Kometa

Kometa je ledeno, malo tijelo Sunčevog sistema slično asteroidu, koje se zagrijava i počinje ispuštati plinove kada prolazi blizu Sunca, što je proces koji se naziva izbacivanje plina. Ovo stvara produženu, gravitaciono nevezanu atmosferu ili komu koja okružuje jezgro, a ponekad i rep gasa i gasa prašine koji se izbacuje iz kome. Ovi fenomeni su posljedica djelovanja sunčevog zračenja i plazme solarnog vjetra koja djeluje na jezgro komete. Jezgra kometa imaju prečnik od nekoliko stotina metara do desetina kilometara i sastoje se od labavih kolekcija leda, prašine i malih kamenih čestica. Koma može biti do 15 puta veća od Zemljinog prečnika, dok se rep može protezati više od jedne astronomske jedinice. Ako je dovoljno blizu i svijetla, kometa se može vidjeti sa Zemlje bez pomoći teleskopa i može povući luk do 30° (60 Mjeseca) preko neba. Komete su od davnina posmatrale i bilježile mnoge kulture i religije.

Komete obično imaju visoko ekscentrične eliptične orbite i širok raspon orbitalnih perioda, u rasponu od nekoliko godina do potencijalno nekoliko miliona godina. Kratkoperiodične komete potiču iz Kuiperovog pojasa ili s njim povezanog raspršenog diska, koji se nalaze izvan orbite Neptuna. Smatra se da komete dugog perioda potiču iz Oortovog oblaka, sfernog oblaka ledenih tijela koji se proteže izvan Kuiperovog pojasa do pola puta do najbliže zvijezde. Dugoperiodične komete pokreću se prema Suncu gravitacionim smetnjama zvijezda u prolazu i galaktičke plime. Hiperboličke komete mogu jednom proći kroz unutrašnji Sunčev sistem prije nego što budu odbačene u međuzvjezdani prostor. Pojava komete naziva se priviđenje.

U našem solarnom sistemu, postoje orbite kometa koje se se mogu protezati mimo Plutonove i onih koje ulaze u unutrašnji solarni sistem, a mogu imati vrlo eliptične orbite oko Sunca. Često opisivane kao "prljave lopte", komete su sastavljene uglavnom od smrznutog ugljik-dioksida, metana i vode sa izmješanom prašinom i raznim grupama minerala.

Vjeruje se da potiču iz Oortovog oblaka koji se nalazi na velikoj udaljenosti od Sunca i koji se sastoji od ostataka izostalih iza kondenzacije Sunčeve maglice čiji su vanjski rubovi dovoljno hladni da se voda javlja u čvrstom (prije nego u gasovitom) agregatnom stanju. Asteroidi nastaju kroz različite procese, dok vrlo stare komete koje su izgubile sav svoj isparljivi materijal mogu izgledom podsjećati na asteroide. Do novembra 2021. zna se za 4.584 kometa. Međutim, ovo predstavlja vrlo mali dio ukupne potencijalne populacije kometa, budući da je rezervoar kometa sličnih tijela u vanjskom Sunčevom sistemu (u Oortovom oblaku) oko jedan trilion. Otprilike jedna kometa godišnje je vidljiva golim okom, iako su mnoge od njih slabe i nespektakularne. Posebno svijetli primjeri se nazivaju "velike komete". Komete su posjećivale sonde bez posade, kao što je NASA-in Deep Impact, koji je raznio krater na kometi Tempel 1 kako bi proučio njenu unutrašnjost, i Rosetta Evropske svemirske agencije, koja je prva spustila robotsku letjelicu na kometu.

Izumrle komete koje su mnogo puta prolazile blizu Sunca izgubile su skoro sav svoj led i prašinu i mogle bi da nalikuju malim asteroidima. Smatra se da asteroidi imaju drugačije porijeklo od kometa, jer su se formirali unutar orbite Jupitera, a ne u vanjskom Sunčevom sistemu. Međutim, otkriće kometa glavnog pojasa i aktivnih malih planeta kentaura zamaglilo je razliku između asteroida i kometa. Početkom 21. vijeka, otkriće nekih manjih tijela sa dugoperiodnim orbitama kometa, ali karakteristikama asteroida unutrašnjeg Sunčevog sistema, nazvano je Manks kometama. I dalje su klasifikovane kao komete, kao što je C/2014 S3 (PANSTARRS). Dvadeset sedam kometa Manx pronađeno je od 2013. do 2017.

 Etimologija 

Riječ kometa potiče od latinskog comēta ili comētēs. To je, romanizacija grčkog κομήτης 'nositi dugu kosu', Oksfordski riječnik engleskog jezika napominje da je izraz (ἀστὴρ) κομήτης već značio 'dugokosa zvijezda, kometa' na grčkom. Κομήτης je izvedeno od κομᾶν (koman) 'nositi dugu kosu', što je samo po sebi izvedeno od κόμη (komē) 'kosa glave' i označavalo je 'rep komete'.

Astronomski simbol za komete (predstavljen u Unicode-u) je , koji se sastoji od malog diska sa tri nastavka nalik na kosu.

 Fizičke karakteristike 

 Nukleus 

Čvrsta struktura jezgra komete poznata je kao nukleus. Kometni nukleusi se sastoje od amalgamacije stijena, prašine, vodenog leda i smrznutog ugljik-dioksida, ugljik-monoksida, metana i amonijaka. Kao takvi, popularno su opisani kao "prljave snježne grudve" po modelu Freda Whipplea. Komete sa većim sadržajem prašine nazvane su "ledene kugle prljavštine". Termin "ledene kugle prljavštine" nastao je nakon posmatranja sudara komete 9P/Tempel 1 sa sondom "impactor" koju je poslala NASA misija Deep Impact u julu 2005. Istraživanje sprovedeno 2014. sugeriše da su komete poput "prženog sladoleda" njihove površine su formirane od gustog kristalnog leda pomješanog sa organskim jedinjenjima, dok je unutrašnji led hladniji i manje gust. in significant quantities in comets has led to speculation that comets or meteorites may have brought the precursors of life—or even life itself—to Earth.

Površina nukleusa je općenito suha, prašnjava ili kamenita, što sugeriše da je led skriven ispod površinske kore debljine nekoliko metara. Jezgra sadrže niz organskih jedinjenja, koja mogu uključivati ​​metanol, cijanovodična kiselina, formaldehid, etanol, etan, i možda složenije molekule kao što su dugolančani ugljikovodici i aminokiseline. Godine 2009. potvrđeno je da je aminokiselina glicin pronađena u kometnoj prašini pronađenoj u NASA-inoj misiji Stardust. U augustu 2011. objavljen je izvještaj, zasnovan na NASA-inim studijama meteorita pronađenih na Zemlji, koji sugeriše da su komponente DNK i RNK (adenin, gvanin i srodni organski molekuli) možda formirani na asteroidima i kometama.

Spoljne površine kometnih jezgara imaju veoma nizak albedo, što ih čini među najmanje reflektujućim objektima pronađenim u Sunčevom sistemu. Svemirska sonda Giotto otkrila je da jezgro Halleyjeve komete (1P/Halley) reflektuje oko četiri procenta svjetlosti koja pada na njega, a Deep Space 1 je otkrio da površina komete Boreli reflektuje manje od 3,0% za poređenje, asfalt reflektuje sedam posto. Materijal tamne površine jezgre može se sastojati od složenih organskih jedinjenja. Solarno grijanje uklanja lakša isparljiva jedinjenja, ostavljajući za sobom veća organska jedinjenja koja su obično veoma tamna, poput katrana ili sirove nafte. Niska reflektivnost kometnih površina uzrokuje da apsorbiraju toplinu koja pokreće njihove procese ispuštanja plinova.

Uočena su jezgra kometa sa radijusima do 30 kilometara, ali je teško utvrditi njihovu tačnu veličinu. Nukleus 322P/SOHO je vjerovatno samo 100-200 metara u prečniku. Nedostatak manjih kometa koji je otkriven uprkos povećanoj osjetljivosti instrumenata naveo je neke da sugerišu da postoji stvarni nedostatak kometa manjih od 100 metara u prečniku. Procijenjeno je da poznate komete imaju prosječnu gustinu od 0,6 g/cm3. Zbog svoje male mase, jezgra kometa ne postaju sferna pod vlastitom gravitacijom i stoga imaju nepravilan oblik.


Smatra se da su otprilike šest posto asteroida blizu Zemlje izumrla jezgra kometa koje više ne doživljavaju ispuštanje gasova, uključujući 14827 Hypnos i 3552 Don Quijote.

Rezultati svemirske letjelice Rosetta i Philae pokazuju da jezgro 67P/Čurjumov–Gerasimenko nema magnetno polje, što sugeriše da magnetizam možda nije igrao ulogu u ranom formiranju planetezimala. Nadalje, ALICE spektrograf na Rosetti je utvrdio da su elektroni (unutar 1 km iznad jezgra komete) proizvedeni fotojonizacijom molekula vode sunčevim zračenjem, a ne fotoni sa Sunca kako se ranije mislilo, odgovorni za degradaciju vode. i molekule ugljik-dioksida oslobođene iz jezgra komete u komu. Instrumenti na landeru Philae pronašli su najmanje šesnaest organskih jedinjenja na površini komete, od kojih su četiri (acetamid, aceton, metil izocijanat i propionaldehid) prvi put otkrivena na kometi.

+Svojstva nekih kometa Naziv Dimenzije(km) Gustoća(g/cm3) Masa(kg)Halley: Using the volume of an ellipsoid of 15×8×8 km * a rubble pile density of 0.6 g/cm3 yields a mass (m=d*v) of 3.02E+14 kg.
Tempel 1: Using a spherical diameter of 6.25 km; volume of a sphere * a density of 0.62 g/cm3 yields a mass of 7.9E+13 kg.
19P/Borrelly: Using the volume of an ellipsoid of 8x4x4km * a density of 0.3 g/cm3 yields a mass of 2.0E+13 kg.
81P/Wild: Using the volume of an ellipsoid of 5.5x4.0x3.3 km * a density of 0.6 g/cm3 yields a mass of 2.28E+13 kg.Reference Halleyjeva kometa 15 × 8 × 8 0.6 3 Tempel 1 7.6 × 4.9 0.62 7.9 19P/Borrelly 8 × 4 × 4 0.3 2.0 81P/Wild 5.5 × 4.0 × 3.3 0.6 2.3 67P/Čurjumov–Gerasimenko 4.1 × 3.3 × 1.8 0.47 1.0

 Koma 


Oslobođeni tokovi prašine i gasa formiraju ogromnu i izuzetno tanku atmosferu oko komete zvanu "koma". Sila koju na komu vrši pritisak sunčevog zračenja i Sunčev vjetar uzrokuju formiranje ogromnog "repa" okrenutog od Sunca.

Koma je općenito napravljena od vode i prašine, pri čemu voda čini do 90% isparljivih tvari koje izlaze iz jezgra kada se kometa nalazi na udaljenosti od 3 do 4 astronomske jedinice (450.000.000 do 600.000.000 km od Sunca).  H2O roditeljski molekul se uništava prvenstveno fotodisocijacijom i u mnogo manjoj mjeri fotojonizacijom, pri čemu solarni vjetar igra manju ulogu u uništavanju vode u poređenju sa fotohemijom. Veće čestice prašine ostavljaju se duž orbitalne putanje komete, dok se manje čestice laganim pritiskom guraju od Sunca u rep komete.

Iako je čvrsto jezgro kometa općenito manje od 60 kilometara u prečniku, koma može imati hiljade ili milione kilometara u prečniku, ponekad postajući veća od Sunca. Na primjer, otprilike mjesec dana nakon izbijanja u oktobru 2007, kometa 17P/Holmes je nakratko imala slabu atmosferu prašine veću od Sunca. Velika kometa iz 1811. imala je komu otprilike prečnika Sunca.[54] Iako koma može postati prilično velika, njena veličina se može smanjiti otprilike u vremenu kada pređe orbitu Marsa oko 1,5 astronomskih jedinica (220 000 000 km) od Sunca. Na ovoj udaljenosti solarni vjetar postaje dovoljno jak da otpuše gas i prašinu iz kome, i na taj način povećava rep. Uočeno je da se jonski repovi protežu na jednu astronomsku jedinicu (150 miliona km) ili više.


I koma i rep su osvijetljeni Suncem i mogu postati vidljivi kada kometa prođe kroz unutrašnji Sunčev sistem, prašina direktno reflektuje sunčevu svetlost dok gasovi sijaju od ionizacije. Većina kometa je preslaba da bi bila vidljiva bez pomoći teleskopa, ali nekoliko svake decenije postane dovoljno svijetlo da bi se moglo vidjeti golim okom. Povremeno kometa može doživeti ogroman i iznenadni izliv gasa i prašine, tokom kojeg se veličina kome uveliko povećava tokom određenog vremenskog perioda. Ovo se dogodilo 2007. kometi Holmes.

Godine 1996. otkriveno je da komete emituju X-zrake. Ovo je veoma iznenadilo astronome jer se rendgenska emisija obično povezuje sa tijelima na veoma visokim temperaturama. X-zrake nastaju interakcijom između kometa i solarnog vjetra: kada visoko nabijeni ioni solarnog vjetra lete kroz atmosferu komete, sudaraju se s atomima i molekulama komete, "kradući" jedan ili više elektrona iz atoma u procesu koji se naziva "razmjena naknada". Ova razmjena ili prijenos elektrona na ion solarnog vjetra je praćena njegovom deekscitacijom u osnovno stanje iona emisijom rendgenskih zraka i daleko ultraljubičastih fotona.

 Udarni front 
Udarne fronte nastaju kao rezultat interakcije između solarnog vjetra i kometne ionosfere, koja nastaje ionizacijom plinova u komi. Kako se kometa približava Suncu, sve veće stope ispuštanja gasova uzrokuju širenje kome, a sunčeva svjetlost ionizuje plinove u komi. Kada solarni vjetar prođe kroz ovu ionsku komu, pojavljuje se udarna fronta.

Prva zapažanja obavljena su 1980-ih i 1990-ih kada je nekoliko svemirskih letjelica letjelo pored kometa 21P/Giacobini-Zinner, 1P/Halley, i 26P/Grigg-Skjellerup. Tada je otkriveno da su udarne fronte kod kometa širi i postepeniji od oštrih planetarnih udarnih fronti koji se mogu vidjeti na Zemlji. Sva su ova zapažanja obavljena u blizini perihela kada su udare fronte već bile potpuno razvijene.

Svemirska sonda Rosetta je uočila udarni front na kometi 67P/Čurjumov–Gerasimenko u ranoj fazi razvoja udarne fronte kada se ispuštanje gasova povećalo tokom putovanja komete prema Suncu. Ovaj mladi udarni front nazvan je "dječji udarni front". Dječji udarni front je asimetričan i, u odnosu na udaljenost do nukleusa, širi je od potpuno razvijenih udarnih frontova.

 Repovi 

U vanjskom Sunčevom sistemu, komete ostaju zamrznute i neaktivne i izuzetno ih je teško ili nemoguće otkriti sa Zemlje zbog njihove male veličine. Statističke detekcije neaktivnih kometnih jezgara u Kuiperovom pojasu prijavljene su iz opservacija svemirskog teleskopa Hubble, ali su ove detekcije dovedene u pitanje. Kako se kometa približava unutrašnjem Sunčevom sistemu, sunčevo zračenje uzrokuje da isparljivi materijali unutar komete ispare i isteknu iz jezgra, noseći prašinu sa sobom.

Mlazovi prašine i plina formiraju svaki svoj poseban rep, usmjeren u malo različitim smjerovima. Rep prašine je ostavljen u orbiti komete na takav način da često formira zakrivljeni rep koji se naziva tip II ili prašinasti rep. U isto vrijeme, ionski ili tip I rep, napravljen od plinova, uvijek je usmjeren direktno od Sunca jer je na ovaj plin snažniji utjecaj sunčevog vjetra nego prašine, prateći linije magnetnog polja, a ne orbitalnu putanju. U prilikama—kao što je kada Zemlja prođe kroz orbitalnu ravan komete, može se vidjeti antirep, koji je usmjeren u suprotnom smjeru u odnosu na repove iona i prašine.


Posmatranje antirepa značajno je doprinijelo otkriću solarnog vjetra. Ionski rep nastaje kao rezultat jonizacije sunčevim ultraljubičastim zračenjem čestica u komi. Jednom kada su čestice jonizovane, one postižu neto pozitivan električni naboj, što zauzvrat dovodi do "indukovane magnetosfere" oko komete. Kometa i njeno indukovano magnetno polje predstavljaju prepreku česticama solarnog vjetra koje teku prema van. Budući da je relativna orbitalna brzina komete i solarnog vjetra nadzvučna, formira se pramčani udar uzvodno od komete u smjeru strujanja sunčevog vjetra. U ovom pramčanom udaru, velike koncentracije kometnih jona (nazvanih "joni za podizanje") se skupljaju i djeluju tako da "opterećuju" solarno magnetsko polje plazmom, tako da se linije polja "zavijaju" oko komete formirajući ionski rep.

Ako je opterećenje ionskog repa dovoljno, linije magnetnog polja se stisnu zajedno do tačke u kojoj, na određenoj udaljenosti duž ionskog repa, dolazi do ponovnog magnetskog povezivanja. Ovo dovodi do "događaja odvajanja repa". Ovo je primijećeno u nekoliko navrata, a jedan značajan događaj zabilježen je 20. aprila 2007, kada je ionski rep Enckeove komete bio potpuno odsječen dok je kometa prošla kroz koronalno izbacivanje mase. Ovaj događaj je posmatrala svemirska sonda STEREO.2

Godine 2013, naučnici ESA su izvijestili da ionosfera planete Venere struji prema van na način sličan ionskom repu koji se vidi kako struji iz komete u sličnim uslovima."

 Mlazevi 

Neravnomjerno zagrijavanje može uzrokovati da novogenerisani plinovi izbiju iz slabe tačke na površini jezgra komete, poput gejzira. Ovi tokovi plina i prašine mogu uzrokovati okretanje jezgra, pa čak i rascjepljenje. Godine 2010. otkriveno je da suhi led (zamrznuti ugljik-dioksid) može pokretati mlazove materijala koji teče iz jezgra komete. Infracrveno snimanje Hartleya 2 pokazuje da takvi mlazevi izlaze i nose sa sobom zrnca prašine u komu.

 Orbitalne karakteristike 
Većina kometa su mala tijela Sunčevog sistema sa izduženim eliptičnim orbitama koje ih dovode blizu Sunca za dio njihove orbite, a zatim izlaze u dalje krajeve Sunčevog sistema. Komete se često klasifikuju prema dužini orbitalnog perioda: Što je period duži, to je elipsa izduženija.

 Kratki period 
Periodične komete ili kratkoperiodične komete općenito se definišu kao one koje imaju orbitalni period manji od 200 godina. Obično kruže manje-više u ravni ekliptike u istom pravcu kao i planete. Njihove orbite ih obično vode u područje vanjskih planeta (Jupiter i dalje) u afelu; na primjer, afel Halejeve komete je malo izvan orbite Neptuna. Komete čije se afelije nalaze u blizini orbite velike planete nazivaju se njenom "porodicom". Smatra se da takve porodice proizlaze iz planete koja hvata nekadašnje dugoperiodične komete u kraće orbite.

U krajnjem kraćem orbitalnom periodu, Enckeova kometa ima orbitu koja ne doseže orbitu Jupitera i poznata je kao kometa Enckeovog tipa. Kratkoperiodične komete sa orbitalnim periodima manjim od 20 godina i malim nagibima (do 30 stepeni) prema ekliptici nazivaju se tradicionalnim kometama porodice Jupiter (JFC).  One poput Halejevih, sa orbitalnim periodima između 20 i 200 godina i inklinacijama koje se protežu od nule do više od 90 stepeni, nazivaju se Halejevim kometama (HTC). Od januara 2025. postoje 73 poznate komete tipa Encke (od kojih je šest klasifikovano kao objekti blizu Zemlje (NEO)), 106 HTC (od kojih su 36 NEO) i 815 JFC (od kojih su 153 NEO).

Nedavno otkrivene komete glavnog pojasa čine posebnu klasu, kruže u više kružnih orbita unutar asteroidnog pojasa.

Budući da ih njihove eliptične orbite često dovode blizu divovskih planeta, komete su podložne daljim gravitacionim perturbacijama. Kratkoperiodične komete imaju tendenciju da se njihova afelija poklapa sa velikom poluosom planete diva, pri čemu su JFC najveća grupa. Jasno je da komete koje dolaze iz Oortovog oblaka često imaju svoje orbite pod jakim uticajem gravitacije divovskih planeta kao rezultat bliskog susreta. Jupiter je izvor najvećih perturbacija, više nego dvostruko masivniji od svih ostalih planeta zajedno. Ove perturbacije mogu skrenuti dugoperiodične komete u kraće orbitalne periode.

Na osnovu njihovih orbitalnih karakteristika, smatra se da kratkoperiodične komete potječu od kentaura i Kuiperovog pojasa/raspršenog diska — diska objekata u trans-neptunskom području — dok se smatra da je izvor dugoperiodičnih kometa daleko udaljeniji sferni Oortov oblak (po O44, koji je holandski astronom Jan Hendrik opisao). Smatra se da ogromni rojevi tijela nalik kometi kruže oko Sunca u ovim udaljenim regijama u skoro kružnim orbitama. Povremeno gravitacijski utjecaj vanjskih planeta (u slučaju objekata Kuiperovog pojasa) ili obližnjih zvijezda (u slučaju objekata Oortovog oblaka) može baciti jedno od ovih tijela u eliptičnu orbitu koja ga odvodi prema Suncu i formira vidljivu kometu. Za razliku od povratka periodičnih kometa, čije su orbite utvrđene ranijim zapažanjima, pojava novih kometa ovim mehanizmom je nepredvidiva. Kada se bace u orbitu Sunca i neprestano vuku prema njemu, tone materije se uklanjaju sa kometa koje u velikoj mjeri utiču na njihov životni vijek; što su ogoljeniji, to kraće žive i obrnuto.

 Također pogledajte 
 Tunguska eksplozija
 C/2012 S1
 67P/Čurjumov–Gerasimenko

 Reference 

 Bibliografija 


 Dodatna literatura 



 Vanjski linkovi 

 Comets Page  at NASA's Solar System Exploration
 International Comet Quarterly
 How to Make a Model of a Comet audio slideshow – National High Magnetic Field Laboratory
 Catalogue of the Solar System Small Bodies Orbital Evolution

Kategorija:Komete
Kategorija:Koncepti u astronomiji