Kometa - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy ciała niebieskiego. Zapoznaj się również z: inne znaczenia tego słowa.

Kometa

Kometa Hale'a-Boppa widziana z Chorwacji 29 marca 1997

Kometa McNaughta widziana w Swift's Creek w stanie Victoria w Australii 23 stycznia 2007

Animacja przedstawiająca ruch komety okresowej (A – gwiazda, B – orbita najdalszej planety C – kometa)

Zobacz w Wikicytatach kolekcję cytatów
na temat komety

Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Gazowy warkocz komety jest zawsze zwrócony w kierunku przeciwnym do gwiazdy, co spowodowane jest oddziaływaniem wiatru słonecznego, który "wieje" zawsze od gwiazdy. Pyłowy warkocz składa się z drobin zbyt masywnych, by wiatr słoneczny mógł znacząco zmienić kierunek ich ruchu.

Chińska Republika Ludowa (skr. ChRL; chiń. trad. 中華人民共和國, uproszcz. 中华人民共和国; pinyin: Zhōnghuá Rénmín Gònghéguó; posłuchaj po chińsku ?/i; pop. Chiny, trad. 中國,uproszcz. 中国, pinyin: Zhōngguó) – państwo w Azji wschodniej, obejmujące historyczne Chiny (bez Tajwanu) oraz Tybet i inne ziemie w Azji Środkowej zamieszkane w sumie przez 56 grup etnicznych. Chiny to najludniejsze państwo świata o populacji przekraczającej 1,3 mld osób. Pod względem powierzchni jest 4. na świecie, a pod względem wielkości gospodarki (PKB nominalny) – 3. (w 2007 r., po USA, i Japonii lub też 2. (PKB realny) po USA. Prawdopodobnie w 2010 roku Chiny staną się największą gospodarką na świecie po USA.
Niebo – część atmosfery lub przestrzeni kosmicznej widzianej z powierzchni dowolnego obiektu astronomicznego. Czasami niebo definiowane jest również jako gęsta powłoka atmosferyczna planety.

Kometa wykazuje aktywność, kiedy przebywa w pobliżu gwiazdy, a potem znika w odległych rejonach układu planetarnego, gdzie przyjmuje postać zamarzniętej kuli skalno-lodowej. Jądro komety zbudowane jest z mieszaniny pyłów i drobnych odłamków skalno-lodowych, składających się z lodu wodnego, zestalonego dwutlenku węgla, amoniaku i metanu.

Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.
Damokloidy są planetoidami podobnymi do 5335 Damocles i 1996 PW, posiadającymi orbity zbliżone do komet rodziny Halleya i innych komet okresowych. Nie posiadają one jednak fizycznych cech kometarnych - komy i warkocza.

Ruch komet jest podatny na wpływy grawitacyjne innych ciał. Niekiedy komety pojawiają się niepostrzeżenie w centrum układu planetarnego i zderzają się z innymi ciałami. Komety okresowe stale tracą materię podczas każdego przelotu w pobliżu gwiazdy, co prowadzi do ich powolnego niszczenia. Kometa, która zanadto zbliży się do gwiazdy lub planety gazowej, może zostać rozerwana na wiele mniejszych ciał, tworzących formację obiektów mknących z ogromną prędkością. Na swoim torze komety pozostawiają drobiny materii. Przejście jakiejś planety przez taki obszar może być przyczyną wystąpienia roju meteorów.

Układ planetarny - planety i inne ciała niebieskie, krążące wokół wspólnego centrum masy, zazwyczaj położonego wewnątrz gwiazdy. System planetarny, w którym znajduje się Ziemia nazywamy Układem Słonecznym.
Atom (z gr. ἄτομος atomos: "niepodzielny") – najmniejszy składnik materii, któremu można przypisać właściwości chemiczne. Atomistyczną teorię budowy materii sformułował w roku 1808 John Dalton.

Komety okresowe

Komety okresowe powracają do centrum układu planetarnego regularnie, co kilkadziesiąt, kilkaset (a nawet w dłuższych okresach) lat, bo poruszają się po bardzo wydłużonych orbitach eliptycznych. W jednym z ognisk takiej elipsy znajduje się gwiazda. Komety nieokresowe pojawiają się w centrum układu planetarnego tylko raz. Ich tor ma kształt paraboli lub hiperboli z gwiazdą w ognisku tej krzywej. Komety pochodzą z obłoków małych ciał otaczających gwiazdy posiadające układy planetarne, takich jak Obłok Oorta. Obłoki takie są pozostałością po procesie formowania się większych obiektów i najczęściej znajdują się poza orbitami najdalszych planet.

Normanowie (st. nord. Norrmaen, ludzie północy) – określenie stosowane w zachodniej Europie dla określenia mieszkańców Skandynawii w okresie ich ekspansji handlowej i terytorialnej w VIII-XII wieku. Od IX wieku Normanowie na podbijanych terenach tworzyli nowe organizacje państwowe, np. Normandię czy Islandię.
Deep Space 1 - bezzałogowa sonda kosmiczna należąca do serii sond Deep Space, wystrzelona 24 października 1998 za pomocą rakiety Delta, stanowiła część programu kosmicznego NASA o nazwie "New Millennium Program". Głównym celem misji było przetestowanie 12 zaawansowanych technologii, które miały obniżyć koszt i podwyższyć bezpieczeństwo przyszłych misji w kosmosie.

Nowe komety są stale odkrywane dzięki obserwacjom nieba z wykorzystaniem teleskopów o szerokim polu widzenia. Badaniami tego typu zajmują się zawodowi astronomowie oraz amatorzy rozrzuceni na całym świecie. Dzięki wykonywaniu wielu zdjęć tego samego obszaru nieba możliwe jest dostrzeżenie komety poruszającej się na tle nieruchomych gwiazd.

Wolny Kraj Saksonia (śrdw.-łac. Saxonia, kraina Sasów; niem. Freistaat Sachsen, górnołuż. Swobodny stat Sakska, dolnołuż. Zwězkowy kraj Sakska) – kraj związkowy w Niemczech graniczący z Polską, Czechami i z następującymi krajami związkowymi: Bawaria, Turyngia, Saksonia-Anhalt i Brandenburgia. Jego obszar wchodził w skład Niemieckiej Republiki Demokratycznej. Został utworzony w 1990 roku po zjednoczeniu Niemiec. Obejmuje on w przybliżeniu obszar dawnego elektoratu a później królestwa Saksonii (patrz historia poniżej). Pod względem powierzchni Saksonia jest dziesiątym, a pod względem liczby ludności, szóstym spośród 16 niemieckich krajów związkowych. Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa saxum - skała z powodu charakterystycznych czarnych saksońskich skał.
Obłok Oorta (znany też pod nazwą Obłoku Öpika-Oorta) – hipotetyczny sferyczny obłok składający się z lodu, pyłu, gazów i planetoid obiegających Słońce w odległości od 300 do 100 000 j.a.[1] Rozciąga się on do około jednej czwartej odległości do Proxima Centauri i około tysiąckrotnie dalej niż Pas Kuipera i dysk rozproszony – gdzie krążą znane obiekty transneptunowe. Zewnętrzne granice Obłoku Oorta wyznaczają granicę grawitacyjnej dominacji Układu Słonecznego [2].

Słowo kometa pochodzi od łacińskiego cometes, które zostało zaczerpnięte od greckiego komē oznaczającego włosy na głowie. Jako pierwszy określenia komētēs użył Arystoteles, opisując je jako gwiazdy z włosami.

Właściwości fizyczne

Obłok Oorta oraz Pas Kuipera

Komety okresowe pochodzą prawdopodobnie z Obłoku Oorta, nazwanego tak na cześć Jana Hendrika Oorta, który jako pierwszy postawił hipotezę dotyczącą istnienia poza Układem Słonecznym chmury małych obiektów Niekiedy odległe orbity komet zostają zaburzone przez oddziaływanie grawitacyjne, co powoduje, że niektóre z nich kierują się w pobliże gwiazdy centralnej, wchodząc na długie orbity eliptyczne lub poruszając się po paraboli czy hiperboli.

Międzynarodowa Unia Astronomiczna (ang. International Astronomical Union; fr. Union Astronomique Internationale - IAU/UAI/MUA) – międzynarodowa organizacja zrzeszająca 9040 zawodowych astronomów (wymagane jest posiadanie co najmniej doktoratu) rekomendowanych przez odpowiednie Komitety Narodowe. Koordynuje działalność badawczą w dziedzinie astronomii na świecie, organizuje kongresy generalne co trzy lata (ostatni, XXVI, odbył się w sierpniu 2006 w Pradze), sympozja i inne konferencje specjalistyczne, prowadzi działalność wydawniczą i informacyjną (np. telegramy o nowych odkryciach). Zorganizowana jest w 37 komisji specjalistycznych grupujących się w 12 zespołach. Obecnym przewodniczącym MUA jest Ronald D. Ekers.
Stardust - amerykańska, bezzałogowa sonda kosmiczna, przeznaczona do badania komety Wild 2. Została wystrzelona 7 lutego 1999 z przylądka Canaveral na Florydzie. Spotkanie z kometą Wild 2 nastąpiło 2 stycznia 2004. 15 stycznia 2006 kapsuła z próbkami pyłu z warkocza komety wylądowała na terenie Utah Test and Training Range w USA, cała podróż trwała więc około 7 lat.

Według jednej z hipotez w czasie zbliżania się komety do wnętrza układu planetarnego, promieniowanie gwiazdy centralnej powoduje topienie i parowanie zewnętrznych warstw jej jądra złożonych z lodu oraz wielu innych składników. Strumienie pyłu i gazu formują bardzo rozrzedzoną atmosferę, nazywaną komą, która wystawiona jest na oddziaływanie ciśnienia promieniowania oraz wiatru słonecznego. Zjonizowany gaz jest odpychany w kierunku od Słońca, poruszając się zgodnie z liniami pola magnetycznego. Pył pozostaje na torze przelotu komety, co powoduje, że wytworzony z niego warkocz jest niekiedy zakrzywiony. Jądro komety ma średnicę od 0,1 do 40 km, a średnica komy wynosi od 50 tysięcy do 250 tysięcy km.

Epos o Gilgameszu – epos pochodzenia sumeryjskiego opisujący poszukiwanie przez legendarnego Gilgamesza (władcę Uruk) tajemnicy nieśmiertelności. W poemacie tym znajduje się między innymi opis potopu. Poemat powstał około 2000 roku p.n.e. Najpełniejsza jego wersja zachowała się w Niniwie w bibliotece asyryjskiego króla Aszurbanipala żyjącego w VII wieku p.n.e., odkrytej w 1853 roku w wersji akadyjskiej.
Kometa Halleya (nazwa oficjalna 1P/Halley) – najbardziej znana kometa krótkookresowa. Nazwa pochodzi od nazwiska astronoma Edmunda Halleya, który na początku XVIII wieku badał zapiski o pojawianiu się komet z lat 1456 - 1682 i w 1705 roku przewidział ponowne pojawienie się tej komety w 1758 roku. Halley odnalazł łącznie 24 komety okresowe. W pobliżu Słońca kometa Halleya traci podczas każdego przelotu około 250 mln ton swojej materii, na podstawie czego szacuje się, że będzie istnieć przez kolejne 170 000 lat.

Strugi gazu wyrzucane przez Kometę Borrelly'ego

Zarówno koma, jak i warkocz są podświetlane przez Słońce, dzięki czemu są doskonale widoczne na Ziemi, kiedy kometa znajdzie się w centrum Układu Słonecznego. Pył rozprasza światło słoneczne, podczas kiedy zjonizowany gaz świeci wskutek rozgrzania do wysokiej temperatury. Większość komet jest obserwowana za pomocą teleskopów, ale kilka razy w ciągu dekady pojawiają się komety widoczne dla nieuzbrojonego oka.

Głowa (caput) – część ciała zwierząt, zajmująca u człowieka i u innych ssaków szczytowe umiejscowienie (ewentualnie przednie). Szyja (collum) stanowi podporę dla głowy oraz drogę łączącą ją z tułowiem i kończyną górną.
Planetoida (planeta + gr. eídos postać), asteroida (gr. asteroeidés – gwiaździsty), planetka (ang. minor planet) – ciało niebieskie o małych rozmiarach - od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające gwiazdę centralną (w Układzie Słonecznym - Słońce), posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku asteroid mniejszych i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

Zaskakująca jest obserwacja, zgodnie z którą jądra komet są jednymi z najciemniejszych obiektów krążących w układzie planetarnym. Zgodnie z pomiarami sondy Giotto jądro komety Halleya odbija tylko 4% światła słonecznego. Dzięki innej sondzie – Deep Space 1 – stwierdzono, że dla komety Borrelly'ego współczynnik ten mieści się w zakresie od 2,4% do 3%. Dla porównania asfalt odbija 7% światła, które na niego pada. Słońce uwalnia lotne substancje z jądra komety, pozostawiając związki organiczne złożone z długich łańcuchów węglowych, które są zwykle czarne, podobnie jak ropa naftowa. Ciemne ubarwienie przyspiesza nagrzewanie komety podczas przejścia przez wewnętrzne obszary układu planetarnego.

Pas planetoid – obszar rozciągający się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. W obszarze tym znajduje się wiele małych ciał niebieskich – planetoid, z których znane są już setki tysięcy. 220 planetoid ma średnicę przekraczającą 100 km. Łączna masa wszystkich obiektów w pasie planetoid szacowana jest na 2,3×1021 kg i jest tylko pięć razy mniejsza od masy Plutona.
Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany), połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony lub prosty.

W 1996 r. stwierdzono, że komety emitują promieniowanie rentgenowskie, co zaskoczyło astronomów, którzy wcześniej nie przewidzieli tego fenomenu. Źródłem promieniowania rentgenowskiego mogą być zderzenia rozpędzonych jonów pochodzących z wiatru słonecznego z atomami zawartymi w atmosferze komety, co prowadzi do emisji w zakresie promieniowania rentgenowskiego oraz dalekiego ultrafioletu.

Związki organiczne - wszystkie związki chemiczne, w skład których wchodzi węgiel, prócz tlenków węgla, kwasu węglowego, węglanów, wodorowęglanów, węglików, cyjanowodoru, cyjanków, kwasu cyjanowego, piorunowego i izocyjanowego a także ich soli.
Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

Parametry orbit

Orbita komety Kohoutka oraz Ziemi. Orbity komet charakteryzują się dużą ekscentrycznością oraz bardzo szybkim ruchem w pobliżu Słońca

Komety są klasyfikowane według okresu obiegu na krótkookresowe (okresowe), które całą orbitę pokonują w czasie mniejszym niż 200 lat oraz długookresowe z większym czasem obiegu. Każdych z tych rodzajów komet jest trwale związany grawitacyjne z gwiazdą. Szczególną klasę stanowią komety, których orbity zawierają się w pasie planetoid. Komety nieokresowe pojawiają się w centrum układu planetarnego tylko raz, poruszając się po torach parabolicznych lub hiperbolicznych i potem opuszczają układ planetarny na zawsze.

Przestrzeń kosmiczna – przestrzeń poza obszarem ziemskiej atmosfery. Za granicę pomiędzy atmosferą a przestrzenią kosmiczną przyjmuje się umownie wysokość 100 km nad powierzchnią Ziemi, gdzie przebiega umowna linia Karmana. Ściśle wytyczonej granicy między przestrzenią powietrzną a przestrzenią kosmiczną nie ma. Fizycy przyjmują 80-100 km.
Kometa Biela (nazwa oficjalna 3D/Biela) – kometa okresowa należąca do rodziny komet Jowisza, która została jednak zgubiona przez obserwatorów. Jej ostatnie obserwowane przejście przez peryhelium orbity miało miejsce 24 września 1852 roku.

Współczesne obserwacje pozwoliły na wykrycie kilku komet poruszających się po hiperbolach, których obecność można przypisać grawitacyjnemu oddziaływaniu Jowisza. Jeżeli komety dotarły do Układu Słonecznego z przestrzeni międzygwiezdnej, powinny poruszać się z prędkościami typowymi dla względnego ruchu gwiazd (dziesiątki kilometrów na sekundę). Takie obiekty mają dodatnią całkowitą energię mechaniczną i poruszają się po szczególnie wydłużonych torach hiperbolicznych. Szacunki wskazują, że w ciągu jednego stulecia w obszarze wyznaczanym przez orbitę Jowisza mogą pojawić się cztery komety hiperboliczne. Szacunek jest na tyle niepewny, że faktyczna ich liczba może być różna o jeden lub dwa rzędy wielkości.

Paralaksa – efekt niezgodności różnych obrazów tego samego obiektu obserwowanych z różnych kierunków. W szczególności paralaksa odnosi się do jednoczesnego obserwowania obiektów leżących w różnych odległościach od obserwatora lub urządzenia obserwującego, a objawia się tym, że obiekty te na obu obrazach są oddalone od siebie o odmienną odległość kątową lub też nachodzą na siebie na tych obrazach w odmiennym stopniu.
Saturn – szósta planeta Układu Słonecznego pod względem oddalenia od Słońca. Jest to gazowy olbrzym, drugi pod względem masy i wielkości po Jowiszu, a przy tym paradoksalnie o najmniejszej gęstości ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn znany był już w świecie starożytnym. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie składające się głównie z lodu i (w mniejszej ilości) z odłamków skalnych. Obecnie znamy 61 naturalnych satelitów Saturna (3 niepotwierdzone ostatecznie). Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga – Saturna.

Kometa Enckego jest kometą okresową o jednym z najkrótszych czasów obiegu wokół Słońca. Jej orbita nigdy nie pozwala tej komecie na oddalenie się od gwiazdy centralnej na odległość większą niż promień orbity Jowisza. Komety o tak krótkich okresach pochodzą prawdopodobnie z Pasa Kuipera. Źródłem komet długookresowych jest zapewne Obłok Oorta. Astronomowie postawili szereg hipotez dotyczących mechanizmów prowadzących do wytrącania komet z ich orbit w kierunku centrum układu planetarnego. Według niektórych badaczy źródłem perturbacji mogą być bliskie przejścia innych gwiazd poruszających się po orbitach wokół centrum Drogi Mlecznej.

Język grecki albo greka — język indoeuropejski z grupy helleńskiej, w starożytności ważny język basenu Morza Śródziemnego. W cywilizacji Zachodu zaadaptowany obok łaciny jako język terminologii naukowej, wywarł wpływ na wszystkie współczesne języki europejskie, a także część pozaeuropejskich i starożytnych. Od X wieku p.n.e. zapisywany jest alfabetem greckim. Obecnie, jako język nowogrecki, pełni funkcję języka urzędowego w Grecji i Cyprze. Jest też jednym z języków oficjalnych Unii Europejskiej. Po grecku mówi współcześnie około 15 milionów ludzi.
Giotto - bezzałogowa sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej zbudowana specjalnie do badań komety Halleya. Statek utworzył wraz ze statkami innych państw tzw. Armadę Halleya. Sondzie Giotto zawdzięczamy pierwsze w historii bezpośrednie zdjęcia jądra kometarnego. Sonda zdobyła je przelatując zaledwie 596 km od komety. Giotto był też pierwszym statkiem, który powrócił z głębokiej przestrzeni i zbliżył się do Ziemi.

Mała masa komet oraz duża eliptyczność orbit prowadzi "gwiazdy z warkoczami" w pobliże gazowych gigantów Układu Słonecznego. Ruch komet może zostać zaburzony przez oddziaływania grawitacyjne największych planet. Najważniejszym źródłem takiego oddziaływania jest Jowisz, którego masa jest dwa razy większa niż suma mas wszystkich innych planet.

Perseidy (PER) – jeden z najbardziej regularnych rojów meteorów, którego orbita przecina się każdego roku z ziemską w dniach 17 lipca–24 sierpnia. Maksimum roju obserwuje się pomiędzy 12 a 14 sierpnia. Rój ten związany jest z kometą Swift-Tuttle. Podczas okresu występowania roju radiant przemieszcza się przez gwiazdozbiory: Kasjopei, Perseusza i Żyrafy (w maksimum aktywności znajduje się w pobliżu gwiazdy η Persei). Przeciętna aktywność tego roju w ostatnich latach wynosi około 100 ZHR.
Koma – pyłowo-gazowa "atmosfera" o zazwyczaj kulistym kształcie, otaczająca jądro komety i powstająca w miarę zbliżania się do Słońca pod wpływem jego promieniowania. Termin pochodzi od łacińskiego słowa coma, co znaczy włosy.

Wiele komet okresowych, które odkryto w przeszłości, "zginęło" z oczu astronomów. Ich orbity nigdy nie były znane z dość dużą dokładnością, aby możliwe było precyzyjne wyznaczenie ich przyszłego toru. Niektóre "nowe" komety po przeprowadzeniu dokładnych obliczeń okazują się być tymi zagubionymi obiektami. Przykładem może być kometa 11P/Tempel-Swift-LINEAR, odkryta w roku 1869 i zagubiona po 1908 na skutek oddziaływania Jowisza. Ponownie dostrzeżono ją dopiero w roku 2001 podczas obserwacji prowadzonych w projekcie LINEAR.

9P/Tempel (lub Tempel 1) – kometa okresowa należąca do rodziny komet Jowisza. Była celem misji kosmicznej Deep Impact, mającej na celu przeprowadzenie badań naukowych tej komety. Jedno z zadań polegało na wypuszczeniu z sondy tzw. impaktora, który uderzył w jądro komety.
Siła ciągu (ciąg) – siła będąca wynikiem działania silnika pojazdu, obiektu pływającego lub latającego. Siła ciągu jest siłą reakcji powstaje zgodnie z III zasadą dynamiki w wyniku oddziaływania układu napędowego pojazdu z innymi ciałami.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)