15 czerwca 2015

Matt Williams, Universe Today

jedwab Mawangdui , pokazujący kształty ogonów komet i różne katastrofy z nimi związane, skompilowany w około 300 pne. Źródło: NASA/JPL

kometa Halleya, znana również jako 1P / Halley, jest najbardziej znaną kometą w Układzie Słonecznym., Jako kometa okresowa (lub Kometa krótkookresowa) ma okres orbitalny krótszy niż 200 lat i dlatego była obserwowana więcej niż raz przez ludzi na Ziemi na przestrzeni wieków.

jego pojawienie się na niebie nad ziemią było odnotowywane od czasów starożytnych i było kojarzone zarówno ze złymi, jak i dobrymi wróżbami przez wiele kultur. Ale prawdę mówiąc, jego zachowanie nie różni się od każdego krótkoterminowego gościa, który od czasu do czasu się zmienia. A jego wizyty stały się całkowicie przewidywalne!,

odkrycie:

kometa Halleya była obserwowana i rejestrowana przez astronomów od co najmniej 240 roku p. n. e., z wyraźnymi odniesieniami do komety dokonywanymi przez chińskich, Babilońskich i średniowiecznych europejskich kronikarzy. Jednak zapisy te nie uznały, że kometa była tym samym obiektem pojawiającym się ponownie w czasie. Dopiero w 1705 roku angielski astronom Edmond Halley, który użył trzech praw ruchu Newtona do określenia, że jest on okresowy.,

aż do renesansu astronomowie uważali, że komety – zgodne z poglądami Arystotelesa – są jedynie zakłóceniami ziemskiej atmosfery. Pomysł ten został obalony w 1577 roku przez Tycho Brahe, który użył pomiarów paralaksy, aby pokazać, że komety muszą leżeć poza Księżycem. Jednak przez kolejne stulecie astronomowie nadal wierzyli, że komety podróżowały w linii prostej przez Układ Słoneczny, a nie orbitowały wokół Słońca.

w 1687 roku, w swojej filozofii Naturalis Principia Mathematica, Isaac Newton wysunął teorię, że komety mogą podróżować po orbicie pewnego rodzaju., Niestety, nie był w stanie opracować spójnego modelu wyjaśniającego to w tym czasie. Jako taki, to Edmond Halley-przyjaciel i redaktor Newtona-pokazał, w jaki sposób teorie Newtona dotyczące ruchu i grawitacji mogą być stosowane do komet.

w swojej publikacji z 1705 roku, Synopsis of the Astronomy of Comets, Halley obliczył wpływ pola grawitacyjnego Jowisza i Saturna na drogę komet. Korzystając z tych obliczeń i zapisanych obserwacji komet, był w stanie stwierdzić, że kometa zaobserwowana w 1682 roku podążała tą samą ścieżką, co Kometa zaobserwowana w 1607 roku.,

łącząc to z inną obserwacją dokonaną w 1531 roku, doszedł do wniosku, że wszystkie te obserwacje dotyczą tej samej komety i przewidział, że powróci ona za kolejne 76 lat. Jego przepowiednia okazała się słuszna, gdyż została dostrzeżona w Boże Narodzenie 1758 roku przez niemieckiego rolnika i astronoma amatora Johanna Georga Palitzscha.

jego przewidywania nie tylko stanowiły pierwszy udany test fizyki newtonowskiej, ale także po raz pierwszy pokazano, że obiekt poza planetami krąży wokół Słońca., Niestety dla Halleya nie doczekał powrotu komety (zmarł w 1742 roku). Jednak dzięki francuskiemu astronomowi Nicolasowi Louisowi de Lacaille kometa została nazwana na cześć Halleya w 1759 roku.

pochodzenie i Orbita:

podobnie jak wszystkie komety, których Orbita wokół Słońca zajmuje mniej niż 200 lat, uważa się, że kometa Halleya pochodzi z Pasa Kuipera. Okresowo niektóre z tych bloków skał i lodu-które są zasadniczo pozostałością materii z formowania się Układu Słonecznego około 4,6 miliarda lat temu – są wciągane głębiej w układ słoneczny i stają się aktywnymi kometami.,

w 2008 roku zaproponowano kolejny punkt początkowy dla komet typu Halleya, gdy odkryto obiekt transneptunowy o orbicie wstecznej podobnej do orbity Halleya. 2008 KV42-planetoida z pasa głównego asteroid okrążająca Słońce w ciągu 3,54 lat w średniej odległości 2,23 J.a. odkryta 14 września 1998 roku. Zobacz też Sugeruje to, że kometa Halleya mogła w rzeczywistości należeć do nowej populacji małych ciał Układu Słonecznego, niezwiązanych z pasem Kuipera.

Halley jest klasyfikowana jako kometa okresowa lub krótkotrwała, o orbicie trwającej 200 lat lub mniej., Kontrastuje to z kometami długookresowymi, których orbity trwają tysiące lat i które pochodzą z obłoku Oorta – sfery ciał kometarnych, która znajduje się 20 000-50 000 AU od słońca na jego wewnętrznej krawędzi. Inne komety, które przypominają orbitę Halleya, z okresami od 20 do 200 lat, nazywane są kometami typu Halleya. Do tej pory zaobserwowano tylko 54, w porównaniu z blisko 400 zidentyfikowanymi kometami z rodziny Jowisza.,

okres orbitalny Halleya w ciągu ostatnich 3 stuleci wynosił od 75 do 76 lat, chociaż wahał się od 74 do 79 lat od 240 roku p. n. e. Jego orbita wokół Słońca jest silnie eliptyczna. Jej Peryhelium (tj. punkt, w którym znajduje się najbliżej Słońca) wynosi zaledwie 0,6 AU, Co umieszcza ją pomiędzy orbitami Merkurego i Wenus. Tymczasem aphelion-najdalsza odległość od Słońca-wynosi 35 AU, tyle samo co Pluton.,

nietypowe dla obiektu w Układzie Słonecznym, Orbita Halleya jest wsteczna – co oznacza, że obiega Słońce w kierunku przeciwnym do planet (lub zgodnie z ruchem wskazówek zegara od północnego bieguna słońca). Ze względu na wsteczną orbitę ma jedną z najwyższych prędkości względem Ziemi dowolnego obiektu w Układzie Słonecznym.

orbity komet typu Halleya sugerują, że były to pierwotnie komety długookresowe, których orbity zostały zakłócone przez grawitację gazowych olbrzymów i skierowane do wewnętrznego układu słonecznego., Jeśli Halley była kiedyś kometą długookresową, prawdopodobnie powstała w obłoku Oorta. Uważa się jednak, że Halley była kometą krótkookresową od 16 000 do 200 000 lat.

ponieważ jego orbita zbliża się do ziemi w dwóch miejscach, Halley jest ciałem macierzystym dwóch meteorytów: Akwarystów Eta na początku maja i Orionidów pod koniec października. Obserwacje przeprowadzone około czasu pojawienia się Halleya w 1986 roku sugerują jednak, że deszcz meteorów eta Aquarid może nie pochodzić od komety Halleya, chociaż może być przez nią zakłócony.,

struktura i skład:

Gdy Halley zbliża się do Słońca, wyrzuca ze swojej powierzchni strumienie sublimującego gazu, które bardzo nieznacznie spychają go z drogi orbitalnej. Proces ten powoduje, że kometa tworzy jasny ogon zjonizowanego gazu (ogon jonowy) i słaby, zbudowany z cząstek pyłu. Ogon jonowy jest również znany jako Koma (mała atmosfera), która rozciąga się na długości do 100 000 km i składa się z takich substancji jak woda, metan, amoniak i dwutlenek węgla.,

pomimo ogromnych rozmiarów jądra Halleya jest stosunkowo niewielkie – ma zaledwie 15 kilometrów długości, 8 kilometrów szerokości i około 8 kilometrów grubości. Jego masa jest również stosunkowo niska (około 2,2 × 1014 kg, czyli 242,5 mld ton), a średnia gęstość wynosi około 0,6 g / cm3, co wskazuje, że jest on zbudowany z dużej liczby małych kawałków trzymanych luźno razem.,

obserwacje statków kosmicznych wykazały, że gazy wyrzucane z jądra to 80% pary wodnej, 17% tlenku węgla i 3-4% dwutlenku węgla, ze śladami węglowodorów (chociaż nowsze źródła podają wartość 10% tlenku węgla, a także ślady metanu i amoniaku).

cząsteczki pyłu są głównie mieszaniną związków węgla, wodoru, tlenu i azotu (CHON)–które są powszechne w zewnętrznym Układzie Słonecznym–i krzemianów, takich jak te Znalezione w skałach lądowych., Kiedyś uważano, że Halley mógł dostarczyć wodę na Ziemię w odległej przeszłości-opierając się na stosunku deuteru do wodoru znalezionego w wodzie komety, który wykazał, że jest chemicznie podobny do ziemskich oceanów. Późniejsze obserwacje wykazały jednak, że jest to mało prawdopodobne.

misje ESA Giotto (1985-1992) i Russia Vega (1986) dały naukowcom planetarnym pierwszy widok powierzchni i struktury Halleya., Zdjęcia mogły uchwycić tylko około 25% powierzchni komety, ale mimo to ujawniły niezwykle zróżnicowaną topografię-ze wzgórzami, górami, grzbietami, depresjami i co najmniej jednym kraterem.

rola w mitach i przesądach:

Jak już wspomniano, kometa Halleya ma długą i bogatą historię, jeśli chodzi o obserwację przez ludzi. Łącznie z jej ostatnimi wizytami, kometa Halleya była widoczna z Ziemi 30 razy. Najwcześniejszym zapisem były Kroniki Shih Chi i Wen Hsien Thung Khao, spisane w Chinach ok. 240 p. n. e.,

chociaż uważa się, że babilońscy skrybowie odnotowali pojawienie się komety Halleya, gdy powróciła ona w 164 i 87 R.p. n. e., to najbardziej znana postać miała miejsce na krótko przed inwazją na Anglię w 1066 r. przez Wilhelma Zdobywcę. Podczas gdy król Anglii Harold widział kometę jako zły omen, William i jego siły interpretowały ją jako znak zbliżającego się zwycięstwa (przynajmniej według legendy).,

przez całe średniowiecze pojawienie się komet na nocnym niebie było postrzegane jako zwiastun złych wieści, wskazując, że albo osoba o królewskiej pozycji zmarła, albo że przed nami mroczne dni. Być może wynika to z tego, co było postrzegane jako nieobliczalne i nieprzewidywalne zachowanie komet w porównaniu ze słońcem, księżycem i gwiazdami.

wraz z rozwojem współczesnej astronomii pogląd ten na komety został w dużej mierze obalony., Jest jednak wielu, którzy nadal trzymają się „zagłady i mroku” widoku komety Halleya, wierząc, że w pewnym momencie uderzy ona w ziemię i wywoła zdarzenie na poziomie wyginięcia, którego nie zaobserwowano od czasów dinozaurów.

ogólna długość życia Halleya jest trudna do przewidzenia, a opinie są różne. W 1989 roku rosyjscy astronomowie Boris Czirikow i Witalij Wechesławow przeprowadzili analizę 46 objawień komety Halleya zaczerpniętych z historycznych zapisów i symulacji komputerowych., Ich badania wykazały, że dynamika komety była chaotyczna i nieprzewidywalna w długim okresie i wskazywały, że jej żywotność może wynosić nawet 10 milionów lat.

w 2002 roku David C. Jewitt przeprowadził badanie, które wykazało, że Halley prawdopodobnie wyparuje lub rozpadnie się na dwie części w ciągu najbliższych kilkudziesięciu tysięcy lat. Jewitt przewidział, że może przetrwać wystarczająco długo, aby zostać wyrzuconym z Układu Słonecznego w ciągu kilkuset tysięcy lat.

, sugeruje, że jądro Halleya zostało zmniejszone o 80-90% w ciągu ostatnich 2000-3000 obrotów (tj. 150 000-230 000 lat). Według ich szacunków, nie byłoby zaskoczeniem, gdyby Kometa wyparowała całkowicie w ciągu następnych 300 obrotów (ok . 25 000 lat).

kometę Halleya widziano po raz ostatni w 1986 roku, co oznacza, że pojawi się ona dopiero w 2061 roku. Jak zawsze, niektórzy decydują się przygotować się na najgorsze-wierząc, że jego kolejna przepustka będzie sygnałem końca życia, jaki znamy – podczas gdy inni zastanawiają się, czy będą żyć wystarczająco długo, aby być tego świadkiem.,