Комета Галлея, также известная как 1P / Halley, является самой известной кометой в Солнечной системе. Как периодическая (или кратковременная комета) она имеет орбитальный период, который составляет менее 200 лет, и, следовательно, ее неоднократно наблюдали люди здесь на Земле на протяжении веков.
Его появление в небе над Землей было отмечено с древних времен и было связано как с плохими, так и с хорошими приметами во многих культурах. Но по правде говоря, его поведение ничем не отличается от любого краткосрочного посетителя, который время от времени проходит мимо. И его визиты стали полностью предсказуемыми!
Discovery:
Комета Галлея наблюдалась и регистрировалась астрономами, по крайней мере, с 240 г. до н.э., с четкими ссылками на комету, сделанную китайскими, вавилонскими и средневековыми европейскими летописцами. Тем не менее, эти записи не признают, что комета была тем же объектом, вновь появляющимся со временем. Лишь в 1705 году английский астроном Эдмонд Хэлли, который использовал три закона движения Ньютона, чтобы определить, что он был периодическим.
До Ренессанса астрономы считали, что кометы - в соответствии с взглядами Аристотеля - были просто нарушениями в атмосфере Земли. Эта идея была опровергнута в 1577 году Тихо Браге, который использовал измерения параллакса, чтобы показать, что кометы должны находиться за пределами Луны. Однако в течение еще одного столетия астрономы продолжали бы верить, что кометы путешествовали по Солнечной системе по прямой линии, а не вокруг Солнца.
В 1687 году в его пhilosophiæ Naturalis Principia MathematicaИсаак Ньютон предположил, что кометы могут путешествовать по какой-то орбите. К сожалению, он не смог разработать последовательную модель для объяснения этого в то время. Таким образом, именно Эдмонд Холли - друг и редактор Ньютона - показал, как теории Ньютона о движении и гравитации могут быть применены к кометам.
В своей публикации 1705 года Синопсис астрономии кометХэлли рассчитал влияние гравитационных полей Юпитера и Сатурна на путь комет. Используя эти расчеты и записанные наблюдения комет, он смог определить, что комета, наблюдавшаяся в 1682 г., следовала тому же пути, что и комета, наблюдавшаяся в 1607 г.
Сопоставляя это с другим наблюдением, сделанным в 1531 году, он пришел к выводу, что все эти наблюдения были одной кометы, и предсказал, что он вернется через 76 лет. Его предсказание оказалось верным, как это было видно на Рождество 1758 года немецким фермером и астрономом-любителем по имени Иоганн Георг Палич.
Его предсказания не только стали первым успешным испытанием физики Ньютона, но также впервые показали, что объект, помимо планет, вращается вокруг Солнца. К несчастью для Галлея, он не дожил до возвращения кометы (умер в 1742 году). Но благодаря французскому астроному Николя Луи де Лакайю комета была названа в честь Галлея в 1759 году.
Происхождение и орбита:
Как и все кометы, которые вращаются вокруг Солнца менее чем за 200 лет, комета Галлея, как полагают, произошла из пояса Койпера. Периодически некоторые из этих блоков камня и льда - которые по существу являются остатками материи после образования Солнечной системы около 4,6 миллиардов лет назад - все глубже проникают в Солнечную систему и становятся активными кометами.
В 2008 году была предложена еще одна точка происхождения комет типа Галлея, когда был обнаружен транс-нептунский объект с ретроградной орбитой, сходной с орбитой Галлея. Известная как 2008 KV42, орбита этой кометы выводит ее за пределы орбиты Урана, вдвое увеличивая расстояние от Плутона. Это говорит о том, что комета Галлея действительно может быть членом новой популяции небольших тел Солнечной системы, не связанной с поясом Койпера.
Галлея классифицируется как периодическая или короткопериодическая комета с орбитой продолжительностью 200 лет или менее. Это контрастирует с кометами с длительными периодами, чьи орбиты существуют в течение тысяч лет и которые происходят из Облака Оорта - сферы кометных тел, которая находится на расстоянии 20 000 - 50 000 а.е. от Солнца на его внутренней границе. Другие кометы, которые напоминают орбиту Галлея с периодами от 20 до 200 лет, называются кометами типа Галлея. На сегодняшний день наблюдалось только 54, по сравнению с почти 400 идентифицированными кометами семейства Юпитера.
Орбитальный период Галлея за последние 3 столетия составлял 75–76 лет, хотя с 240 г. до н.э. он колебался между 74–79 годами. Его орбита вокруг Солнца очень эллиптическая. Он имеет перигелий (то есть точку, где он находится ближе всего к Солнцу) всего 0,6 а.е., что помещает его между орбитами Меркурия и Венеры. Между тем его афелий - самое дальнее расстояние от Солнца - составляет 35 а.е., то же самое расстояние, что и Плутон.
Необычная для объекта в Солнечной системе, орбита Галлея является ретроградной - это означает, что она вращается вокруг Солнца в направлении, противоположном планетам (или по часовой стрелке над северным полюсом Солнца). Из-за ретроградной орбиты она имеет одну из самых высоких скоростей относительно Земли любого объекта в Солнечной системе.
Орбиты комет типа Галлея предполагают, что они первоначально были кометами с большим периодом, орбиты которых были нарушены гравитацией газовых гигантов и направлены во внутреннюю Солнечную систему. Если Галлея когда-то была кометой длительного периода, она, вероятно, возникла в Облаке Оорта. Тем не менее, считается, что Галлея была краткосрочной кометой в течение последних 16 000–200 000 лет.
Поскольку его орбита приближается к орбите Земли в двух местах, Галлея является родительским телом двух метеорных потоков: Эта-Акварииды в начале мая и Ориониды в конце октября. Наблюдения, проведенные примерно во время появления Галлея в 1986 году, однако, позволяют предположить, что метеорный поток Эта-Акварид может не происходить из кометы Галлея, хотя он может быть нарушен ею.
Структура и состав:
Когда Галлея приближается к Солнцу, он изгоняет струи сублимирующего газа с его поверхности, которые очень незначительно сбивают его с орбитального пути. Этот процесс заставляет комету образовывать яркий хвост из ионизированного газа (ионный хвост) и слабый хвост, состоящий из частиц пыли. Ионный хвост также известен как кома (небольшая атмосфера), которая простирается до 100 000 км в поперечнике и состоит из таких нарушений, как вода, метан, аммиак и диоксид углерода.
Несмотря на огромные размеры комы, ядро Галлея относительно невелико - длиной всего 15 километров, шириной 8 километров и толщиной примерно 8 километров. Его масса также относительно мала (по оценкам, 2,2 × 1014 кг, или 242,5 млрд т), а его средняя плотность составляет около 0,6 г / см.3, указывая, что это сделано из большого количества маленьких частей, скрепленных вместе.
Наблюдения с космических аппаратов показали, что газы, выбрасываемые из ядра, представляли собой 80% водяного пара, 17% монооксида углерода и 3–4% диоксида углерода со следами углеводородов (хотя более поздние источники дают значение 10% для моноксида углерода, а также включают следы метана и аммиака).
Было обнаружено, что пылевые частицы представляют собой, главным образом, смесь соединений углерод-водород-кислород-азот (CHON), которые распространены во внешней Солнечной системе, и силикатов, подобных тем, которые содержатся в земных породах. Одно время считалось, что Галлей мог доставлять воду на Землю в далеком прошлом - на основе соотношения дейтерия и водорода, обнаруженного в воде кометы, что показало, что она химически похожа на океаны Земли. Однако последующие наблюдения показали, что это маловероятно.
ЕКА Джотто (1985-1992) и в России Вега миссий (1986) дал ученым-планетологам свой первый взгляд на поверхность и структуру Галлея. Снимки могли захватывать только примерно 25% поверхности кометы, но, тем не менее, демонстрировали чрезвычайно разнообразную топографию - с холмами, горами, грядами, впадинами и хотя бы одним кратером.
Роль в мифах и суевериях:
Как уже отмечалось, комета Галлея имеет долгую и богатую историю, когда дело доходит до наблюдения людьми. Помимо последних посещений, комета Галлея была видна с Земли в 30 отдельных случаях. Самыми ранними записями были летописи Ши Чи и Вэнь Сянь Тхун Кхао, написанные в Китае ок. 240 г. до н.э.
Хотя считается, что вавилонские книжники записали появление кометы Галлея, когда она возвратилась в 164 и 87 годах до н.э., наиболее известное ее появление произошло незадолго до вторжения Уильяма Завоевателя в Англию в 1066 году. В то время как король Англии Гарольд считал комету плохим предзнаменованием, Уильям и его силы истолковали ее как знак своей надвигающейся победы (по крайней мере, согласно легенде).
На протяжении всего средневековья появление комет в ночном небе воспринималось как предвестник дурных вестей, свидетельствующих о том, что либо человек королевского положения умер, либо что впереди темные дни. Возможно, это связано с тем, что кометы воспринимали как непредсказуемое и непредсказуемое поведение по сравнению с Солнцем, Луной и звездами.
С развитием современной астрономии этот взгляд на кометы в значительной степени развеялся. Тем не менее, многие по-прежнему придерживаются взгляда кометы Галлея на «гибель и мрак», полагая, что в какой-то момент она ударит по Земле и вызовет событие уровня вымирания, подобного которому не было со времен динозавров.
Исчезновение:
Трудно предсказать общую продолжительность жизни Галлея, и мнения расходятся. В 1989 году российские астрономы Борис Чириков и Виталий Вечеславов провели анализ 46 явлений кометы Галлея, взятых из исторических записей и компьютерного моделирования. Их исследование показало, что динамика кометы была хаотичной и непредсказуемой в течение длительного периода времени, и показало, что ее продолжительность жизни может достигать 10 миллионов лет.
В 2002 году Дэвид Джевитт провел исследование, которое показало, что Халли, вероятно, испарится или разделится на две части в течение следующих нескольких десятков тысяч лет. С другой стороны, Джевитт предсказал, что он может выжить достаточно долго, чтобы быть полностью выброшенным из Солнечной системы в течение нескольких сотен тысяч лет.
Между тем наблюдения, проведенные Д.В. Хьюз и соавт. предполагает, что ядро Галлея было уменьшено в массе на 80–90% за последние 2000–3000 оборотов (то есть 150 000–230 000 лет). По их оценкам, совсем не удивительно, если комета полностью испарится в течение следующих 300 оборотов или около того (около 25 000 лет).
В последний раз комета Галлея была замечена в 1986 году, что означает, что она не появится вновь до 2061 года. Как всегда, некоторые предпочитают готовиться к худшему - веря в то, что его следующий проход будет означать конец жизни, каким мы его знаем, в то время как другие созерцая, будут ли они жить достаточно долго, чтобы стать свидетелями этого.
В журнале Space есть статьи об известных кометах и далекой комете Галлея.
Для получения дополнительной информации взгляните на комету Галлея и комету Галлея.
У Astronomy Cast есть эпизод о кометах.
Источники: Википедия, НАСА
