Комети

Кометите са тела в Слънчевата система, приличащи на мъгляви обекти, които имат светло сгъстено ядро и опашка. Далече от Слънцето кометите нямат атмосфера и по нищо не се отличават от обикновен астероид. С приближаването си до Слънцето на разстояние примерно 11 а.е., при тях се появява газова обвивка с неправилна форма (кома). Комата заедно с ядрото (тялото) се наричат глава на кометата. През телескоп, такава комета се вижда като мъгливо петънце и може да бъде отличена от далечно звездно скупчване само по забележимото собствено движение. При разстояние 3-4 а.е. от Слънцето, под действието на слънчевия вятър, се образува опашката на кометата, а при разтояние около 2 а.е. тя става отчетливо видима.

Учените са достигнали до извода, че мулекулите образуващи кометната атмосфера резонансно отразяват слънчевата светлина. Механизмът на светене на газовете при кометите е аналогичен на този на луминисцентните лампи, при които имаме излъчена бяла (дневна)светлина. Тази резонансна флоурисценция се явява частен случай на общия механизъм на луминисценция.

Разбира се има и други варианти на светене при кометните газове, които не могат да бъдат обяснени с резонансната флоурисценция (например, зелена и червена забранени линии на кислорода, които се наблюдават също и в спектъра на полярните сияния, червена линия на атомния водород и др.) Причините за тяхното възникване не са напълно ясни, но вече се знае, че те възникват при взаимодействие на кометата със слънчевия вятър (поток от заредени частици, предимно протони и електрони), а също така и със силовите линии на междупланетното електромагнитно поле.

Опашките могат да бъдат в най-различни форми, като това зависи от природата на частиците от които са съставени: върху частиците действа силата на гравитационно притегляне, зависеща от масата им, и силата на налягане на светлината, зависеща от площа на напречното им сечение.

Малките частици по-лесно ще се отдалечават от Слънцето, докато по-големите ще бъдат притегляни по-лесно към него. Съотношението на двете сили определя издължеността на кометната опашка. Газовите опашки ще бъдат насочени по посока на Слънцето, докато корпоскулярните, прахови, ще се отклоняват от това направление. Кометите могат да имат дори и няколко опашки състоящи се от разнородни частици. Има и съвсем аномални случаи, при които опашката е насочена директно към Слънцето, а не в обратната посока. При такива комети състава на опашките им е от доста тежки и големи прахообразни частици. Плътността на кометната опашка, простираща се в повечето случаи на десетки и даже стотици милиони километри, е нищожна, тъй като се състои от разреден светещ газ и прах. При доближаването на кометата до Слънцето, опашката може да се раздели, придобивайки сложна структура. Главата на кометата се увеличава до максимален размер на разстояние 1,6 - 0,9 а.е., а после започва да намалява.

Практически цялата маса на кометите е съсредоточена в тяхното ядро. Масата на ядрата на кометите, вероятно е в границите от няколко стотин тона (мини комети) до 1011-1012 т.

Подробен модел на кометно ядро е бил предложен от Ф. Уипплом в 1950 г. И усъвършенстван от П. Свингс и А. Делзем в 1952г. Съгласно този модел ядрото на кометата представлява много рехаво образувание от типа на гигантска снежна кома, съставено от различни хидратни елементи (вода, амоняк, метан и киселинен газ) смесени с прах и отделни фрагменти от минерали. Във всеки хидрат, заедно с “родителската” молекула на дадено вещество, влизат и няколко молекули вода, чийто брой се определя от свойствата на “родителската” молекула. Израстването на блясъка на кометите се обяснява с тяхното нагряване при приближаването им до Слънцето, както и със загубата на маса от ядрото, в следствие на изпарение (по-точно сублимация - преход от твърдо направо в газообразно състояние, без преминаване в течна фаза). При новите или “млади” комети, които са извършили само едно или няколко преминавания през перигелия, този процес протича много интензивно, тъй като те се състоят от реликтови (неизменни) ледове. При “старите” комети, завръщането към Слънцето е съпроводено с по-бавен процес на изпарение, тъй като по повърхността на ядрото им се е образува защитна кора от прах и по-едри силикатни фрагменти, които предпазват останалия лед. При многократно преминаване на “младите” комети близо до Слънцето те стареят, т.е. ядрото им намалява за сметка на загубата на летливите съединения, но се образува кора от нелетливи съединения. По повърхността на тази топлоизолираща кора има отвори и процепи, достигащи до подкоровото вещество, от които произхожда интензивна сублимация, до изтичането на газовата субстанция, способна да предизвика реактивното ускорение на кометното ядро.

За разлика от планетите и преобладаващият брой астероиди, движещи се по стабилни елиптични траектории, поради което тяхната поява е предсказуема (за надеждно пресмятане на орбитата на всяко от тези тела е достатъчно да се измерят координатите в три точки от траекторията на движението им), при кометите ситуацията е много по-сложна. На основата на натрупаните данни от наблюдения е установено, че абсолютното мнозинство комети също се въртят около Слънцето по изтеглена елиптична орбита. Но в действителност, нито една комета, пресичаща планетните орбити, не може да се движи по идеално коническо сечение, тъй като гравитационното въздействие на планетите постоянно изкривява нейната “правилна” траектория (това е траекторията, по която би се движила кометата, ако върху нея въздействаше само гравитацията на Слънцето). Реалният път на кометите в междупланетното пространство е изкривен и методите на небесната механика (науката за движение на небесните тела) позволяват да се изчисли само усреднената им орбита.