Kometa Halleya, znana również jako 1P / Halley, jest najbardziej znaną kometą w Układzie Słonecznym. Jako okresowa (lub krótkotrwała kometa) ma ona okres orbitalny krótszy niż 200 lat, w związku z czym był obserwowany więcej niż jeden raz przez ludzi tutaj na Ziemi przez wieki.
Jego pojawienie się na niebie nad Ziemią zostało odnotowane od czasów starożytnych i było kojarzone zarówno ze złymi, jak i dobrymi wróżbami wielu kultur. Ale tak naprawdę jego zachowanie nie różni się od żadnego krótkoterminowego gościa, który od czasu do czasu się zmienia. A jego wizyty stały się całkowicie przewidywalne!
Odkrycie:
Kometa Halleya jest obserwowana i rejestrowana przez astronomów od co najmniej 240 lat p.n.e., z wyraźnymi odniesieniami do komety wykonanymi przez chińskich, babilońskich i średniowiecznych kronikarzy europejskich. Jednak zapisy te nie rozpoznawały, że kometa była tym samym obiektem pojawiającym się z czasem. Dopiero w 1705 roku angielski astronom Edmond Halley, który użył Trzech zasad ruchu Newtona, aby ustalić, że jest on okresowy.
Aż do renesansu astronomowie uważali, że komety - zgodne z poglądami Arystotelesa - są jedynie zaburzeniami w atmosferze ziemskiej. Pomysł ten został obalony w 1577 r. Przez Tycho Brahe, który wykorzystał pomiary paralaksy, aby pokazać, że komety muszą leżeć poza Księżycem. Jednak przez kolejne stulecie astronomowie nadal wierzą, że komety podróżują po Układzie Słonecznym po linii prostej, a nie krążą wokół Słońca.
W 1687 r. W jego P.hilosophiæ Naturalis Principia MathematicaIzaak Newton wysunął teorię, że komety mogą podróżować na jakiejś orbicie. Niestety nie był w stanie opracować spójnego modelu wyjaśniającego to w tym czasie. Jako taki to Edmond Halley - przyjaciel i redaktor Newtona - pokazał, w jaki sposób teorie Newtona dotyczące ruchu i grawitacji można zastosować do komet.
W swojej publikacji z 1705 r. Streszczenie astronomii kometHalley obliczył wpływ pól grawitacyjnych Jowisza i Saturna na drogę komet. Korzystając z tych obliczeń i zarejestrowanych obserwacji komet, był w stanie ustalić, że kometa zaobserwowana w 1682 r. Podążała tą samą ścieżką, co kometa obserwowana w 1607 r.
Łącząc to z inną obserwacją poczynioną w 1531 r., Doszedł do wniosku, że wszystkie te obserwacje były tej samej komety i przewidywał, że powróci za kolejne 76 lat. Jego przewidywania okazały się słuszne, jak to widzieli w Boże Narodzenie 1758 r. Niemiecki rolnik i amator astronom Johann Georg Palitzsch.
Jego przewidywania były nie tylko pierwszym udanym testem fizyki newtonowskiej, ale także po raz pierwszy pokazano, że obiekt poza planetami krąży wokół Słońca. Niestety dla Halleya nie dożył powrotu komety (zmarł w 1742 r.). Ale dzięki francuskiemu astronomowi Nicolasowi Louisowi de Lacaille kometa została nazwana na cześć Halleya w 1759 roku.
Pochodzenie i orbita:
Podobnie jak wszystkie komety, których okrążenie Słońca zajmuje mniej niż około 200 lat, uważa się, że Kometa Halleya pochodzi z Pasa Kuipera. Okresowo niektóre z tych bloków skał i lodu - które są zasadniczo pozostałością materii powstającej z Układu Słonecznego około 4,6 miliarda lat temu - są wciągane głębiej do Układu Słonecznego i stają się aktywnymi kometami.
W 2008 r. Zaproponowano inny punkt początkowy dla komet typu Halleya, gdy odkryto obiekt trans-Neptuna z orbitą wsteczną podobną do orbity Halleya. Znana jako KV42 2008, orbita tej komety zabiera ją z miejsca poza orbitą Urana do dwukrotnej odległości Plutona. Sugeruje to, że Kometa Halleya może w rzeczywistości być członkiem nowej populacji małych ciał Układu Słonecznego, niezwiązanych z Pasem Kuipera.
Halley jest klasyfikowany jako kometa okresowa lub krótkotrwała, z orbitą trwającą 200 lat lub mniej. Kontrastuje to z długimi okresami komet, których orbity trwają tysiące lat i które pochodzą z Obłoku Oorta - sfery ciał kometalnych, która ma 20 000–50 000 jednostek AU od Słońca na jej wewnętrznej krawędzi. Inne komety przypominające orbitę Halleya, z okresami od 20 do 200 lat, nazywane są kometami typu Halleya. Do tej pory zaobserwowano tylko 54, w porównaniu z prawie 400 zidentyfikowanymi kometami z rodziny Jowisz.
Okres obiegu Halleya w ciągu ostatnich 3 stuleci wynosił od 75–76 lat, chociaż wahał się od 74–79 lat od 240 rpne. Jego orbita wokół Słońca jest wysoce eliptyczna. Ma peryhelium (tj. Punkt, w którym znajduje się najbliżej Słońca) o wartości zaledwie 0,6 AU, co umieszcza go między orbitami Merkurego i Wenus. Tymczasem aphelium - najdalsza odległość od Słońca - wynosi 35 AU, tyle samo co Pluton.
Nietypowa dla obiektu w Układzie Słonecznym orbita Halleya jest wstecznie - co oznacza, że krąży wokół Słońca w kierunku przeciwnym do planet (lub zgodnie z ruchem wskazówek zegara od północnego bieguna Słońca). Ze względu na wsteczną orbitę ma jedną z najwyższych prędkości w stosunku do Ziemi dowolnego obiektu w Układzie Słonecznym.
Orbity komet typu Halleya sugerują, że pierwotnie były to komety długookresowe, których orbity zostały zaburzone przez grawitację gazowych gigantów i skierowane do wewnętrznego Układu Słonecznego. Jeśli Halley była kiedyś kometą o długim okresie, prawdopodobnie pochodzi z Obłoku Oorta. Uważa się jednak, że Halley była krótkotrwałą kometą przez ostatnie 16 000–200 000 lat.
Ponieważ jej orbita zbliża się do Ziemi w dwóch miejscach, Halley jest ciałem macierzystym dwóch przelotnych meteorów: Eta Aquariids na początku maja i Orionidy pod koniec października. Obserwacje przeprowadzone w czasie pojawienia się Halleya w 1986 roku sugerują jednak, że deszcz meteorów Eta Aquarid może nie pochodzić z Komety Halleya, chociaż może być przez to zaburzony.
Struktura i skład:
Gdy Halley zbliża się do Słońca, wypycha strumienie sublimacji gazu z jego powierzchni, które bardzo nieznacznie zrzucają go ze ścieżki orbity. Proces ten powoduje, że kometa tworzy jasny ogon zjonizowanego gazu (ogon jonowy) i słaby, złożony z cząstek pyłu. Ogon jonowy jest również znany jako śpiączka (mała atmosfera), która rozciąga się na 100 000 km średnicy i składa się z substancji lotnych, takich jak woda, metan, amoniak i dwutlenek węgla.
Pomimo ogromnej wielkości śpiączki jądro Halleya jest stosunkowo małe - ma zaledwie 15 kilometrów długości, 8 kilometrów szerokości i około 8 kilometrów grubości. Jego masa jest również stosunkowo niska (szacunkowo 2,2 × 1014 kg lub 242,5 miliarda ton), a jego średnia gęstość wynosi około 0,6 g / cm3, wskazując, że jest wykonany z dużej liczby małych elementów luźno ze sobą połączonych.
Obserwacje statków kosmicznych wykazały, że gazy wyrzucane z jądra stanowiły 80% pary wodnej, 17% tlenku węgla i 3–4% dwutlenku węgla, ze śladowymi ilościami węglowodorów (chociaż nowsze źródła podają wartość 10% dla tlenku węgla, a także obejmują śladowe ilości metanu i amoniaku).
Stwierdzono, że cząsteczki pyłu są przede wszystkim mieszaniną związków węgiel-wodór-tlen-azot (CHON) - które są powszechne w zewnętrznym Układzie Słonecznym - i krzemianów, takich jak te występujące w skałach lądowych. Pewnego razu sądzono, że Halley mógł dostarczyć wodę na Ziemię w odległej przeszłości - w oparciu o stosunek deuteru do wodoru występujący w wodzie komety, co pokazało, że jest ona chemicznie podobna do oceanów na Ziemi. Jednak kolejne obserwacje wskazują, że jest to mało prawdopodobne.
ESA Giotto (1985-1992) i Rosji Vega misje (1986) dały planetologom pierwsze spojrzenie na powierzchnię i strukturę Halleya. Zdjęcia mogły uchwycić tylko około 25% powierzchni komety, ale mimo to ujawniły niezwykle zróżnicowaną topografię - wzgórza, góry, grzbiety, zagłębienia i co najmniej jeden krater.
Rola w mitach i przesądach:
Jak już wspomniano, Kometa Halleya ma długą i bogatą historię, jeśli chodzi o obserwowanie jej przez ludzi. W tym ostatnie wizyty Kometa Halleya była widoczna z Ziemi przy 30 różnych okazjach. Najwcześniejszym zapisem były kroniki Shih Chi i Wen Hsien Thung Khao, napisane w Chinach ok. 240 p.n.e.
Chociaż uważa się, że babilońscy skrybowie odnotowali pojawienie się Komety Halleya, gdy powrócił w 164 i 87 p.n.e., najbardziej znany pojawił się na krótko przed inwazją Anglii przez Wilhelma Zdobywcę w 1066 r. Podczas gdy król Harold z Anglii postrzegał kometę jako zły omen, William i jego siły zinterpretowali ją jako znak zbliżającego się zwycięstwa (przynajmniej według legendy).
W średniowieczu pojawienie się komet na nocnym niebie było zwiastunem złych wieści, wskazujących na to, że zmarła osoba o królewskim statusie lub że nadchodzą ciemne dni. Być może wynika to z tego, co postrzegano jako nieregularne i nieprzewidywalne zachowanie komet w porównaniu ze Słońcem, Księżycem i gwiazdami.
Wraz z rozwojem współczesnej astronomii ten pogląd na komety został w dużej mierze rozwiany. Jednak wielu nadal trzyma się poglądu Komety Halleya na „zgubę i mrok”, wierząc, że w pewnym momencie uderzy ona w Ziemię i wywoła Zdarzenie Poziomu Wymarcia, którego nie widziano od czasów dinozaurów.
Zanik:
Trudno jest przewidzieć ogólną długość życia Halleya, a opinie są różne. W 1989 r. Rosyjscy astronomowie Borys Chirikow i Witalij Wechesławow przeprowadzili analizę 46 zjawisk Komety Halleya zaczerpniętych z zapisów historycznych i symulacji komputerowych. Ich badanie wykazało, że dynamika komety była chaotyczna i nieprzewidywalna w długich skalach czasowych, i wskazała, że jej żywotność może wynosić nawet 10 milionów lat.
W 2002 r. David C. Jewitt przeprowadził badanie, które wykazało, że Halley prawdopodobnie wyparuje lub podzieli się na dwie części w ciągu następnych kilkudziesięciu tysięcy lat. Alternatywnie Jewitt przewidział, że może przetrwać wystarczająco długo, aby zostać wyrzuconym z Układu Słonecznego całkowicie w ciągu kilkuset tysięcy lat.
Tymczasem obserwacje przeprowadzone przez D.W. Hughes i in. sugeruje, że jądro Halleya zostało zmniejszone masowo o 80–90% w ciągu ostatnich 2000–3000 obrotów (tj. 150 000 - 230 000 lat). Według ich szacunków wcale nie byłoby zaskakujące, gdyby kometa całkowicie wyparowała w ciągu około 300 kolejnych obrotów (około 25 000 lat).
Ostatni raz Kometa Halleya była widziana w 1986 roku, co oznacza, że nie pojawi się ponownie do 2061 roku. Jak zawsze, niektórzy decydują się przygotować na najgorsze - wierząc, że jej kolejne przejście sygnalizuje koniec życia, jaki znamy - podczas gdy inni są zastanawiając się, czy przeżyją wystarczająco długo, aby być tego świadkiem.
Magazyn Space zawiera artykuły o słynnych kometach i odległej komecie Halleya.
Aby uzyskać więcej informacji, spójrz na kometę Halleya i kometę Halleya.
Astronomy Cast ma odcinek o kometach.
Źródła: Wikipedia, NASA
