Малые тіла сонячної системы

ПЛАН.

1. Астероиды.

2. Метеориты.

3. Дрібні осколки.

4. Кометы.

5. Пошук планет в Сонячної системе.

У Сонячну систему крім великих планет та його супутників рухається безліч про малих тіл: астероїдів, комет і метеоритів. Малі тіла Сонячної системи мають розміри від сотень мікрон до сотень километров.

Астероїди. З погляду фізики астероїди чи, як його ще називають, малі планети — це щільні і міцні тіла. По складу і властивостями їх можна умовно розділити втричі групи: кам’яні, железокаменные і залізні. Астероїд є холодним тілом. Але він, як, наприклад, і Місяць, відбиває сонячне світло, і тому ми можемо спостерігати його вигляді звездообразного об'єкта. Звідси й відбувається назва «астероїд », що у перекладі з грецького означає зіркоподібний. Оскільки астероїди рухаються навколо Сонця, їх становище стосовно зіркам постійно зростає і досить швидко змінюється. У цій початкового ознакою спостерігачі і відкривають астероиды.

Комети, чи «хвостаті зірки », відомі невідь-скільки років. Комету — цей складний кризовий фізичне явище, яке коротко можна описати з допомогою понять. Ядро комети є сумішшю чи, кажуть, конгломерат частинок пилу, водяного криги й замерзлих газів. Ставлення змісту пилу газу в кометних ядрах становить приблизно 1:3. Розміри кометних ядер, за оцінкою учених, укладено в інтервалі від 1 до 100 км. Зараз дискутується можливість існування як більше дрібних, і більших ядер. Відомі короткопериодические комети мають ядра розміром від 2 до 10 км. Розмір ж ядра дуже яскравої комети Хейли-Боппа, яка спостерігалася неозброєним оком 1996 року, становить 40 км.

Метеороид — це невеличке тіло, обращающееся навколо Сонця. Метеор — це метеороид, влетевший у повітря планети і раскалившийся до блиску. А якщо його залишок упав поверхню планети, її називають метеоритом. Метеорит вважають «ослаблим», є очевидці, спостерігали поле в атмосфері; інакше її називають «найденным».

Розглянемо вище зазначені малі тіла Сонячної системи більш подробно.

1. Астероиды.

Ці космічні тіла від планет передусім своїми розмірами. Так, найбільша із малих планет Церера має у поперечнику 995 км; наступна з ним (за величиною): Палада-560 км, Хигея — 380 км, Психея — 240 км тощо. Порівняйте можна вказати, що найменша із великих планет Меркурій має діаметр 4878 км, тобто. вп’ятеро перевершує - поперечник Цереры, а маси їх різняться в численні сотні раз.

Загальна кількість малих планет, доступних спостереженню сучасними телескопами, визначається 40 тис., але загальна їх маса один тис. разів менша маси Земли.

Рух малих планет навколо Сонця іде за рахунок эллиптическим орбітам, а більш витягнутим (середній ексцентриситет орбіт вони 0,51), ніж великих планет, а нахил орбітальних площин до эклептике вони більше, ніж в великих планет (середній кут 9,54). Переважна більшість планет обертається навколо Сонця між орбітами Марса і Юпітера, створюючи так званий пояс астероїдів. Але є і маленькі планети, орбіти яких розміщені ближче до Сонцю, ніж орбіта Меркурія. Найбільш ж далекі перебувають поза Юпітером і за Сатурном.

Дослідники космосу висловлюють різні міркування щодо причини великий концентрації астероїдів в порівняно вузькому просторі міжпланетної середовища між орбітами Марса і Юпітера. Однією із найбільш поширених гіпотез походження тіл пояса астероїдів є уявлення про руйнуванні міфічної планети Фаетон. Сама ідея про існуванні планети підтримується багатьма вченими Криму та навіть начебто підкріплена математичними розрахунками. Проте незрозумілою залишається причина руйнації планети. Висловлюються різні припущення. Одні дослідники вважають, що руйнація Фаетона сталося вследствии його сутички з якимось великим тілом. На думку інших, причинами розпаду планети були вибухові процеси у надрах. Нині проблема походження тіл астероїдного пояса входить складовим елементом в велику програму досліджень космосу міжнародною і національних уровнях.

Серед малих планет виділяється своєрідна група тіл, орбіти яких перетинаються з орбітою Землі, отже, є потенційна можливість їх сутички з нею. Планети цієї групи почали називати Apollo object, чи навіть Apollo (Wetherill, 1979). Вперше про існування Apollo став відомий з 1930;х нинішнього століття. 1932;го р. був виявлено астероїд. Його назвали.

Apollo 1932 HA. Але не порушив особливого інтересу, хоча її назва стало загальним всім астероїдів, котрі перетинають земну орбиту.

У 1937 р. космічне тіло з поперечником приблизно 1 км минуло в 800 тис. кілометрів від Землі та у дворазовому відстані від Місяця. Згодом його назвали Гермес. Сьогодні виявлено 31 таке тіло, і з них одержало власне назва. Розміри їх поперечников коливаються від 1 до 8 км, а нахил орбітальних площин до екліптиці в межах від 1 до 68. П’ять їх обертаються на орбітах між Землею і Марсом, інші ж 26 — між Марсом і Юпітером (Wetherill, 1979). Вважають, що з 40 тис. Малих планет астероїдного пояса з поперечником більше однієї км може бути кілька сотень Apollo. Тому зіткнення таких небесних тіл із Землею цілком можливо, та за дуже тривалі інтервали времени.

Можна припустити, що разів у століття одна з таких космічних тіл може пройти поблизу Землі з відривом менше, ніж ми до Місяця, а разів на 250 тис. років може відбутися зіткнення його з нашої планетою. Удар такого тіла виділяє енергію рівну 10 тис. Водневих бомб кожна потужністю 10 Мгт. У цьому повинен утворитися кратер діаметром близько 20 км. Але такі випадки рідкість й за історію невідомі. Гермес належить до астероїдам III класу, тоді як багато тіл і значнішої розміру — II і I класів. Удар у зіткненні його з Землею, природно, буде ще більш значительным.

Коли 1781 р. відкрили Уран його середня гелиоцентричекое відстань виявилося відповідним правилу Тициуса — Бодэ, те з 1789 р. почалися пошуки планети, яка, відповідно до цього правилу, мала перебувати між орбітами Марса і Юпітера, на середньому відстані а=2,8 а.є. від сонця. Але розрізнені огляди неба не приносили успіху, і тому 21 вересня 1800 р. кілька німецьких астрономів на чолі з До. Цахом вирішили організувати колективні пошуки. Вони розділили весь пошук зодіакальних сузір'їв на 24 дільниці і розподілили між собою для ретельних досліджень. Не встигли вони вступити до систематичним розшукам, як 1- го січня 1871 г. італійський астроном Дж. Пиации (1746−1826) знайшов у телескоп зіркоподібний об'єкт сьомий зоряної величини, повільно перемещавшийся по сузір'я Тельця. Розрахований До. Гаусом (1777−1855) орбіта об'єкта виявилася планетою, відповідної правилу Тициуса-Бодэ: велика полуось а=2,77 а.є. і ексцентриситет е=0,080. Знову відкриту планету Пиации назвав Церерой.

28 березня 1802 р. німецький лікар і астроном В. Ольберс (1758−1840) виявив поблизу Цереры ще одне планету (8m), названу Палладой (а=2,77 а.є., е=0,235). 2-го вересня 1804 р. було відкрито третя планета, Юнона (а=2,67 а.є.), а 29 березня 1807 р.- 4, Веста (а=2,36 а.є.). Усі знову відкриті планети мали зіркоподібний вид, без дисків, який свідчить про їх на невеликих геометричних розмірах. Ці небесні тіла назвали малими планетами чи, на пропозицію У. Гершеля, астероїдами (від грецьк. «айстр» — зоряний і «еидос" — вид).

До 1891 р. візуальними методами було знайдено близько 320 астероїдів. Наприкінці 1891 р. німецький астроном М. Вольф (1863−1932) запропонував фотографічний метод пошуків: при 2−3- годинниковий експозиції зображення зірок на фотопластинці виходили точкові, а слід рушійної астероїда — у вигляді невеличкої рисочки. Фотографічні методи сприяли різкого збільшення відкриттів астероїдів. Особливо інтенсивні дослідження малих планет проводяться зараз у Інституті теоретичної астрономії (в Петербурзі) й у Кримської астрофізичної обсерваторії Академії наук России.

Астероїдам, орбіти яких надійно визначено, привласнюють ім'я і порядковий номер. Таких астероїдів зараз відомо понад 3500, але у Сонячну систему значно больше.

З зазначеного числа відомих астероїдів астрономи Кримської астрофізичної обсерваторії відкрили близько 550, увічнивши у тому назвах імена відомих людей.

Переважна більшість (до 98%) відомих астероїдів рухається між орбітами Марса і Юпітера, на середніх відстанях від поверхні Сонця від 2,06 до 4,30 а.є. (періоди звернення від 2,96 до 8,92 року). Проте зустрічаються астероїди з унікальними орбітами, і це присвоюються чоловічі імена, як правило з грецької мифологии.

Перші троє фахівців з цих малих планет рухаються поза пояса астероїдів, причому в перигелії Ікар наближається до Сонцю вдвічі ближче Меркурія, а Гермес і Адоніс — ближче Венери. Вони можуть зближуватися з Землейна відстані від 6 млн. до 23 млн. км, а Гермес в 1937 р. пройшов поблизу Землі навіть у відстані 580 тис. км, тобто. лише на півтора разу було далі Місяця. Гідальго ж у афелії йде за орбіту Сатурна. Але Гідальго перестав бути винятком. Останні роки відкрито близько 20 астероїдів, перигелії яких розташовано поблизу орбіт планет земної групи, а афелії - поблизу орбіт Юпітера. Такі орбіти притаманні комет сімейства Юпітера і свідчить про можливе загальне походження астероїдів і комет.

У 1977 р. виявлено унікальний астероїд, який звертається навколо Сонця орбітою з великою полуосью а=13,70 а.є. і ексцентриситетом е=0,38, отож у перигелії (q=8,49 а.є.) він заходить всередину орбіти Сатурна, а афелії (Q=18,91 а.є.) наближається до орбіті Урана. Він названо Хироном. Повидимому, є й інші подібні далекі астероїди, пошуки яких продолжаются.

Блиск більшості відомих астероїдів під час протистояння від 7m до 16m, але є і слабкі об'єкти. Найяскравішим (до 6m) є Веста.

Поперечники астероїдів обчислюються з їхньої блиску і отражательной здібності в візуальних і інфрачервоних променях. Виявилося, що великих астероїдів непогані багато. Найбільші - це Церера (поперечник 1000 км), Паллада (610 км), Веста (540 км) і Гигия (450 км). Тільки в 14 астероїдів поперечники більш 250 км, а й у інших менше, до 0,7 км. У тіл таких малих розмірів може бути сфероидальной форми, і всі астероїди (крім, то, можливо, найбільших) є безформні глыбы.

Маси астероїдів вкрай різні: найбільшої, близька до 1,5.1021 кг (тобто. 4 тис. разів менша маси землі), має Церера. Сумарна маса всіх астероїдів вбирається у 0,001 маси Землі. Звісно, всі ці небесні тіла позбавлені атмосфери. В багатьох астероїдів по регулярному зміни їх блиску виявлено осьове вращение.

Зокрема, період обертання Цереры дорівнює 9,1 год, а Паллады — 7,9ч .

Швидше всіх обертається Ікар, за 2ч 16 м.

Вивчення отражательной здібності багатьох астероїдів дозволило об'єднати в три основні групи: темні, світлі і металеві. Поверхня темних астероїдів відбиває лише до 5% падаючого її у сонячного світла, і складається з речовин, подібними з «чорними базальтовими і углистыми породами. Ці астероїди часто називають углистыми. Світлі астероїди відбивають від 10% до 25% сонячного світла, що ріднить їх поверхню з кремнієвими сполуками — це кам’яні астероїди. Металеві астероїди (їх абсолютне меншість) теж світлі, але з своїм отражательным властивостями їх поверхню справляє враження железоникелевые сплави. Таке підрозділ астероїдів підтверджено і хімічний склад випадаючих на Землю метеоритів. Незначне число вивчених астероїдів не належить до однієї з з трьох основних групп.

Показово, що у спектрах углистых астероїдів виявлено смуга поглинання води ((= 3мкм). Зокрема, поверхню астероїда Цереры складається з мінералів, подібних до земні глини і містять близько 20% воды.

При невеликих розмірах і втрачає масах астероїдів тиск у їх надрах невелика: у найбільших астероїдів він перевищує 7 105.

8 10 5 Гпа (700 — 800 атм) не може викликати розігріву їх твердих холодних надр. Лише поверхню астероїдів дуже слабко нагрівається далеким від нього Сонцем, а й ця незначна енергія випромінюється в міжпланетне простір. Розрахований за законами фізики температура поверхні основної маси астероїдів виявилася близька до 150 — 170 До (- 120…-100©.

І в небагатьох астероїдів, які відбуваються поблизу Сонця, поверхню на такі періоди сильно нагрівається. Так, температура поверхні Ікара підвищується майже 1000 До (+730©, а під час видалення від Сонця знову різко понижается.

Орбіти інших астероїдів схильні до значних збурюванням від гравітаційного впливу великих планет, переважно Юпітера. Особливо сильні обурення відчувають невеликі астероїди, що зумовлює сутичкам цих тіл та його дробленню на соколки найрізноманітніших розмірівб від сотень метрів в поперечнику до пылинок.

Нині фізична природа астероїдів вивчається, тому що у ній можна простежити еволюцію (розвиток) речовини, з яких сформувалася Сонячна система.

2. Метеориты.

У навколоземному космічному просторі рухаються найрізноманітніші метеороиды (космічні осколки великих астероїдів і комет). Їх швидкості лежать у діапазоні від 11 до 72 км/с. Часто буває, шляхи їх руху перетинаються з орбітою Землі та вони залітають у її атмосферу.

Метеорити — кам’яні чи залізні тіла, падаючі на Землю з міжпланетного простору. Падіння метеоритів на Землю супроводжується звуковим, світловим і механічним явищем. По небу проноситься яскравий вогненний кулю званий болідом, супроводжуваний хвостом і разлетающимися іскрами. Коли болід зникає, за кілька секунд лунають схожі на вибухи удари, звані ударними хвилями, що інколи викликають значне струс грунту та зданий.

Явища вторгнення космічних тіл у повітря мають три основні стадии:

1. Політ в розрідженій атмосфері (до висот близько 80 км), де взаємодія молекул повітря носить карпускулярный характер. Частинки повітря соударяются з тілом, прилипають щодо нього чи позначаються передають йому частину свого енергії. Тіло нагрівається від безупинної бомбардування молекулами повітря, але з відчуває помітного опору, та її швидкість залишається майже незмінною. І на цій стадії, проте, зовнішня частина космічного тіла нагрівається близько тисячі градусів і від. Тут характерним параметром завдання є ставлення довжини вільного пробігу до розміру тіла L, що називається числом Кнудсена Kn. У аеродинаміці прийнято враховувати молекулярний підхід до опору повітря при Kn>0.1.

2. Політ у атмосфері як безперервного обтікання тіла потоком повітря, тобто повітря вважається суцільний середовищем і атомномолекулярний характер її складу року враховується. І на цій стадії перед тілом виникає головна ударна хвиля, яку різко підвищується тиск і температура. Саме тіло нагрівається з допомогою конвективного теплопередачі, а як і з допомогою радіаційного нагріву. Температура може досягати кілька десятків тисяч градусів, а тиск до сотень атмосфер. При різкому гальмуванні з’являються значні перевантаження. Виникають деформації тіл, оплавлення і випаровування їх поверхонь, віднесення маси набегающим повітряним потоком (абляция).

3. Аби наблизитися до поверхні Землі щільність повітря росте, опір тіла збільшується, і це або практично стає в будь-якої висоті, або продовжує шлях до прямого сутички з Землею. У цьому часто великі тіла поділяються сталася на кілька частин, кожна гілка яких падає окремо на Землю. При сильному гальмуванні космічної маси над Землею супровідні ударні хвилі продовжують свій рух до Землі, відбиваються від неї й виробляють обурення нижніх шарів атмосфери, а як і земної поверхности.

Процес падіння кожного метеороида індивідуальний. Немає можливості в стислому оповіданні описати всіх можливих особливості цього процесса.

«Знайдених» метеоритів значно більше, ніж «зруйнованих». Нерідко їх знаходять туристи чи селяни, працюють у полі. Оскільки метеорити мають темний колір і легко помітні на снігу, прекрасним місцем їхнього пошуку служать крижані поля Антарктики, де знайдено тисячі метеоритів. Вперше метеорит в Антарктиці виявила 1969 група японських геологів, вивчали льодовики. Вони 9 фрагментів, які лежали поруч, але які стосуються чотирьом різним типам метеоритів. Виявилося, що метеорити, розбиті на лід у різних місцях, збираються там, де рухомі зі швидкістю кілька метрів на рік льодовикові поля зупиняються, спираючись в гірські хребти. Вітер руйнує і висушує верхні верстви льоду (відбувається його суха сублімація — абляция), і метеорити концентруються лежить на поверхні льодовика. Такі льоди мають блакитнуватий колір і легко помітні з повітря, що навіть користуються вчені при вивченні місць, перспективних для збору метеоритов.

Важливе падіння метеорита відбулося 1969 в Чиуауа (Мексика). Перший з багатьох великих осколків знайшли неподалік будинку в селі Пуэблито де Альєнде, і, за традицією, все знайдені фрагменти цього метеорита об'єднувалися під назвою Альєнде. Падіння метеорита Альєнде збіглося з початком місячної програми «Аполлон» і це надало ученим можливість відпрацювати методи аналізу позаземних зразків. Останніми роками встановлено, що деякі метеорити, містять білі уламки, впроваджені на більш темну материнську породу, є місячними фрагментами.

Метеорит Альєнде належить до хондритам — важливою підгрупі кам’яних метеоритів. Їх називають так, оскільки вони містять хондры (від грецьк. chondros, зёрнышко) — найдавніші сферичні частки, сконденсировавшиеся в протопланетной туманності і далі до складу пізніших порід. Такі метеорити дозволяють оцінювати вік Сонячної системи та її вихідний склад. Багаті кальцієм i алюмінієм включення метеорита Альєнде, першими сконденсировавшиеся через свою високої температури кипіння, мають обмірюваний по радіоактивного розпаду вік 4,559 ± 0,004 млрд. років. Це найбільш точна оцінка віку Сонячної системи. До того усе метеорити несуть у собі «історичні записи», викликані тривалим впливом ними галактичних космічного проміння, сонячного випромінювання та сонячного вітру. Вивчивши ушкодження, завдані космічними променями, можна сказати, як довго метеорит перебував на Лермонтовському орбіті доти, як потрапив під захист земної атмосферы.

Пряма зв’язок між метеоритами і Сонцем випливає з той факт, що елементний склад найбільш старих метеоритів — хондритов — точно повторює склад сонячної фотосфери. Єдині елементи, зміст яких різниться, — це леткі, такі, як водень і гелій, рясно испарявшиеся з метеоритів під час остигання, і навіть літій, частково «згорілий» на Сонце в ядерних реакціях. Поняття «сонячний склад» і «хондритный склад» використовують як рівнозначні в описах згаданого вище «рецепта сонячного речовини». Кам’яні метеорити, склад яких відрізняється від сонячного, називають ахондритами.

3. Дрібні осколки.

Навколосонячний простір заповнене дрібними частинками, джерелами яких служать разрушающиеся ядра комет і силові сутички тіл, переважно, в поясі астероїдів. Найбільш дрібні частки поступово наближаються до Сонцю в результаті ефекту Пойнтинга — Робертсона (його укладають у цьому, що тиск сонячного світла на рухливу частку спрямоване за лінії Сонце — частка, а результаті аберації світла відхилено тому і тому гальмує рух частки). Падіння дрібних частинок на Сонце компенсується їх постійним відтворенням, отож у площині екліптики завжди існує скупчення пилу, рассеивающее стане сонячне проміння. У найтемніші ночі воно помітно як зодіакального світла, тянущегося широкої смугою вздовж екліптики ніяких звань після заходу Сонця на сході перед його сходом. Поблизу Сонця зодіакальне світло перетворюється на хибну корону (F-корона, від false — помилковий), яку видно лише за повному затьмаренні. Зі збільшенням кутового відстані від поверхні Сонця яскравість зодіакального світла швидко падає, але у антисолнечной точці екліптики вона знову посилюється, створюючи противосияние; це викликано тим, що дрібні пилові частки інтенсивно відбивають світло назад.

Раз у раз метеороиды потрапляють у атмосферу Землі. Швидкість їх руху такою є (загалом 40 км/с), що всі вони, крім самих малих акціонерів та найбільших, згоряють в розквіті близько 110 км, залишаючи довгі світні хвости — метеори, чи падаючі зірки. Багато метеороиды пов’язані з орбітами окремих комет, тому метеори спостерігаються частіше, коли Земля в певний час року проходить поблизу таких орбіт. Наприклад, щорічно у районі 12 серпня спостерігається безліч метеорів, оскільки Земля перетинає потік Персеиды, пов’язані з частинками, втраченими кометою 1862 III. Інший потік — Ориониды — у районі 20 жовтня пов’язані з пилом від комети Галлея.

Частинки розміром менш 30 мкм можуть загальмуватися у атмосфері і впасти на грішну землю, не згорівши; такі микрометеориты збирають для лабораторного аналізу. Якщо частки розміром у кілька сантиметрів і більше складаються з досить щільного речовини, всі вони теж згоряють які і випадають на поверхні Землі як метеоритів. Більше 90% їх кам’яні; відрізнити їх від земних порід може лише фахівець. Решта 10% метеоритів залізні (насправді вони складаються з сплаву заліза і никеля).

Метеорити вважаються осколками астероїдів. Залізні метеорити були колись складі ядер цих тіл, зруйнованих соударениями. Можливо, деякі пухкі і багаті летючими речовинами метеорити походять від комет, але ці малоймовірно; швидше за все, великі частки комет згоряють в атмосфері, а зберігаються лише дрібні. З огляду на, як важко досягти Землі кометам і астероїдам, ясно, як корисним вивчення метеоритів, самостійно «прибулих» на форумі нашу планету із глибин Сонячної системы.

4. Кометы.

Комети є найефективнішими небесними тілами в Сонячної системі. Комети — це своєрідні космічні айсберги, які з заморожених газів, складного хімічного складу, водяного криги й тугоплавкого мінерального речовини у вигляді пилюки і більше великих фрагментов.

Хоча комети подібно астероїдам рухаються навколо Сонця по конічним кривим, зовні вони разюче від астероїдів. Якщо астероїди світять отражённым сонячним світлом й у зору телескопа нагадують повільно рухомі слабкі зірочки, то комети інтенсивно розсіюють сонячне світло у деяких найхарактерніших для комет ділянках спектра, і тому багато хто комети видно неозброєним оком, хоча діаметри їх ядер рідко перевищують 1 — 5 км.

Комети цікавлять багатьох вчених: астрономів, фізиків, хіміків, біологів, газодинамиков, істориків та інших. І це природно. Адже комети підказали ученим, що у міжпланетному просторі дме сонячний вітер; можливо комети є «винуватцями «виникнення життя Землі, так як могли занести у повітря Землі складні органічні сполуки. Крім того, комети, очевидно, несуть у собі цінну інформацію про початкових стадіях протопланетного хмари, з яких утворилися також Сонце і планеты.

За першого знайомство з яскравою кометою може бути, що хвіст — найголовніша частина комети. Але тоді як етимології слова «комета «хвіст з’явився головна причина для подібного найменування, те з фізичної точки зору хвіст є вторинним освітою, розвинувся з досить крихітного ядра, найголовнішим частини комети як фізичного об'єкта. Ядра комет — першопричина решти комплексу кометних явищ, які досі усе ще не доступні телескопическим спостереженням, оскільки вони вуалюються оточуючої їх світної матерією, безупинно стікала з ядер. Застосовуючи великі збільшення, можна зазирнути у глибші шари світної навколо ядра газо-пылевой оболонки, але те, що залишається, буде за своїми розмірами усе ще значно перевищувати істинні розміри ядра. Центральне згущення, видиме в дифузійної атмосфері комети візуально і фотографіях, називається фотометрическим ядром. Вважається, що у центрі його перебуває власне ядро комети, тобто. розташовується центр мас кометы.

Туманна атмосфера, навколишня фотометрическое ядро та поступово сходить нанівець, зливаючись з тлом неба, називається комою. Кулі разом із ядром становлять голову комети. Вдалині від поверхні Сонця голова виглядає симетричній, але тільки з наближенням до Сонцю вона поступово стає овальної, потім голова подовжується ще сильніше, й у протилежної від Сонця боці з неї розвивається хвост.

Отже, ядро — найголовніша частина комети. Проте, досі немає одностайного думки, що його є насправді. Ще у часи Бесселя і Лапласа існувало уявлення про ядрі комети як і справу твердому тілі, що складається з легко испаряющихся речовин типу льоду чи снігу, які переходять в газову фазу під впливом сонячного тепла. Ця крижана класична модель кометної ядра була істотно доповнено й розроблено у останнім часом. Найбільшим визнанням серед дослідників комет користується розроблена Уиплом модель ядра — конгломерату з тугоплавких кам’янистих частинок і замороженої кажана компоненти (СН4, СО2, Н2О та інших.). У цьому ядрі крижані верстви з заморожених газів чергуються з пиловими верствами. Принаймні прогрівання сонячним теплом гази типу яка випаровується «сухого льоду «прориваються назовні, захоплюючи у себе хмари пилу. Це дозволяє, наприклад, пояснити освіту газових й хвостів у комет, і навіть здатність невеликих ядер комет до активної газовыделению.

Голови комет під час руху комет орбітою приймають різноманітні форми. Вдалині від СОНЦЯ голови комет круглі, що слабким впливом сонячних випромінювань на частки голови, і її обриси визначаються изотропным розширенням кометної газу міжпланетне простір. Це безхвості комети, по зовнішнім виглядом схожі на кульові зоряні скупчення. Наближаючись до Сонцю, голова комети набуває форми параболи чи ланцюгової лінії. Параболічна форма голови пояснюється «фонтанным «механізмом. Освіта голів у вигляді ланцюгової лінії пов’язані з плазмової природою кометної атмосфери і впливом неї сонячного вітру і з стерпним їм магнітним полем.

Іноді голова комети настільки мала, що хвіст комети здається які виходять безпосередньо з ядра. Крім зміни обрисів в головах комет то з’являються, то зникають різні структурні освіти: галси, оболонки, промені, сповіді з ядра і т.п.

Великі комети з хвостами, далеко простиравшимися небом, спостерігалися давніх часів. Колись передбачалося, що комети належать до атмосферних явищ. Це помилка спростував Бразі, який виявив, що комета 1577 року мала однакове становище серед зірок при спостереженнях із різних пунктів, і, отже, віддалений від нас далі, ніж Луна.

Рух комет небом пояснив вперше Галлей (1705г.), який знайшов, що й орбіти близькі до параболам. Він визначив орбіти 24 яскравих комет, причому виявилося, що комети 1531 і 1682 рр. мають дуже подібні орбіти. Звідси Галлей дійшов висновку, що ця сама й той самий комета, яка рухається навколо Сонця з дуже витягнутому еліпсу з періодом близько 76 років. Галлей передбачив, що у 1758 року має з’явитися знову й у грудні 1758 року його дійсно була виявлено. Сам Галлей не до цього часу й було побачити, як блискуче підтвердилося його пророцтво. Ця комета (один із найбільш яскравих) було названо кометою Галлея.

Комети позначаються на прізвище осіб, їх відкрили. З іншого боку, знову відкритої кометі присвоюється попереднє позначення за рік відкриття з додаванням літери, що б послідовність проходження комети через перигелій у цьому году.

Лише невелику частину комет, можна побачити щорічно, належить до періодичних, тобто. відомих в своїм колишнім появам. Більшість комет рухається з дуже витягнутим еліпсам, майже параболам. Періоди звернення їх точно б не відомі, але є підстави вважати, що вони досягають багатьох років. Такі комети видаляються від поверхні Сонця на відстані, можна з межзвездными. Площині їх майже параболічних орбіт не концентруються до площині екліптики і розподілені в просторі випадково. Пряме собі напрямок руху зустрічається так часто, як і обратное.

Періодичні комети рухаються по менш витягнутим эллиптическим орбітам і мають зовсім інших характеристик. З 40 комет, які спостерігалися більш, ніж 1 раз, 35 мають орбіти, похилені менше, ніж 45^ до площині екліптики. Тільки комета Галлея має орбіту з нахиленням, великим 90^ і, отже, рухається у напрямі. Серед короткоперіодичних (тобто. мають періоди 3 — 10 років) комет виділяється «сімейство Юпітера «велика група комет, афелії яких віддалені від поверхні Сонця на ж відстань, як орбіта Юпітера. Передбачається, що «сімейство Юпітера «народилося результаті захоплення планетою комет, які рухалися раніше з більш витягнутим орбітам. Залежно від взаємної розташування Юпітера і комети ексцентриситет кометної орбіти може, як зростати, і зменшуватися. У першому випадку відбувається збільшення періоду і навіть перехід на гіперболічну орбіту й втрата комети Сонячної системою, у другому — зменшення периода.

Орбіти періодичних комет піддаються дуже помітною змін. Іноді комета проходить поблизу Землі кілька разів, і потім притяганням планет-велетнів відкидається більш найвіддаленіші орбіту й стає ненаблюдаемой. За інших випадках, навпаки, комета, ніколи раніше не що простежувалася, стає видимої тому, що вони минули неподалік Юпітера чи Сатурна і різко змінила орбіту. Крім подібних різких змін, відомих тільки до обмеженої кількості об'єктів, орбіти всіх комет відчувають поступові изменения.

Зміни орбіт є єдиною можливої причиною зникнення комет. Достеменно встановлено, що комети швидко руйнуються. Яскравість короткоперіодичних комет слабшає згодом, а деяких випадках процес руйнації спостерігався майже безпосередньо. Класичним прикладом є комета Биэли. Вона була відкрита в 1772 року й спостерігалася в 1813, 1826 і 1832. рр. У 1845 року розміри комети виявилися збільшеними, а січні 1846 г. спостерігачі з подивом виявили дві дуже близькі комети замість однієї. Були враховано відносні руху обох комет, і сталося, що комета Биэли розділилася на дві ще близько роки тому, але спочатку компоненти проектувалися між собою, і поділ зазначалося не відразу. Комету Биэли спостерігалася ще одне раз, причому один компонент багато слабше іншого, і більше її знайти вдалося. Зате неодноразово спостерігався метеорний потік, орбіта якого збігалася з орбітою комети Биэли.

Вирішуючи питання про походження комет не можна не повідомляючи хімічного складу речовини, з яких складено кометне ядро. Здавалося б, може бути простіше? Потрібно сфотографувати побільше спектрів комет, розшифрувати їх — і хімічний склад кометних ядер нам відразу ж потрапити стане відомим. Проте, справи непросто, як здається перший погляд. Спектр фотометрического ядра то, можливо просто отражённым сонячним чи емісійним молекулярным спектром. Отражённый сонячний спектр є безперервним і щось повідомляє про хімічний склад тій галузі, від якій він позначилося — ядра чи пилової атмосфери, оточуючої ядро. Емісійний газовий спектр несе інформацію про хімічний склад газової атмосфери, оточуючої ядро, і також щось каже нам про хімічному складі поверхневого шару ядра, оскільки випромінюючі в видимій ділянці молекули, такі як С2, СN, СH, МH, ВІН та інших., є вторинними, дочірніми молекулами — «уламками «складніших молекул чи молекулярних комплексів, з яких складається кометне ядро. Ці складні батьківські молекули, випаровуючи в околоядерное простір, швидко піддаються руйнівного дії сонячного вітру і фотонів чи розпадаються чи диссоциируются більш прості молекули, емісійні спектри яких і було вдається спостерігати від комет. Самі батьківські молекули дають безперервний спектр.

Першим спостерігав і описав спектр голови комети італієць Донати. На тлі слабкого безперервного спектра комети 1864 він побачив три широкі світні смуги: блакитного, зеленого і жовтого кольору. Як виявився цей збіг належало молекулам вуглецю С2, багато який у кометної атмосфері. Ці емісійні смуги молекул С2 дістали назву смуг Свана, під назвою вченого, займався дослідженням спектра вуглецю. Перша щелевая спектрограмма голови Великий Комети 1881 була отримана англійцем Хеггинсом, який знайшов у спектрі випромінювання хімічно активного радикала циана СN.

Вдалині від поверхні Сонця, з відривом 11 а.є., що наближається комета виглядає невеликим туманним цяткою, із ознаками який починається освіти хвоста. Спектр, отриманий комети, яка перебуває такій відстані, і до відстані 3−4 а.є., є безперервним, т.к. великих відстанях емісійний спектр не порушується через слабке фотонного і корпускулярного сонячного излучения.

Цей спектр утворюється внаслідок відображення сонячного світла від частинок пилу чи внаслідок його розсіювання на багатоатомних молекулах чи молекулярних комплексах. З віддалі близько 3 а.є. від поверхні Сонця, тобто. коли кометне ядро перетинає пояс астероїдів, в спектрі з’являється перша емісійна смуга молекули циана, яка майже в усій голові комети. З віддалі 2 а.є. порушуються вже випромінювання трёхатомных молекул С3 і NН3, які простежуються на більш обмеженою ділянці голови комети поблизу ядра, чим це все частіші випромінювання СN. З віддалі 1,8 а.є. з’являються випромінювання вуглецю — смуги Свана, що відразу стають помітними в усій голові комети: і поблизу ядра і в кордонів видимої головы.

Механізм світіння кометних молекул розшифровано ще 1911 г. К. Шварцшильдом і Е. Кроном, які, вивчаючи емісійні спектри комети Галлея (1910), дійшли висновку, що молекули кометних атмосфер резонансно переизлучают сонячне світло. Це світіння аналогічно резонансній світінню парів натрію у певних дослідах Ауда, який перший зауважив, що з осещении світлом, у яких частоту жовтого дублета натрію, пари натрію самі починають світитися тій самій частоті характерним жовтим світлом. Це — механізм резонансної флуоресценции, є частим випадком загальнішого механізму люмінесценції. Усі знають світіння люмінесцентних ламп над вітринами магазинів, в лампах денного світла, і т.п. Аналогічний механізм змушує світитися і гази в кометах.

Для пояснення світіння зеленої і це червоною кисневих ліній (аналогічні лінії простежуються спектрах полярного сяйва) залучалися використовувала різні механізми: електронний удар, диссоциативная рекомбінація і фотодиссациация. Електронний удар, проте, неспроможна пояснити більш високу інтенсивність зеленої лінії у деяких кометах проти червоною. Тим більше переваги віддається механізму фотодиссоциации, в користь якого каже розподіл яскравості у голові комети. Проте він менш, це запитання ще остаточно не вирішене і пошуки істинного механізму світіння атомів в кометах тривають. До цього часу залишається нерешённым питання батьківських, первинних молекулах, із яких складається кометне ядро, і той питання дуже важливий, оскільки саме хімізм ядер визначає незвичайно високу активність комет, здатних з дуже малих за величиною ядер розвивати гігантські атмосфери і хвости, переважали за своїми розмірам всі відомі тіла в Сонячної системе.

5. Пошук планет в Сонячної системе.

Неодноразово висловлювалися припущення можливість існування планети, ближчою до Сонцю, ніж Меркурій. Леверье (1811−1877), предсказавший відкриття Нептуна, досліджував аномалії рухається перигелію орбіти Меркурія на основі цього передбачив існування всередині його орбіти нової невідомої планети. Невдовзі з’явилося повідомлення про її спостереженні і планеті навіть присвоїли ім'я — Вулкан. Але відкриття не подтвердилось.

У 1977 американський астроном Коуэл відкрив дуже слабкий об'єкт, який охрестили «десятої планетою». Для планети об'єкт видався надміру малий (прибл. 200 км). Його назвали Хироном і віднесли до астероїдам, серед що їх був самим далеким: афелій його орбіти видалено на 18,9 а.є. і майже стосується орбіти Урана, а перигелій лежить відразу за орбітою Сатурна на відстані 8,5 а.є. від поверхні Сонця. При нахилі орбіти всього 7° він справді може близько підходитимемо Сатурну і Урану. Обчислення показують, що ця орбіта нестійка: Хирон або зіштовхнеться з планетою, або перебуватиме викинуто з Сонячної системы.

Раз у раз публікуються теоретичні передбачення про існуванні великих планет за орбітою Плутона, але досі де вони підтверджувалися. Аналіз кометних орбіт показує, щодо відстані 75 а.є. планет крупніша Землі за Плутоном немає. Проте не виключено існування у цій галузі великої кількості малих планет, знайти які не просто. Існування цього скупчення занептуновых тіл підозрювалося вже що й навіть одержало назву — пояс Койпера, під назвою відомого американського дослідника планет. Проте, знайти перші об'єкти у ньому вдалося нещодавно. У 1992−1994 було відкрито 17 малих планет за орбітою Нептуна. У тому числі 8 рухаються на відстанях 40−45 а.є. від поверхні Сонця, тобто. за орбітою Плутона.

Через великий віддаленості блиск цих об'єктів надзвичайно слабкий; їхнього пошуку годяться лише найбільші телескопи світу. Тому досі систематично переглянуто лише близько 3 квадратних градусів небесної сфери, тобто. 0,01% її площі. Тому очікується, що з орбітою Нептуна можуть існувати десятки тисяч об'єктів, подібних виявлених, і мільйони дрібніших, діаметром 5−10 км. Судячи з оцінок, це скупчення малих тіл у сотні разів массивнее пояса астероїдів, розташованого між Юпітером і Марсом, але поступається щодо маси численному кометному хмарі Оорта.

Об'єкти за Нептуном поки що важко зарахувати до якомусь класу малих тіл Сонячної системи — до астероїдам або до ядрам комет. Новооткрытые тіла мають розмір 100−200 км і досить червону поверхню, що їхньому древній склад парламенту й можливе присутність органічних сполук. Тіла «пояса Койпера» останнім часом виявляють дуже часто (до кінця 1999 їх відкрито прибл. 200). Деякі планетологи вважають, що Плутон було б правильніше називати не «найменшої планетою», а «найбільшим тілом пояса Койпера».

1. В. А. Браштейн «Планети та його спостереження» Москва «Наука» 1979 год.

2. З. Доул «Планети для таких людей» Москва «Наука» 1974 год.

3. К. И. Чурюмов «Комети та його спостереження» Москва «Наука» 1980 год.

4. О. Л. Кринов «Залізний дощ» Москва «Наука» 1981 год.

5. К. А. Куликов, М. С. Сидоренков «Планета Земля» Москва «Наука».

6. Б. А. Воронцов — Вельяминов «Нариси Всесвіт» Москва «Наука».

7. Н. П. Ерпылеев «Енциклопедичний словник юного астронома» Москва.

«Педагогіка» 1986 год.

8. Е. П. Левитан «Астрономія» Москва «Просвітництво» 1994 год.