเกิดขึ้นเมื่อมันตกลงสู่มหาสมุทรจะเกิดแผ่นดินไหวร้ายแรง ... ตาม สมมติฐานหนึ่งคือ ไดโนเสาร์เสียชีวิตเนื่องจากการล่มสลายของดาวหางขนาดใหญ่หรือดาวเคราะห์น้อย ในรัฐแอริโซนา มีหลุมอุกกาบาตขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,219 เมตร เกิดขึ้นหลังจากการตกของอุกกาบาตขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 เมตร การระเบิดนั้นเทียบเท่ากับการระเบิดของทีเอ็นที 15 ล้านตัน สันนิษฐานว่าอุกกาบาต Tunguska ที่มีชื่อเสียงในปี 1908 มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 เมตร ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงกำลังทำงานเพื่อสร้างระบบสำหรับการตรวจจับ ทำลาย หรือปฏิเสธระบบขนาดใหญ่ในระยะเริ่มต้น อวกาศบินใกล้โลกของเรา

การค้นพบดาวหาง การทำลายล้าง ร่างกายของจักรวาล