הילה (שביט)

ההילה (קומה) היא המעטפת הערפילית סביב גרעין השביט, שנוצרת כאשר השביט חולף ליד השמש במסלולו האליפטי. כאשר השביט מתחמם, חלקים ממנו עוברים תהליך המראה ההילה מקנה לשביט מראה מעורפל כאשר צופים בו בטלסקופ, להבדיל מכוכבים שנראים נקודתיים. מקור המילה קומה הוא במילה היוונית κόμη (kómē), שפירושו "שיער", והוא גם מקור המונח האנגלי לשביט (comet). ההילה עשויה בדרך כלל מקרח ואבק. מים מרכיבים עד 90% מהחומרים הנדיפים, שמתאדים מהגרעין כאשר השביט נמצא במרחד של כ-3–4 יחידות אסטרונומיות (280–370 מיליון מיל; 450–600 מיליון קילומטרים) מהשמש. מולקולת המים מתפרקת בעיקר באמצעות פוטודיסוציאציה ובמידה קטנה בהרבה דרך תהליך פוטויוניזציה. רוח השמש ממלאת תפקיד קטן בפירוק המים בהשוואה לפוטוכימיה. חלקיקי אבק גדולים יותר נותרים לאורך מסלול השביט בעוד שחלקיקים קטנים יותר נדחפים על ידי לחץ הקרינה הרחק מהשמש אל זנבו של השביט. ב-11 באוגוסט 2014, אסטרונומים פרסמו לראשונה מחקרים, שנעזרו באינטרפרומטרית רדיו לגילוי שכיחויות HCN, HNC H2CO, ואבק בהילות השביטים C/2012 F6 (Lemmon) ו-C/2012 S1 (ISON). ב-2 ביוני 2015, דיווחה נאס"א כי הספקטרוגרף של ALICE על גשושית החלל רוזטה שחקרה את השביט צ'וריומוב-גרסימנקו מצא כי אלקטרונים (בטווח של 1 קילומטר (0.62 מיל) מעל גרעין השביט) הנוצרים מפוטו-יוניזציה של מולקולות מים על ידי קרינת שמש, ולא פוטונים מהשמש, אחראים לפירוק של מולקולות מים ופחמן דו-חמצני בהילת השביט. ההילה גדלה בדרך כלל כאשר השביט מתקרב לשמש. ההילה עשויה להיות גדולה כמו קוטרו של צדק, למרות שצפיפותה נמוכה מאוד. כחודש לאחר התפרצות באוקטובר 2007, לשביט 17P/Holmes הייתה, לפרק זמן קצר, אטמוספירת אבק קלושה גדולה יותר מהשמש. גם לשביט הגדול של 1811 הייתה הילה בקוטר השמש בערך. באופן מפתיע, גודלה של ההילה עלול להצטמצם כשהשביט חוצה את מסלול מאדים, כ-1.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש. במרחק זה רוח השמש הופכת חזקה מספיק כדי להרחיק את הגז והאבק מההילה, ולהגדיל את הזנב. בסוף מרץ 1996 התגלה כי שביטים פולטים קרני X. התגלית הייתה מפתיעה כיוון שפליטה של קרינת X קשורה בדרך כלל לגופים בטמפרטורה גבוהה מאוד. סבורים שבשביטים נוצרת קרינה זו על ידי האינטראקציה בין השביטים לרוח השמש: כאשר יונים טעונים עוברים בהילת השביט, הם מתנגשים באטומים ובמולקולות, ו"קורעים" מהם אלקטרון אחד או יותר. קריעה זו גורמת לפליטת קרינת X ופוטונים אנרגטיים בתחום האולטרה סגול רחוק. ניתן לאמוד את גודל ההילה בעזרת טלסקופ על פני כדור הארץ. בשיטת הסחף (drift method), נועלים את הטלסקופ במקומו ומודדים את זמן המעבר של הדיסק הנראה של ההילה בשדה הראייה. הזמן, כפול קוסינוס זווית נטיית השביט, כפול 0.25, נותן את קוטר ההילה בדקות קשת. אם המרחק לשביט ידוע, ניתן לקבוע את הגודל הנראה של ההילה. בשנת 2015 צוין כי ALICE, הספקטרוגרף המתוקן על גשושית רוזטה, גילה בהילת השביט צ'וריומוב-גרסימנקו מימן, חמצן, פחמן וחנקן. ALICE מצא שאלקטרונים שנוצרו על ידי אור אולטרא-סגול מתנגשים ומפרקים מולקולות של מים ופחמן חד-חמצני. טלסקופ החלל הוותיק OAO-2 (אנ') זיהה הילות גדולות של גז מימן סביב שביטים.. ב-1986, גשושית החלל ג'וטו זיהתה יוני מימן במרחק של 7.8 מיליון ק"מ הרחק מהשביט האלי כאשר חלפה בסמוך לשביט. הילת גז מימן זוהתה בקוטר פי 15 מקוטר השמש (12.5 מיליון מיל). תכלית זו גרמה לנאס"א לכוון את משימת פיוניר ונוס לעבר השביט, ונקבע שהשביט פולט 12 טון מים בשנייה. פליטת גז המימן לא זוהתה מפני השטח של כדור הארץ, מכיוון שאורכי גל האופיינים למים נחסמים על ידי האטמוספירה. התהליך שבו מים מתפרקים למימן וחמצן נחקר על ידי מכשיר ALICE על סיפון הגשושית רוזטה. אחת הבעיות היא מאיפה מגיע המימן וכיצד: First, an ultraviolet photon from the Sun hits a water molecule in the comet's coma and ionises it, knocking out an energetic electron. This electron then hits another water molecule in the coma, breaking it apart into two hydrogen atoms and one oxygen, and energising them in the process. These atoms then emit ultraviolet light that is detected at characteristic wavelengths by Alice. הילת גז מימן בגודל פי שלושה מהשמש זוהתה על ידי סקיילאב סביב קוהוטק בשנות ה-70. SOHO זיהה הילה של גז מימן ברדיוס של יותר מיחידה אסטרונומית אחת סביב השביט הייל-בופ. מים הנפלטים על ידי השביט מתפרקים על ידי אור השמש, והמימן בתורו פולט אור אולטרה סגול. נמדדו הילות בגודל של כעשרה מיליארד מטרים. משימת רוזטה מצאה בהילת השביט צ'וריומוב-גרסימנקו פחמן חד-חמצני, פחמן דו-חמצני, אמוניה, מתאן ומתנול, כמו גם כמויות קטנות של פורמלדהיד, מימן גופרתי, מימן ציאניד, גופרית דו-חמצנית ופחמן דו גופרתי. ארבע הגזים השכיחים ביותר בהילת השביט היו מים, פחמן דו-חמצני, פחמן חד-חמצני וחמצן. היחס בין כמות החמצן לכמות המים שנפלטו מהשביט נשאר קבוע לאורך חודשים אחדים. גרעין השביט מדיה וקבצים בנושא הילה בוויקישיתוף מראה ומבנה השביט נאס"א - שביטים נאס"א - קוסמוס - שביטים (פרק 14) Combi, Michael R.; Harris, W. M.; Smyth, W. H. (2004). "Gas Dynamics and Kinetics in the Cometary Coma: Theory and Observations" (PDF). Comets II. Lunar and Planetary Institute. 745: 523–552. Bibcode:2004come.book..523C. "Chapter 14, Section 2 | Comet appearance and structure". lifeng.lamost.org. נבדק ב-2017-01-08. Zubritsky, Elizabeth; Neal-Jones, Nancy (11 באוגוסט 2014). "RELEASE 14-038 - NASA's 3-D Study of Comets Reveals Chemical Factory at Work". NASA. נבדק ב-2014-08-12. {{cite web}}: (עזרה) Cordiner, M.A.; et al. (11 באוגוסט 2014). "Mapping the Release of Volatiles in the Inner Comae of Comets C/2012 F6 (Lemmon) and C/2012 S1 (ISON) Using the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array". The Astrophysical Journal. 792: L2. arXiv:1408.2458. Bibcode:2014ApJ...792L...2C. doi:10.1088/2041-8205/792/1/L2. {{cite journal}}: (עזרה) Agle, DC; Brown, Dwayne; Fohn, Joe; Bauer, Markus (2 ביוני 2015). "NASA Instrument on Rosetta Makes Comet Atmosphere Discovery". NASA. נבדק ב-2015-06-02. {{cite web}}: (עזרה) Feldman, Paul D.; A'Hearn, Michael F.; Bertaux, Jean-Loup; Feaga, Lori M.; Parker, Joel Wm.; et al. (2 ביוני 2015). "Measurements of the near-nucleus coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with the Alice far-ultraviolet spectrograph on Rosetta" (PDF). Astronomy and Astrophysics. 583: A8. Bibcode:2015A&A...583A...8F. doi:10.1051/0004-6361/201525925. {{cite journal}}: (עזרה) Jewitt, David (2007-11-09). "Comet Holmes Bigger Than The Sun". Institute for Astronomy at the University of Hawaii. נבדק ב-2007-11-17. Gary W. Kronk. "The Comet Primer". Cometography.com. נבדק ב-2011-04-05. "First X-Rays from a Comet Discovered". Goddard Spaceflight Center. נבדק ב-2006-03-05. "Interaction model – Probing space weather with comets". KVI atomics physics. אורכב מ-המקור ב-2006-02-13. נבדק ב-2009-04-26. Levy, D.H. (2003). David Levy's Guide to Observing and Discovering Comets. Cambridge University Press. p. 127. ISBN 9780521520515. נבדק ב-2017-01-08. "Ultraviolet study reveals surprises in comet coma / Rosetta / Space Science / Our Activities / ESA". esa.int. נבדק ב-2017-01-08. "Orbiting Astronomical Observatory OAO-2". sal.wisc.edu. נבדק ב-2017-01-08. "Giotto overview / Space Science / Our Activities / ESA". esa.int. נבדק ב-2017-01-08. "About Comets". lpi.usra.edu. נבדק ב-2017-01-08. Ultraviolet study reveals surprises in comet coma – Rosetta – ESA's comet chaser (באנגלית אמריקאית) "SP-404 Skylab's Astronomy and Space Sciences Chapter 4 Observations of Comet Kohoutek". history.nasa.gov. נבדק ב-2017-01-08. Burnham, R. (2000). Great Comets. Cambridge University Press. p. 127. ISBN 9780521646000. נבדק ב-2017-01-08. "NASA's Cosmos". ase.tufts.edu. נבדק ב-2017-01-08. "The scent of a comet: Rotten eggs and pee – CNET". cnet.com. נבדק ב-2017-01-08. Rosetta finds molecular oxygen on comet 67P (Update), phys.org (באנגלית)