Проект что я знаю о кометах. Кометы и их исследования с помощью космических аппаратов. Что такое метеоры

Проект «Вега» («Венера - комета Галлея») был одним из самых сложных в истории космических исследований. Он состоял из трёх частей: изучение атмосферы и поверхности Венеры при помощи посадочных аппаратов, изучение динамики атмосферы Венеры при помощи аэростатных зондов, пролёт через кому и плазменную оболочку кометы Галлея.

Автоматическая станция «Вега-1» стартовала с космодрома Байконур 15 декабря 1984 года, через 6 дней за ней последовала «Вега-2». В июне 1985 года они друг за другом прошли вблизи Венеры, успешно проведя исследования, связанные с этой частью проекта.

Но самой интересной была третья часть проекта - исследования кометы Галлея. Космическим аппаратам впервые предстояло «увидеть» ядро кометы, неуловимое для наземных телескопов. Встреча «Веги-1» с кометой произошла 6 марта, а «Веги-2» - 9 марта 1986 года. Они прошли на расстоянии 8900 и 8000 километров от её ядра.

Самой важной задачей в проекте было исследование физических характеристик ядра кометы. Впервые ядро рассматривалось как пространственно разрешённый объект, были определены его строение, размеры, инфракрасная температура, получены оценки его состава и характеристик поверхностного слоя.

В то время ещё не представлялось технической возможности совершить посадку на ядро кометы, так как слишком велика была скорость встречи - в случае с кометой Галлея это 78 км/с. Опасно было даже пролетать на слишком близком расстоянии, так как кометная пыль могла разрушить космический аппарат. Расстояние пролёта было выбрано с учётом количественных характеристик кометы. Использовалось два подхода: дистанционные измерения с помощью оптических приборов и прямые измерения вещества (газа и пыли), покидающего ядро и пересекающего траекторию движения аппарата.

Оптические приборы были размещены на специальной платформе, разработанной и изготовленной совместно с чехословацкими специалистами, которая поворачивалась во время полёта и отслеживала траекторию движения кометы. С ёе помощью проводились три научных эксперимента: телевизионная съёмка ядра, измерение потока инфракрасного излучения от ядра (тем самым определялась температура его поверхности) и спектра инфракрасного излучения внутренних «околоядерных» частей комы на длинах волн от 2,5 до 12 микрометров с целью определения его состава. Исследования ИК излучения проводились при помощи инфракрасного спектрометра ИКС.

Итоги оптических исследований можно сформулировать следующим образом: ядро - вытянутое монолитное тело неправильной формы, размеры большой оси - 14 километров, в поперечнике - около 7 километров. Каждые сутки его покидают несколько миллионов тонн водяного пара. Расчёты показывают, что такое испарение может идти от ледяного тела. Но вместе с тем приборы установили, что поверхность ядра чёрная (отражательная способность менее 5%) и горячая (примерно 100 тысяч градусов Цельсия).

Измерения химического состава пыли, газа и плазмы вдоль траектории полёта показали наличие водяного пара, атомных (водород, кислород, углерод) и молекулярных (угарный газ, диоксид углерода, гидроксил, циан и др.) компонентов, а также металлов с примесью силикатов.

Проект был осуществлён при широкой международной кооперации и с участием научных организаций многих стран. В результате экспедиции «Вега» учёные впервые увидели кометное ядро, получили большой объём данных о его составе и физических характеристиках. Грубая схема была заменена картиной реального природного объекта, ранее никогда не наблюдавшегося.

NASA готовило три больших экспедиции. Первая из них называется «Stardust» («Звёздная пыль»). Она предполагала запуск в 1999 году космического аппарата, который прошел в 150 километрах от ядра кометы Wild 2 в январе 2004 года. Основная его задача была: собрать для дальнейших исследований кометную пыль с помощью уникальной субстанции, называемой «аэрогель».

Второй проект носит название «Contour» («COmet Nucleus TOUR»). Аппарат был запущен в июле 2002 года. В ноябре 2003 года он встретился с кометой Энке, в январе 2006 года - с кометой Швассмана-Вахмана-3, и, наконец, в августе 2008 года - с кометой d"Arrest. Он был оснащён совершенным техническим оборудованием, которое позволило получить высококачественные фотографии ядра в различных спектрах, а также собрать кометные газ и пыль. Проект также интересен тем, что космический аппарат при помощи гравитационного поля Земли был переориентирован в 2004-2008 году на новую комету.

Третий проект - самый интересный и сложный. Он называется «Deep Space 4» и входит в программу исследований под названием «NASA New Millennium Program». В его ходе предполагалась посадка на ядро кометы Tempel 1 в декабре 2005 года и возвращение на Землю в 2010 году. Космический аппарат исследовал ядро кометы, собрал и доставил на Землю образцы грунта.

Наиболее интересными событиями за последние несколько лет стали: появление кометы Хейла-Боппа и падение кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер. Комета Хейла-Боппа появилась на небе весной 1997 года. Её период составляет 5900 лет. С этой кометой связаны некоторые интересные факты. Осенью 1996 года американский астроном-любитель Чак Шрамек передал во всемирную сеть Интернет фотографию кометы, на которой отчётливо был виден яркий белый объект неизвестного происхождения, слегка сплюснутый по горизонтали. Шрамек назвал его «Saturn-like object» (сатурнообразный объект, сокращённо - «SLO»). Размеры объекта в несколько раз превосходили размеры Земли. Реакция официальных научных представителей была странной. Снимок Шрамека был объявлен подделкой, а сам астроном - мистификатором, но вразумительного объяснения характера SLO не было предложено. Снимок, опубликованный в Интернет, вызвал взрыв оккультизма, распространялось огромное количество рассказов о грядущем конце света, «мёртвой планете древней цивилизации», злобных пришельцах, готовящихся к захвату Земли с помощью кометы, даже выражение: «What the hell is going on?» («Что за чертовщина происходит?») перефразировали в «What the Hale is going on?»… До сих пор не ясно, что это был за объект, какова его природа.

Предварительный анализ показал, что второе «ядро» - звезда на заднем плане, но последующие снимки опровергли это предположение. С течением времени «глаза» опять соединились, и комета приняла первоначальный вид. Этот феномен также не был объяснён ни одним учёным.

Таким образом, комета Хейла-Боппа была не стандартным явлением, она дала учёным новый повод для размышлений.

Другим нашумевшим событием стало падение в июле 1994 года короткопериодической кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер. Ядро кометы в июле 1992 года в результате сближения с Юпитером разделилось на фрагменты, которые впоследствии столкнулись с планетой-гигантом. В связи с тем, что столкновения происходили на ночной стороне Юпитера, земные исследователи могли наблюдать лишь вспышки, отражённые спутниками планеты. Анализ показал, что диаметр фрагментов от одного до нескольких километров. На Юпитер упали 20 кометных осколков.

Учёные утверждают, что распад кометы на части - редкое событие, захват кометы Юпитером - ещё более редкое происшествие, а столкновение большой кометы с планетой - экстраординарное космическое событие.

Недавно в американской лаборатории на одном из самых мощных компьютеров Intel Teraflop с производительностью 1 триллион операций в секунду была просчитана модель падения кометы радиусом 1 километр на Землю. Вычисления заняли 48 часов. Они показали, что такой катаклизм станет смертельным для человечества: в воздух поднимутся сотни тонн пыли, закрыв доступ солнечному свету и теплу, при падении в океан образуется гигантское цунами, произойдут разрушительные землетрясения. По одной из гипотез, динозавры вымерли в результате падения большой кометы или астероида. В штате Аризона существует кратер диаметром 1219 метров, образовавшийся после падения метеорита 60 метров в диаметре. Взрыв был эквивалентен взрыву 15 миллионов тонн тринитротолуола. Предполагается, что знаменитый Тунгусский метеорит 1908 года имел диаметр около 100 метров. Поэтому учёные работают сейчас над созданием системы раннего обнаружения, уничтожения или отклонения крупных космических тел, пролетающих недалеко от нашей планеты.

Наиболее интересным исследованием обещает стать миссия Европейского космического агентства к комете Чурюмова-Герасименко, открытой в 1969 году Климом Чурюмовым и Светланой Герасименко. Автоматическая станция «Розетта» была запущена в 2004 году и ожидается, что аппарат подойдёт к комете в ноябре 2014 года в период, когда она ещё будет далека от Солнца и соответственно не будет ещё активна, с тем, чтобы проследить, как происходит развитие кометной активности. Станция будет обращаться около кометы 2 года. Впервые в истории исследования комет планируется опустить на ядро посадочный модуль, который возьмёт образцы грунта и исследует прямо на борту, а также передаст на Землю многочисленные фотографии газовых струй, вырывающихся из ядра кометы.

Самая большая подборка удивительной информации о небесных телах. Интересные факты о кометах и астероидах раскроют вам совершенно новый мир, о котором вы и не подозревали.

В переводе с греческого языка «комета» означает «длинноволосый», так как звезда с длинным хвостом ассоциировалась у древних людей с волосами, развивающимися на ветру.

Кометы – это грязный лед

Хвост у кометы образуется только при непосредственной близости с Солнцем. В дали же от этого небесного светила кометы представляют собой ледяные, темные объекты.

90% кометы – это лед, грязь и пыль. В центре – каменное ядро. В момент приближения к Солнцу, лед тает, образуя пылевое облако позади себя. Этот хвост мы и видим.

Невероятное количество

Самые маленькие кометы достигают в диаметре ядра 16 км. Самое крупное зафиксированное – 40 км. Длина хвостов может быть очень большой. Например, у кометы Хиякутаке длина хвоста была равна 580 млн. км.

Скопление комет может насчитывать триллионы. Именно столько и находится в Облаке Оорта – скоплении, окружающем Солнечную систему. Внутри Солнечной системы астрологи насчитывают как минимум 4 000 комет.

Юпитер, как самая большая планета Солнечной системы, способна менять направление комет силой своего притяжения. Так, однажды комета Шумейкер-Леви 9 разбилась об атмосферу Юпитера.

Бесформенные астероиды

Космические тела образуют сферическую форму под действием своей гравитации. Астероиды же слишком маленькие по размерам, чтобы сформировать сферу, поэтому они выглядят как эллипсоиды или гантели.

Цельность формы – это редкость для астероида. Чаще он представляет собой груду соединений, которая удерживается собственной тяжестью. В составе скоплений встречается уголь, камень, железо, вулканические материалы.

Диаметр самого большого астероида Цецеры равен 950 км.

Если астероид входит в атмосферу планеты, то это метеор. Если он падает на землю, то это — метеорит.

Есть ли угроза для нас?

Астероиды представляют потенциальную угрозу для планеты, но современные технологии с легкостью предотвращают подобное.

Чтобы представить себе, как падает астероид на поверхность планеты, посмотрите

> Исследование

Изучите историю исследования комет : миссии, запуск космических аппаратов, фото комет Хаббла, знаменательные даты, изучение кометы Галлея, полет и спуск Розетта.

Исследователи мечтали изучить эти объекты, поэтому детально рассматривали снимки кометы Галлея, добытые в 1986 году. В 2001 году аппарат Deep Space 1 пролетел мимо объекта Борелли и запечатлел его ядро с длиною в 8 км.

В 2004 году миссия Stardust успешно промчалась на удаленности в 236 км мимо кометы Вильда-2, добывая частички и межзвездную пыль. Фото демонстрируют пылевые струи и прочную текстурированную поверхность. Анализ образцов показывает, что кометы способны быть намного сложнее, чем думали ранее. Были найдены минералы, участвующие в формировании возле Солнца и прочих .

Проект Deep Impact состоял из нескольких космических аппаратов и ударника. В 2005 году его направили к ядру кометы Темпель-1. Это привело к выбросу мелких осколков и помогло вычислить состав и траекторию полета.

Миссия EPOXI состояла из двух проектов: изучение комет Хартли-2 в 2010 году и поиск земных планет вокруг других .

12 ноября 2014 года отметилась еще одна примечательная миссия в истории освоения космоса. После 10 лет полета аппарат Розетта ЕКА добрался к комете 67Р/Чурюмова-Герасименко и спустил Филы на поверхность. Это самое грандиозное событие исследования комет.

В этом же году телескопу Хаббл удалось запечатлеть на фото комету C/2013 A1, когда она приблизилась к Красной планете на максимально близкую дистанцию.

Небольшие тела вроде астероидов или комет выступают «капсулами времени», вмещающими сведения об истории нашей системы. Миссии наподобие Розетты способствуют продвижению изучения этого вопроса, так как предлагают рассмотреть добытые образцы. НАСА рассчитывает создавать больше роботизированных проектов по исследованию таких объектов с близкого расстояния.

Кометы и астероиды – осколки, оставшиеся после формирования планет и спутников в Солнечной системе. Эти крошечные небесные тела совершают вращение вокруг Солнца и находятся на территории пояса Койпера и облака Оорта. Большая часть астероидов пребывает между Марсом и Юпитером. Иногда гравитационные колебания приводят к тому, что они выталкиваются из привычного места и приближаются к нам. Околоземным объектом (ОЗО) называют все скалы, расположенные в черте 50 млн. км от нас.

Наличие кратерных шрамов на планетах и спутниках говорит о том, что древние объекты часто поддавались атакам. В первые миллиарды лет существования столкновения раскалили земную поверхность, что подготовило почву к появлению достаточного количества воды и молекул на базе углерода. Жизнь появилась примерно 3.8 млрд. лет назад.

Наблюдая за ОЗО, можно узнать подробности состава. Дальнейшие обзоры позволят разобраться в точных компонентах строительных жизненных блоков. Особенно интересными выступают близкие к нашей планете объекты, так как они позволяют разобраться в истоках жизни на родной планете.

Уже сейчас готовят новые миссии по исследованию планет. В 2018 году планируют отправить японский аппарат Хаябуса-2 к астероиду 1999JU3 за образцами, который сможет доставить их в 2020 году. К Бену и 1999 RQ36 в 2016 году послали OSIRIS-Rex. В 2019 году он должен взять образцы и прибыть с ними в 2023-м. Главная цель миссий – найти источник органических материалов и воды.

Хаябуса-2 и OSIRIS-Rex помогут НАСА выбрать цель для первой миссии захвата и транспортировки астероида. Задачу готовят к 2020-м гг. и разрабатывают технологии, позволяющие доставить людей на Марс. Для этого собираются запустить роботизированный корабль для стыковки с ОЗО. Сейчас в агентстве думают, что можно воздействовать на осколок с диаметром в 5-10 м надувным механизмом (2-5 м) при помощи роботизированной руки. Далее аппарат использует свою силу, чтобы изменить траекторию объекта.

Можно также оттащить астероид на лунную базу и заняться его дальнейшим изучением в лаборатории. В образцах есть шансы отыскать межзвездные частички. Остается лишь ждать. Ниже представлены используемые для исследования комет космические корабли и знаменательные даты.

Знаменательные даты:

• 1070-1080 г . – комета Галлея отображена в Гобелене Байе (сражение при Гастингсе 1066 года);
• 1449-1450 гг. – ученые берутся за одну из первых попыток зафиксировать траекторию комет по небу;
• 1705 г. – Эдмунд Галлей выяснил, что объекты 1531-го, 1607-го и 1682-го годов представляют собою единую комету, которая должна вернутся в 1758 году. Его предсказание сбылось, и тело назвали в его честь;
• 1986 г. – международный флот из 5 космических аппаратов следит за кометой Галлея (прибывает каждые 76 лет), проходящей во внутреннюю систему;
• 1994 г. – исследователи видят, как осколки кометы Шумейкера-Леви 9 врезаются в атмосферу Юпитера;
• 2001 г. – Deep Space 1 мчится мимо кометы Борелли и добывает изображения вблизи;
• 2004 г. – аппарат НАСА Stardust собирает образцы пыли из кометы Вильда-2, и фотографирует ядро;
• 2005 г. – ударник от Deep Impact сталкивается с Темпель-1, чтобы изучить внутренний состав ядра;
• 2009 г. – исследователи сообщают, что строительный жизненный блок глицин сумели добыть на комете Вильда-2;
• 2010 г. – аппарат Deep Impact рассматривает Хартли-2;
• 2011 г. – аппарат Stardust приближается к Темпель-1, фотографирует противоположную сторону ядра и отмечает эволюцию поверхностного слоя;

Все происходящее на небе издавна интересовало человека. Пролетающие по небосводу кометы обычно внушали страх и вызывали трепет. Ознакомимся с интересными фактами о кометах.

Под воздействием силы гравитации большинство комет за миллионы лет покидают пределы солнечной системы. Теряя свой лед, они распадаются на части во время движения.

Первыми стали документировать появление кометы Галлея китайцы. Началось это в 240 году до н.э.

Рассказывая интересные факты о кометах, надо объяснить и само слово комета. Древним грекам кометы напоминали пролетающие по небосводу звезды с распущенными волосами. Слово «комета» произошло от греческого слова «длинноволосый».

Изменение направления полета комет может происходить по нескольким причинам. При их прохождении достаточно близко от планеты путь движения может незначительно измениться под ее воздействием. Планетой, наиболее подходящей для изменения пути кометы, является Юпитер. Это самая крупная планета. Космические аппараты и телескопы смогли зафиксировать изображение кометы, разбившейся при столкновении с атмосферой Юпитера. Ее имя – Шумейкер-Леви 9. Иногда движущиеся в сторону Солнца кометы попадают точно в него.

Кометы, путешествующие более 4,5 миллиарда лет, состоят из пыли, льда, скального материала и газов, принесенных из дальних глубин Солнечной системы.

Кометы, подобно планетам солнечной системы, совершают вращения вокруг Солнца.

Находящиеся далеко от Солнца кометы не имеют хвоста. При их приближении к Солнцу под все нарастающим воздействием его тепла начинается плавление ядра кометы. Солнечный ветер из расплавленного ядра выдувает хвост кометы.

Кометы, находящиеся далеко от солнца, представляют собой холодные и полностью темные объекты. В ядре сосредоточено 90% всей массы кометы. В его центре небольшое каменное ядро. Остальными компонентами являются лед, грязь и пыль. Лед представляет собой смесь замерзшей воды с примесями аммиака, метана и углерода.

Относительно Вселенной кометы столь малы, что ученым еще не довелось их наблюдать вне нашей Солнечной системы.

Астрономы выяснили, что в Солнечной системе существует порядка двух миллионов комет. Ежегодно обнаруживается в среднем пять новых комет. Общее число зарегистрированных комет превышает три тысячи.

Предлогаем вам посмотреть интересное видео, где видно как огромная комета протаранило солнце:

КОМЕТЫ (от греческого κομήτης - волосатый, косматый), небольшие по размеру и массе небесные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам и резко повышающие свою яркость при сближении с Солнцем. Вблизи Солнца кометы выглядят на небе как светящиеся шары, за которыми тянется длинный хвост (рис. 1). Кометы представляют собой ледяные небесные тела (иногда называемые космическими айсбергами), яркое свечение которых создаётся рассеянием солнечного света и другими физическими эффектами. Полное название комет включает в себя имена открывателей (не более трёх), год открытия, прописную букву латинского алфавита и число, указывающие, в какой момент года была открыта комета, и префикс, обозначающий тип кометы (Р - короткопериодическая комета, С - долгопериодическая комета, D - разрушившаяся комета и пр.). Ежегодно в любительский телескоп можно наблюдать примерно 10-20 комет.

Исторически появление комет на небе считалось дурным предзнаменованием, предвещающим несчастья и катастрофы. Споры о природе комет (атмосферной или космической) продолжались на протяжении 2 тысяч лет и завершились лишь в 18 веке (смотри Кометная астрономия). Значительный прогресс в изучении комет был достигнут в 20 веке благодаря полётам к кометам космических аппаратов.

Общие сведения о кометах. Кометы вместе с астероидами, метеороидами и метеорной пылью относятся к малым телам Солнечной системы. Общее число комет в Солнечной системе чрезвычайно велико, оно оценивается величиной не менее 10 12 . кометы подразделяются на два основных класса: короткопериодические и долгопериодические с периодом обращения соответственно менее и более 200 лет. Общее число комет, наблюдавшихся в историческое время (в том числе на параболических и гиперболических орбитах), близко к 1000. Из них известно около 100 короткопериодических комет, регулярно сближающихся с Солнцем. Орбиты этих комет надёжно вычислены. Такие кометы называют «старыми», в отличие от «новых» долгопериодических комет, которые, как правило, наблюдались во внутренних областях Солнечной системы лишь однажды. Большинство короткопериодических комет входит в так называемые семейства планет-гигантов, находясь на близких к ним орбитах. Наиболее многочисленным является семейство Юпитера, насчитывающее сотни комет, среди которых известно свыше 50 самых короткопериодических комет с периодом обращения вокруг Солнца от 3 до 10 лет. Меньше наблюдаемых комет включают семейства Сатурна, Урана и Нептуна; к последнему, в частности, принадлежит знаменитая Галлея комета.

Основные резервуары, содержащие ядра комет, расположены на периферии Солнечной системы. Это Койпера пояс, находящийся вблизи плоскости эклиптики непосредственно за орбитой Нептуна, в пределах 30-100 а. е. от Солнца, и сферическое по форме Оорта облако, расположенное примерно на половине расстояния до ближайших звёзд (30-60 тысяч а. е.). Облако Оорта периодически испытывает гравитационные возмущения со стороны гигантских межзвёздных газово-пылевых облаков, галактического диска и звёзд (при случайных сближениях) и поэтому не имеет чётко выраженной внешней границы. Кометы могут покидать облако Оорта, пополняя межзвёздную среду, и вновь возвращаться. Тем самым кометы играют роль своеобразных зондов ближайших к Солнечной системе областей Галактики.

Вследствие аналогичных возмущений некоторые тела из облака Оорта попадают во внутренние области Солнечной системы, переходя на высокоэллиптические орбиты. Эти тела при сближении с Солнцем наблюдаются как долгопериодические кометы. Под влиянием гравитационных возмущений со стороны планет (в первую очередь Юпитера и других планет-гигантов) они либо пополняют известные семейства короткопериодических комет, регулярно возвращающихся к Солнцу, либо переходят на параболические и даже гиперболические орбиты, навсегда покидая Солнечную систему. Основным источником короткопериодических комет служит пояс Койпера. Вследствие гравитационных возмущений Нептуном объектов пояса Койпера относительно небольшая доля населяющих пояс ледяных тел постоянно мигрирует во внутренние области Солнечной системы.

Движение комет по орбите. Кометы движутся по орбитам с большим эксцентриситетом и наклонением к плоскости эклиптики. Движение происходит и в прямом (как у планет), и в обратном направлении. Кометы испытывают сильные приливные возмущения при прохождении вблизи планет, что приводит к существенному изменению их орбит (и, соответственно, сложностям прогноза движений комет и точного определения эфемерид). Вследствие этих изменений орбит многие кометы выпадают на Солнце.

Результаты вычислений элементов орбит комет публикуются в специальных каталогах; например, каталог, составленный в 1997, содержит орбиты 936 комет, свыше 80% которых наблюдалось только один раз. В зависимости от положения на орбите блеск комет изменяется на несколько порядков, достигая максимума вскоре после прохождения перигелия и минимума в афелии. Абсолютная звёздная величина комет в первом приближении обратно пропорциональна R 4 , где R - расстояние от Солнца. Как правило, короткопериодические кометы обращаются вокруг Солнца не более нескольких сотен раз. Поэтому время их жизни ограничено и обычно не превышает 100 тысяч лет.

Активная фаза существования кометы заканчивается, когда исчерпывается запас летучих веществ в ядре или поверхность ядра кометы покрывается оплавленной пылеледяной коркой, возникающей вследствие многократных сближений кометы с Солнцем. После окончания активной фазы ядро кометы по своим физическим свойствам становится подобным астероиду, поэтому резкой границы между астероидами и кометами нет. Более того, возможен и обратный эффект: астероид может начать проявлять признаки кометной активности при растрескивании его поверхностной корки по тем или иным причинам.

Нерегулярность орбит комет приводит к плохо прогнозируемой вероятности их столкновений с планетами, что дополнительно усложняет проблему астероидно-кометной опасности. Столкновением Земли с осколком ядра комет, возможно, было вызвано тунгусское событие 1908 года (смотри Тунгусский метеорит). В 1994 наблюдалось выпадение на Юпитер (рис. 2) более 20 фрагментов комет Шумейкеров - Леви 9 (разорванной в ближайшей окрестности планеты приливными силами), что привело к катастрофическим явлениям в атмосфере Юпитера.

Строение и состав комет. Кометы состоят из ядра, атмосферы (комы) и хвоста. Ядра нерегулярной формы имеют небольшие размеры - от единиц до десятков километров и, соответственно, очень малую массу, не оказывающую заметного гравитационного влияния на планеты и другие небесные тела. Ядра комет вращаются относительно оси, почти перпендикулярной плоскости их орбиты, с периодом от нескольких единиц до нескольких десятков часов. Для ядер комет характерна низкая отражательная способность (альбедо 0,03-0,04), поэтому вдали от Солнца кометы не видны. Исключение составляет комета Энке: период обращения этой кометы всего 3,31 года, она относительно мало удаляется от Солнца и её можно наблюдать на всём протяжении орбиты.

Остальные элементы кометной структуры образуются при сближении кометы с Солнцем. Вблизи перигелия орбиты за счёт сублимации вещества ядра и выноса пыли с его поверхности возникает кома. Размер пылинок в коме составляет в основном 10 -7 -10 -6 м, но присутствуют и более крупные частицы. Кома представляет собой ярко светящуюся туманную оболочку поперечником свыше 100 тысяч км. Внутри комы в окрестности ядра выделяют наиболее яркий сгусток - голову кометы, а за пределами комы - водородную корону (гало). Из комы вытягивается хвост протяжённостью в десятки миллионов км: сравнительно слабосветящаяся полоса, не имеющая, как правило, чётких очертаний и направленная преимущественно в сторону, противоположную Солнцу. Интенсивная сублимация и вынос пыли создают реактивную силу; этот негравитационный эффект также оказывает влияние на нерегулярность кометных орбит.

Ядра комет обладают очень низкой средней плотностью, обычно не превышающей сотен кг/м 3 . Это свидетельствует о пористой структуре ядер (рис. 3), состоящих в основном из водяного льда и некоторых низкотемпературных конденсатов (углекислый, аммиачный, метановый льды) с примесью силикатов, графита, металлов, углеводородов и других органических соединений. Значительную долю ядра составляют пыль и более крупные каменистые фрагменты. Обилие водяного льда в составе комет объясняется тем, что молекула воды является самой распространённой в Солнечной системе.

Измерения, проведённые при сближении с кометой космических аппаратов, в целом подтвердили гипотезу о том, что ядро представляет собой «грязный снежный ком». Подобная модель ядра комет была предложена в середине 20 века американским астрономом Ф. Уипплом. Кома состоит в основном из нейтральных молекул воды, водорода, углерода (С 2 , С 3), ряда радикалов (ОН, CN, CH, NH и др.) и светится благодаря процессам люминесценции. Она частично ионизована коротковолновым солнечным излучением, создающим ионы ОН + , СО + , СН + и др. При взаимодействии этих ионов с плазмой солнечного ветра возникает наблюдаемое излучение в УФ и рентгеновской областях спектра.

При сублимации льдов в атмосферу одновременно интенсивно выносится пыль, за счёт которой в основном создаётся хвост кометы. Согласно классификации, предложенной ещё во 2-й половине 19 века Ф. А. Бредихиным, различают три типа кометных хвостов: I - прямые и узкие, направленные в противоположную от Солнца сторону; II - широкие, изогнутые и несколько отклонённые относительно направления от Солнца; III - прямые, короткие и сильно отклонённые от направления от Солнца. В 20 веке С. В. Орлов разработал физическую основу данной классификации в соответствии с механизмом образования хвоста. Хвост типа I создаётся плазмой, взаимодействующей с солнечным ветром, хвост типа II - частицами пыли субмикронных размеров, подверженными воздействию светового давления, хвост типа III - совокупностью мелких и более крупных частиц, испытывающих различное ускорение под действием гравитационных сил и светового давления.

Вследствие такого механизма образования положение в пространстве хвостов типа III менее чёткое, оно не совпадает с антисолнечным направлением и отклонено назад относительно орбитального движения. Иногда в структуре хвоста наблюдаются изогнутые линии - так называемые синдинамы, или даже веер синдинам, созданных пылинками разных размеров.

Изменения, происходящие с кометами в разных точках её орбиты и в течение жизни, в значительной степени определяются нестационарными процессами тепломассопереноса в пористом ядре и формированием неоднородной структуры поверхности, с которой происходит сублимация. Кинетическое моделирование этих процессов позволило получить представление о состоянии газа в коме. Вблизи ядер активных комет течение газа в полусфере, обращённой к Солнцу, близко к равновесному, плотность газа быстро падает по мере удаления от поверхности ядра. Из-за адиабатического расширения газа в межпланетный вакуум температура составляет несколько кельвинов на расстоянии от ядра около 100 км. В окрестности оси симметрии образуется хорошо выраженная струя (джет), обусловленная интенсивным выносом газа и пыли. (На изображении ядра кометы Галлея, полученном при пролёте вблизи него КА «Джотто», видны несколько джетов.) Такую неравномерность сублимации с поверхности ядра можно объяснить тепловыми деформациями, вызывающими разломы и трещины в поверхностной корке кометы.

В результате интенсивного выделения пыли короткопериодических комет вдоль её орбиты образуются пылевые торы. Эти торы периодически пересекает Земля в своём движении по орбите, что вызывает метеорные потоки.

Значение комет для космогонии . Происхождение комет, вероятно, связано с гравитационным выбросом ледяных тел из области образования планет-гигантов (смотри в статье Космогония). Поэтому исследования комет способствуют решению фундаментальной проблемы происхождения и эволюции Солнечной системы. Кометы представляют большой научный интерес, прежде всего с точки зрения космохимии, поскольку содержат первичное вещество, из которого образовалась Солнечная система. Считается, что кометы и наиболее примитивный класс астероидов (углистые хондриты) сохранили в своём составе частицы протопланетного облака и газопылевого аккреционного диска. В качестве реликтов формирования планет (планетезималей) кометы претерпели наименьшие изменения в процессе эволюции. Поэтому информация о составе комет позволяет наложить достаточно строгие ограничения на диапазон параметров, используемых при разработке космогонических моделей.

В то же время, по современным представлениям, сами кометы могли сыграть важную роль в эволюции Земли и других планет земной группы в качестве источника летучих элементов и их соединений (в первую очередь воды). Как показали результаты математического моделирования, за счёт этого источника Земля могла получить количество воды, сопоставимое с объёмом её гидросферы. Примерно такие же количества воды могли получить Венера и Марс, что говорит в пользу гипотезы о существовании на них древних океанов, потерянных в ходе последующей эволюции. Кометы рассматриваются также как возможные носители первичных форм жизни. Проблема возникновения жизни на планетах связывается, в частности, с транспортом вещества внутри и вне пределов Солнечной системы и миграционно-столкновительными процессами, ключевую роль в которых играют кометы.

Лит.: Орлов С. В. О природе комет. М., 1960; Добровольский О. В. Кометы. М., 1966; Physics and chemistry of comets. В.; N. Y., 1990; Yeomans D. Comets: а chronological history of observation; science, myth and folklore. N. Y., 1991; Comets in the post-Hailey era. Dordrecht, 1991. Vol. 1-2; Маров М. Я. Физические свойства и модели комет // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. 1994. Т. 28. № 4-5; он же. Малые тела Солнечной системы и некоторые проблемы космогонии // Успехи физических наук. 2005. Т. 175. № 6.