Фотография кометы галлея. Школьная энциклопедия

> Галлея

Комета Галлея, запечатленная в 1986 году

– комета Солнечной системы: период обращения, фото, история исследования, год кометы Галлея, эксцентриситет, когда прилетит, большая полуось.

Комета Галлея – короткопериодическая комета, прибывающая к нашей планете каждые 75 лет. Последний раз мы видели ее в 1986 году. Если вам интересно, когда прилетит обратно, то Земля ожидает ее возвращения в 2061 году.

Комету назвали в честь Эдмунда Галлея, исследовавшего ее прибытие в 1531, 1607 и 1682 годах. Он понял, что все три кометы выступают единственным возвращающимся объектом. Так ему удалось предсказать, что 1758-й следует воспринимать как год кометы Галлея.

Галлей не дожил до этого момента, но его выводы оказались верными. Более того, сделанные им расчеты показали, что некая категория комет постоянно возвращается к Земле. В 1986 году земные телескопы следили за прибытием кометы Галлея, а некоторые космические корабли даже планировали взять образцы.

За ней сложно наблюдать, потому что период кометы Галлея охватывает десятки лет. Поэтому ученые концентрируются на других объектах, чтобы сравнивать и выводить характеристики класса. К примеру, анализ 67Р/Чурюмова-Герасименко показал, что вода на кометах по составу отличается от земной.

История кометы Галлея

Первая запись о комете оставлена в 239 году до н. э. Числится в китайских хрониках Шин Ши и Вэнь Сян Тун Кхао. Древние греки оставили запись в 466 г. до н. э. Возвращение зафиксировали в Вавилоне в 164 и 87 гг. до н.э. Эти тексты важны, потому что позволяют изучить ее орбитальный путь в прошлом.

Прибытие в 1301 году вдохновило художника Джотто на картину «Звезда Вифлеема», повествующая о победе Уильяма Завоевателя. На тот момент ученые думали, что каждое событие говорит о прилете нового объекта. Часто в них видели вестников катастроф. Это заметно и по пьесе Шекспира «Юлий Цезарь», где в одной из строк говорится, что кометы знаменуют смерть царей.

Обнаружение периодичности кометы Галлея

Еще при жизни Шекспира астрономы склонялись к мысли, что в центре Солнечной системы стоит Солнце. Прошло много лет, пока установилась целая мощная концепция, заставляющая по-новому взглянуть на наше место во Вселенной (гелиоцентрическая система).

В 1705 году Эдмунд Галлей закончил изучать 24 кометы и опубликовал «Астрономическую сводку комет», где отметил объекты, прибывшие в 1337-1698 гг. Три из них по орбитам и прочим параметрам совпадали, и он предположил, что все это единый объект. Он также рассчитал, что ее прибытия стоит ожидать в 1758 году.

Комета прилетела в срок и за ней следили вдохновленные ученые со всего мира. Комета Галлея представлена на фото ниже.

Особенно впечатляющим было возвращение кометы в 1910 году, потому что она приблизилась к нам на 22.4 млн. км. Именно в этот год мы получили первое ее фото. Удивительно, что Марк Твен точно предсказал свою смерть. Он написал, что прибыл с кометой в 1835 году и уйдет со следующим прилетом. Это случилось 21 апреля 1910 года.

Космическая эра

В 1986 году человечество смогло впервые задействовать в исследовании космические корабли. И это был удачный момент, потому что она подошла близко к планете. К комете отправилось несколько аппаратов, именованных «Армада Галлея». Советско-французская миссия Вега-1 и 2 отправились к объекту и одному даже удалось запечатлеть ядро. От Японии также полетело два зонда.

Поступили фото кометы Галлея и от НАСА International Cometary Explorer, функционирующего с 1978 года. Фотографии добыты на удаленности в 28 млн. км.

Прибытие кометы знаменовало и трагическое событие. За ней планировал следить экипаж Челленджера STS-51L. Но 28 января корабль взорвался при взлете и 7 астронавтов погибло.

До повторного прибытия ждать еще десятки лет, но мы можем следить за космическими остатками в пространстве. Речь идет о метеоритном дожде Орионид в октябре.

В 2061 году комета Галлея расположится на той же стороне от Солнца, что и Земля и будет намного ярче. Ученые считают, что ее периодичность все еще остается сомнительной, потому что столкновения с любым объектом оттолкнет ее на тысячи лет.

По предсказанию ее яркость должна достигнуть кажущейся величины в -0.3. Есть также объекты, входящие в «кометы семейства Галлея». Они сходятся по орбитальным характеристикам. Но есть и несоответствия, а значит они могут обладать иным происхождением. Возможно, это участники облака Оорта или созданы от кентавров (между Юпитером и поясом Койпера).

В ожидании кометы ученые не сидят сложа руки. В 2014-2016 гг. нам представилась удивительная возможность посетить комету 67Р/Чурюмова-Герасименко и проанализировать образцы. Таким же образом исследователи изучили 81Р/Вильда и 9Р/Темпель.

Фотографии кометы Галлея

Комета Галлея в 1986-м

Комета в обзоре Обсерватории Столовой Горы

13 января 1986 года Джеймс Янг зафиксировал на фото комету Галлея из Обсерватории Столовой Горы с помощью 24-дюймового отражательного телескопа. Созданные в экспозиции полосы – звезды на территории Водолея. На снимке выделяется кома и вытянувшийся на 725000 км заряженный ионный хвост.

Комета в 1910 году

Комета в обзоре Джотто

13 марта 1986 года многоцветная камера аппарата Джотто зафиксировала кометное ядро при отдаленности в 600 км.

Комета Галлея в обзоре Алмазной Горы

Комета Галлея может быть захваченной

Комета Галлея в обзоре Маунт-Вильсон

Первооткрыватель:	Наблюдалась в глубокой древности; названа в честь Эдмунда Галлея, открывшего периодичность появления
Дата открытия:	1758 (первый предсказанныйперигелий)
Альтернативные обозначения:
Характеристики орбиты
Эксцентриситет	0,9671429
Большая полуось	2,66795 млрд км (17,83414 а. е.)
Перигелий	87,661 млн км (0,585978 а. е.)
Афелий	5,24824 млрд км (35,082302 а. е.)
Период обращения	75,3 г
Наклонение орбиты:	162,3°
Последний перигелий:	9 февраля 1986
Следующий перигелий:	28 июля 2061
Физические характеристики
Размеры:	15×8 км, 11 км (в среднем)
Масса:	2,2·10 14 кг
Средняя плотность:	600 кг/м³ (оценки варьируются от 200 до 1500 кг/м³)
Альбедо:	0,04
Порождаемые метеорные потоки	эта-Аквариды, Ориониды

За обозримое прошлое человечества было открыто много комет. Каждая из них имеет свои особенности и, конечно, достойна нашего с вами внимания. Мы постараемся более или менее подробно познакомиться с прежде всего с кометой Галлея.

Кстати, иногда можно слышать, что эту комету открыл великий итальянский ученый Галилео Галилей. Это неправда. Комета названа по имени английского астронома, дипломата и переводчика Эдмунда Галлея.

26-летний астроном Галлей обнаружил на небе очень интересную комету, которая за несколько дней сильно увеличила свой блеск. При этом хорошо был заметен длинный хвост. Галлей тщательно провел наблюдения кометы, старался не пропустить ни одного вечера. Это оказалось как нельзя кстати, поскольку комета очень быстро угасала, становясь недоступной для дальнейших наблюдений.

В те далекие времена считалось, что все доселе наблюдавшиеся кометы пришли из межзвездного пространства и туда же вернулись опять. Трудно сказать, сколько времени продолжалось бы такое положение, если бы не одно важнейшее событие в истории человечества.

Гениальный естествоиспытатель, великий физик и математик Исаак Ньютон завершил выдающийся научный труд, связанный с анализом движения планет вокруг Солнца, и сформулировал закон всемирного тяготения: сила взаимного притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Иными словами, чем массивнее тела и чем меньше расстояние между ними, тем сильнее они притягиваются друг к другу.

Согласно этому закону природы все планеты движутся вокруг Солнца не произвольным образом, а строго по определенным орбитам. Орбиты эти представляют собой замкнутые линии. Напомним, что замкнутыми линиями являются, например, окружность, эллипс, т. е. линии у которых начала сливаются с концами.

Орбиты планет являются эллипсами. Правда, эти эллипсы не очень сильно вытянуты. Например, орбита, по которой движется наша Земля, является почти круговой.

Галлей обратился к Ньютону с предложением рассмотреть, как должны двигаться кометы в соответствии с законом всемирного тяготения. Напомним, что бытовало представление, что кометы движутся к Солнцу и от него по прямолинейным траекториям.

По-видимому, Ньютон посчитал просьбу Галлея серьезной, поскольку с большой охотой приступил к исследованиям. Согласно результатам этих исследований, кометы в зависимости от различных условий должны описывать около Солнца либо эллипс, либо параболу, либо гиперболу.

Чтобы представить себе, как выглядит парабола (если вы не помните этого из курса средней школы), нарисуйте карандашом вытянутый эллипс, затем половину его сотрите резинкой, а две торчащие линии продолжите до края листа и представьте себе, что эти линии так и уходят в бесконечность, никогда не пересекаясь. Параболу также можно изобразить с помощью гибкого прутика ивы. Возьмите прутик двумя руками за оба конца и аккуратно, чтобы не сломать, согните его до положения, когда концы прутика станут параллельными, и после этого слегка раздвиньте — получится парабола. Теперь раздвигайте концы прутика до тех пор, пока не образуется почти прямой угол. Это будет гипербола.

Таким образом, вы видите, что в отличие от эллипса и парабола, и гипербола не являются замкнутыми линиями: их концы никогда не соединяются с началами.

Итак, согласно Ньютону, кометы движутся либо по эллиптическим, либо по параболическим, либо по гиперболическим орбитам, причем в фокусе каждой орбиты находится Солнце. Фокус кривой — это некоторая точка F, лежащая в плоскости этой кривой. Фокусы у парабол, гипербол и эллипсов расположены вблизи закруглений этих кривых. Очевидно, что у параболы и гиперболы имеется по одной такой точке, в ней и находится Солнце, а у эллипса таких точек две, и Солнце находится в одной из них.

Мы говорим об этом столь подробно, чтобы дать вам некоторую информацию к размышлению. Если вы сейчас отложите книжку и немного поразмышляете, то сами убедитесь, какой важный метод исследования открыл Ньютон. Астрономам достаточно вычислить орбиту кометы, и эта орбита сама «скажет», вернется ли комета к Солнцу, или навсегда покинет его.

Легко сообразить, что если орбита окажется параболической или гиперболической, т. е. незамкнутой, то комета, имеющая такую орбиту, уже никогда не вернется.

Совсем другое дело, если орбита окажется эллиптической. Поскольку эллипс — линия замкнутая, комета должна обязательно вернуться в ту точку пространства, в которой ее уже наблюдали с Земли. Когда же это произойдет? Тогда, когда комета сделает один оборот вокруг Солнца.

А сколько для этого понадобится времени? Например, Земля совершает один оборот вокруг Солнца за каждые 365 дней, т. е. за год. А Юпитер, который отстоит от Солнца намного дальше, чем Земля, совершает один оборот за 4329 дней, т. е. почти за 12 земных лет.
Сколько же времени нужно комете, движущейся по эллипсу, чтобы сделать один оборот? Это зависит от различных параметров эллипса, в частности от расстояния между его фокусами. Чем меньше это расстояние, тем быстрее комета совершит оборот вокруг Солнца.

Надо сказать, что вычислить орбиту кометы по данным наблюдений — задача очень трудная. Это прекрасно понимал Ньютон, и поэтому первую орбиту он рассчитал сам.

В те далекие времена не было ни вычислительных машин, ни микрокалькуляторов, ни даже арифмометров. Все вычисления делались вручную. Для этого составлялись специальные громоздкие таблицы, а сами вычисления могли продолжаться долгие месяцы, а иногда и годы.
Орбита кометы, которую рассчитал Ньютон, оказалась эллиптической, и он сделал вывод, что комета должна вернуться.

Вдохновленный научным подвигом Ньютона, Галлей стал собирать сведения о ранее наблюдавшихся кометах. Это было, конечно, очень непростое дело. Нужно было разыскать древние летописи, рукописи астрономов из различных стран, в которых приводились координаты комет на небе и достаточно точные данные о времени каждого наблюдения.

Галлею удалось собрать данные о многих кометах, и он приступил к труднейшей и изнурительной работе — вычислению их орбит.

К 1705 году Галлей рассчитал орбиты 20 комет, которые наблюдались после 1337 года. Но неутомимый ученый не остановился на этом. Он с великим усердием принялся анализировать результаты своего уникального труда. Каково же было его удовлетворение, когда он установил, что у комет 1607 и 1682 годов орбиты оказались удивительно похожими друг па друга.

Неужели это одна и та же комета? Если это так, то один оборот она делает за 75 лет, т. е. эта комета должна была наблюдаться и за 75 лет до 1607 года. И действительно, Галлей выяснил, что по такой же точно орбите двигалась и комета 1531 года!

Вы уже, наверное, угадали следующий шаг Галлея? Да, раз последнее наблюдение этой кометы состоялось в 1682 году, значит очередное ее появление должно произойти через 75 лет. Именно Галлеем было предсказано, что в 1758 году комета вновь вернется к Солнцу.

Галлей не дожил до дня своего триумфа. Он скончался в 1742 году в возрасте 86 лет.

Надо сказать, что пути в науке никогда не бывают гладкими. Наоборот, они просто усеяны трудностями, противоречиями, разочарованиями, и преодолеть их не всякому под силу. Не минула чаша сия и Галлея. Еще анализируя кометные орбиты, он обратил внимание, что возвращение кометы иногда происходит не точно через 75 лет, а с разницей в несколько месяцев и даже в один год. В чем дело, ни Галлей, ни его современники точно сказать не могли. Поэтому Галлей, предсказывая появление кометы в 1758 году, не мог назвать месяц, когда комета будет хорошо видна с Земли.

И вот наступил 1758 год. Астрономы приникли к окулярам своих телескопов, надеясь первыми обнаружить комету и известить мир о том, что пришла пора взглянуть на чудо научного предсказания и воздать должное незабвенному Галлею. Но напрасны были их ожидания. 1758 год проходил, а комета не появлялась.

Что же случилось? Предсказание Галлея было ошибкой, или комета опаздывала?

Как всегда, общество разделилось на два лагеря. Большая часть скептически настроенных людей, для которых безвозмездный труд астрономов казался чудачеством, если не сказать глупостью, откровенно смеялись над наивностью одураченной публики. Люди более образованные и особенно астрономы очень хотели, чтобы предсказание Галлея сбылось. Но... комета не появилась.

Что могло задержать ее в пути? По-видимому, влияние больших планет Юпитера и Сатурна — к такому мнению пришли многие ученые. Что же оставалось делать? Ждать? Ведь методов учета влияния планет на движение комет еще не было.

Поистине, пути науки неисповедимы! Лучшие астрономы того времени обшаривали каждый уголок небесного свода, но удача прошла мимо них, как вода через решето. Первым комету увидел никому не известный немецкий крестьянин по фамилии Палич, который в ночь под рождество 25 декабря 1758 года не танцевал и не пел вокруг елки, а внимательно всматривался в звездное небо, отыскивая небесную странницу.

Предсказание Галлея сбылось.

Через перигелий комета прошла 13 марта 1759 года. Общественность понимала, что победа была полной.

Самым первым упоминанием появления кометы считается запись наблюдений китайских астрономов, датируемая примерно 2296 г. до н.э. Это явление считалось предвестником несчастий, болезней и всевозможных катаклизмов. Не имея возможности изучить их, Аристотель пытался объяснить эти явления как атмосферные. Глубокие исследования начались в эпоху Средневековья.

Известный астроном того времени Региомонтан первый начал изучать строение данных на тот момент еще совсем неизведанных космических тел. Немного позже датский астроном Тихо Браге причислил их к небесным телам.

Проект Вега

Данный проект был разработан советскими учеными, и состоял из 3-х фаз: изучение поверхности и динамики атмосферы Венеры, и прохождение вблизи Галлеи. Стартовал космический аппарат с Байконура в 1984 г.

Приборы для изучения ядра кометы располагались на движущихся платформах, которые автоматически отслеживали положение и поворачивались вслед за ней.

Ядро кометы, виден выброс материала с поверхности

Исследования показали, что ядро Галлеи имеет вытянутую неправильную форму с очень высокой температурой и низкой отражаемостью. Измерения химического состава показали, что большую часть газа составляет водяной пар.

На основании этого был сделан вывод, что ее голова состоит из замерзшей воды с вкраплениями молекул металлов и силикатов.

Состав кометы

Ядро Галлеи в диаметре всего 10 километров и состоит изо льдов различных соединений, камней, металла и частиц. При нагреве головы часть льда испаряется, и освободившиеся частицы создают газово-пылевое облако. Спектральный анализ показал наличие в атмосфере кометы органических молекул. Это стало основой предположений ученых о внеземном происхождении жизни на планете Земля.

Анимация приближения зонда Джотто к ядру

События

Небольшая комета Хартли-2 будет видна с Земли невооруженным взглядом 20 октября, когда она пролетит мимо планеты всего в 11-и миллионов километрах. За последние столетия это будет самым близким "контактом" нашей планеты с кометой.

Хартли-2 была обнаружена в 1986 году. Ее орбитальный путь был далек от Земли, пока парочка вращений вокруг Юпитера не пододвинули орбиту ближе.

Хартли-2 войдет в число комет, пролетевших за последние века достаточно близко от Земли.

Комета Макнот (McNaught) осветила небо в 2007 году. Став самой яркой кометой за более чем сорок лет, Макнот была прозвана Великой кометой 2007 года. Астронавтам удалось понаблюдать за этой кометой, в результате пролив свет на состав таких небесных тел. Космический аппарат Уиллис обнаружил тут уменьшение солнечного ветра.

Первооткрыватель кометы, австралийский астроном Роберт Макнот (Robert McNaught) обнаружил в 2009 году еще одну новую яркую комету Макнот С/2009 R1 , пролетевшую мимо Земли в июне этого года.

Комета Schwassman-Wachmann удивила ученых в 1995 году, когда раскололась на три мини-кометы. Распад небесного тела, кстати, до сих пор продолжается. Ко времени своего приближения к Земле в 2006 году, Schwassman-Wachmann разделился уже на 30 мелких кусков, часть из которых максимально приблизятся к Земле в 2022 году.

Hale-Bopp считается самой "долгоиграющей" кометой в 20-ом веке. Земляне могли наблюдать ее на протяжении 18 месяцев с 1996 по 1997 годы.

Гигантская комета впервые была замечена за орбитой Юпитера и светила в тысячу раз ярче, чем находящаяся на таком же расстоянии комета Галлея. Специалисты НАСА оценивают диаметр ядра Hale-Bopp в 19-25 миль, что получается в соотношении двух и пяти к размеру кометы, столкнувшейся с нашей планетой 65 миллионов лет тому назад. Hale-Bopp не вернется в нашу солнечную систему до 4385 года.

"Большая комета 1996 года" Hyakutake , пролетая близко от Земли, освещала небо голубовато-зеленым светом, по версии ученых, из-за наличия в составе эмиссии двухатомного углерода. Hyakutake была также первой кометой, излучающей рентгеновские лучи.

Shoemaker-Levy -9 столкнулась с Юпитером в 1994-ом году. Тогда мы впервые наблюдали столкновение двух тел Солнечной системы. В результате такой "встречи" образовались пузырьки газа, в атмосфере остались темные следы.

Shoemaker-Levy -9 стала первой кометой, крутящейся не вокруг Солнца, а планеты. Юпитер, скорее всего, притянул комету в свою орбиту в 1960-70-х годах.

Астрономы предвещали в 2126 годах столкновение Земли с кометой Swift-Tuttle . Однако, впоследствии пересмотрели свои расчеты - комета пролетит мимо нас на расстоянии в 15 миллионов миль.

Эта комета входит в метеорный поток Персеиды, ежегодно появляющийся в летнем ночном небе.

Самой известной кометой, наверное, является комета Галлея , виднеющаяся с Земли каждые 75 либо 76 лет. Таким образом, человек может наблюдать ее, скажем, дважды в своей жизни.

За кометой наблюдали еще с древних времен. Но о том, что это именно та комета, циклично наблюдаемая с Земли, открыл в 1705 году английский астроном Эдмонд Галлей (Edmond Halley).

В следующий раз комета будет видна с Земли в 2061 году.

Ближе всего к нашей планете за последние два столетия приблизилась небольшая комета IRAS-Araki-Alcock в 1983 году. Размером с луну она появилась в небе на расстоянии всего в три миллиона миль. Специалистам из НАСА удалось доказать при помощи спутника, что в составной части этой кометы содержится сера - первое такого рода открытие.

Самой яркой кометой столетия была West в 1976 году. Она была настолько ясной, что за ней можно было наблюдать и в дневное время. Комета эта все же еще не скоро вернется на расстояние, близкое к Земле.

Единственной короткопериодической кометой, которую хорошо видно невооруженным взглядом, является комета Галлея. Любому желающему предоставляется возможность увидеть данное космическое тело с интервалом в 76 лет.

Открытие кометы

Комета Галлея наблюдалась еще в древности, поскольку о ней сохранились свидетельства в давних китайских и вавилонских источниках.

Впервые ее зафиксировали еще в предыдущей эре, в 240 году. Известному английскому астроному Эдмунду Галлею показалось, что наблюдаемое им в 1682 году космическое тело очень похоже на кометы, пролетавшие в 1531 и 1607 годах. Он, изучая исторические записи, составил каталог для элементов орбит космических тел, а также сравнивал пути комет, ранее зафиксированные другими учеными в разное время (Апианом в 1531, Кеплером в 1607 и наблюдаемую им комету в 1682 году). После этого, Галлей предположил, что все они являются одним и тем же космическим телом, которое каждые 75-76 лет обращается вокруг солнца. На основании этого, с учетом приближений, он предсказал следующее возвращение кометы в 1758 г. Галлей ушел из жизни в 1742 году, а 16 лет спустя, как он и обещал, комета вернулась. Впервые данное космическое тело было названо в честь астронома в 1759 году французом Н. Лакайлем. Комета Галлея является первой в своем роде, для которой учеными была определена эллиптическая орбита, а также установлена периодичность возвращений.

Прилет обратно этого космического тела означало то, что не одни планеты способны «летать» вокруг Солнца. Ярким примером этому является комета Галлея, фото которой впервые было сделано в 1910 году в городе Гейдельберг (Германия).

Исследование кометы

Последний раз, когда появлялась возможность увидеть комету Галлея невооруженным взглядом, был 1986 г. С Земли обзор был плохим, но некоторые космические аппараты впервые сделали фотографии крупным планом, которые позволили узнать больше о ее структуре. Самые удачные снимки сделала европейская автоматическая межпланетная станция «Джотто». На них видны кратеры, гребни, большие фонтаны газа, которые извергаются из трещин. Также установили, что при приближении к Солнцу вещества на поверхности ядра кометы сублимируются (переходят в газообразное состояние). Это приводит к возникновению комы (достигает 100 тысяч километров в поперечнике), действие солнечного излучения на которую и образовывает хвост кометы.

Несмотря на громадные размеры комы, ядро космического тела сравнительно небольшое и имеет форму картофелины (15*8*8 км).

"Технические" характеристики

Комета Галлея имеет массу порядка 2*10 14 килограмм, что также является малым показателем. Средняя плотность космического тела в 600 кг/м 3 говорит о том, что ядро формируют слабо связанные фрагменты, которые образуют груду обломков. Комета отражает всего 4% света, который на нее падает. Такое отражение больше подходит куску угля, чем льда. Хоть космическое тело и кажется для наблюдателей с Земли ослепительно белым, на самом деле, его ядро угольно-черное. После анализа всех наблюдений ученые пришли к выводу, что его формируют нелетучие материалы. Самым активным периодическим астероидом, известным на сегодняшний день, является именно она - комета Галлея. 2012 год, несмотря на заявления многих астрологов, не стал тривиальным для жизни Земли, так как это космическое тело пролетело вдали от нашей планеты.