Kométy
Kategorie: Fyzika a astronómia (celkem: 480 referátů a seminárek)
Kométy
Spolu so zatmením Slnka a Mesiaca sú kométy najviac obdivovaným zjavom na oblohe. V stredoveku boli považované za zlú predzvesť. Podstata komét zostávala dlho skrytá, až do 16. Storočia prevládal názor starovekých chaldejcov, že kométy sú iba obrovské víry v atmosfére. Po roku 1577 pozoroval dánsky hvezdár Tycho de Brahe kométu a zistil, že nemá merateľnú paralaxu , tak že musela byť ďalej ako Mesiac. Tak potvrdil pozorovania Regiomontana z roku 1472, ktorý sa dopracoval k podobnému výsledku.Anglický astronóm Edmund Halley v roku 1682 dokázal, že kométy sa pohybujú okolo Slnka podobne ako planéty. Začal počítať dráhy a zistil, že jasné kométy z rokov 1531, 1607, 1682 majú rovnaké dráhy. Z toho vyvodil, že sú jedným a tým istým telesom, ktoré sa vracia každých 76 rokov. Predpovedal jej návrat v roku 1758. Predpoklad sa splnil a astronómovia ju pomenovali Halleyho kométa. Naposledy sme ju mohli pozorovať v roku 1986. Kométy sa pohybujú po elipsách a hyperbolách a roviny ich dráh sú rôzne naklonené voči ekliptike. Najkratšiu obežnú dráhu má kométa Encke - 3,3 roka. Od Slnka sa vzďaľuje iba na 4,1 AU. Patrí do skupiny krátkoperiodických komét s dobou obehu do 20 rokov. Najväčšiu spoľahlivo určenú obežnú dobu má kométa 1957 VI Wirtanen - 10 mil. rokov. Vzdiali sa od Slnka až na 95 000 AU. (Poznáme ešte kométy s neperiodickými dráhami - vidíme ich iba raz, potom uniknú mimo slnečnej sústavy). Zo známych komét sa najbližšie k Zemi priblížila periodická kométa 1770 I Lexell, prešla okolo vo vzdialenosti 0,015 AU (asi 6 x vzdialenosť Mesiaca). Označenie komét sa môže zdať komplikované, ale je účelné a umožňuje rýchlu orientáciu medzi objavenými kométami. Arabská číslica hovorí o roku prechodu perihéliom, rímska o poradí medzi kométami, ktoré prešli perihéliom v danom roku. Potom nasleduje meno objaviteľa, prípadne objaviteľov 2 - 3. Veľmi nápadné kométy dostali názvy podľa vzhľadu (Veľká kométa, Jasná kométa,...). Objavenie kométy si vyžaduje dokonalú znalosť oblohy a asi 300 - 400 hodín hľadania.(16-ročný objaviteľ - 1968 V Whitaker, 79-ročný - 1899 I Swift). V súčasnosti sa každý rok objaví asi 10 nových komét. Väčšina z nich je slabšia ako 10 a je možné ich pozorovať iba ďalekohľadom. Jasná kométa viditeľná i volným okom sa vyskytne raz za 4 - 6 rokov.
Veľmi nápadné kométy boli v našom storočí (štyri) - 1910 I Denná kométa, 1957 III Arend -Roland, 1970 II Bennett, Halleyho kométa (1986), (+Hyakutake - 1996, Hale - Boppova - 1997).
Vlastné teleso kométy sa nazýva jadro. Je zmesou ľadu, zmrznutých plynov, silikátových a metalických častíc. Je to zbytok materiálu, ktorý sa nespotreboval pri utváraní Slnka. Väčšina z nich sa zrazili s inou a vytvorili planéty. O veľkosti , zložení a štruktúre jadier sa dozvedáme iba z analýzy svetla komét. Priemer jadra stredne veľkých komét sa odhaduje na 10 - 20 km (priemer Enckeho kométy nie je väčší ako 3,5 km). Veľké kométy majú priemer niekoľko desiatok kilometrov. Jadro kométy obsahuje v podstate celú hmotnosť kométy, ktorú však môžeme iba odhadnúť je asi 10 - 10 kg. Hustota jadra sa pravdepodobne pohybuje medzi 0,5 - 4 g/cm. Teplota na povrchu jadra závisí od vzdialenosti od Slnka a od albeda kométy (ktoré tiež iba odhadujeme). Vo vzdialenosti asi 0,008 AU od Slnka je teplota na povrchu jadra asi 2 700C, v blízkosti dráhy Zeme asi 0C a pri Jupiteri asi 130C. Teplota vnútorných vrstiev v jadre je pod bodom topenia jeho látok.
Keď sa kométa priblíži k Slnku, slnečné žiarenie začne uvoľňovať - plyny a prach z jadier. Vzniká plynoprachová atmosféra jadra - kóma. Vzdialenosť od Slnka, v ktorej sa kóma začne utvárať záleží od jednotlivých komét (niektoré ju tvoria ešte za dráhou Jupitera). Pri prechode v blízkosti Slnka sa vždy uvoľní časť zásob plynu kométy. Kóma má väčšinou sférický tvar a väčšie kométy majú určitú štruktúru kómy. Jej rozmery sú rozličné, väčšinou má priemer asi 50 000 km. Maximálnu veľkosť dosahujú kómy asi 1,4 AU od Slnka. Najväčšiu kómu viditeľnú voľným okom mala kométa 1811 Flaugergues, ktorej priemer 1,7 mil. km prevyšoval o 22% priemer Slnka. Pomocou ultrafialového žiarenia vodíka sa určil najväčší pozorovaný obal kométy 1970 II Bennett s priemerom 14 mil. km (10 x Slnka). Navzdory rozmerom je hustota a hmotnosť kómy nepatrná. Pri povrchu jadra je hustota častíc asi 10 častíc / cm? (pri povrchu Zeme 2,55. 10 ). Hmotnosť kómy je maximálne 10 kg, z čoho molekuly plynov zaberajú 0,01 - 1%. Pri jednom obehu okolo Slnka sa rozpráši asi 10 kg látky kómy. (kométa s m = 10 kg, obežná doba = 10 rokov sa celá rozpráši za stotisíc rokov). Niektorým kométam však samovoľne hmota unikne alebo sa rozpadnú na viacero častí, niektoré dlhoperiodické kométy si pravdepodobne materiál dopĺňajú.
Pre obyčajných ľudí je najtypickejším znakom kométy chvost. Chvosty však vznikajú iba pri veľkých kométach. Majú rôznu dĺžku. Od malých, viditeľných iba ďalekohľadom až po milióny km dlhé. Najdlhší chvost mala kométa 1689 Richaud, ktorý dosiahol do vzdialenosti 300 mil.
km od jadra. Najdlhší priemet chvosta na oblohe mala Veľká kométa 1264 a 1861 II Tebbutt až 120°. Zaberali asi 2/3 oblohy. Chvosty komét tvoria najmä ionizované atómy a molekuly plynov (CO , CO , CH , N , OH , ...) unikajúce z jadra kómy. Tvar chvosta je ovplyvnený rýchlosťou častíc a rýchlosťou kométy (ktoré sa skladajú) prečo väčšina chvostov smeruje od Slnka? Častice unikajúce z jadra majú menší priemer ako 2. 10 m, preto tlak slnečného žiarenia prevládne nad príťažlivosťou Slnka. Vytláčaniu častíc smerom od Slnka napomáha aj slnečný vietor. (Niektoré kométy tvoria tzv. anomálny chvost - úzky, dlhý, smeruje k Slnku, je tvorený vyvrhnutými časticami z jadra). Hustota častíc v chvoste je 10 - 100 krát nižšia ako v kóme. Hustota prachových častíc v 2 mil. km od kómy je 10 - 10 g/cm. Zem niekoľko krát prešla chvostom kométy, naposledy v roku 1910 chvostom Halleyho kométy, keď vypukla panika z obavy pred otrávením kyanom. Kométy na rozdiel od planét nesvietia iba odrazeným slnečným svetlom, ale majú vlastný zdroj žiarenia v kóme a chvoste (súvisí to s vyžarovaním energie časticami). Absolútna jasnosť kométy závisí najmä od jej vzdialenosti od Slnka. Nové a veľké kométy sú jasnejšie ako staré a malé.
Pôvod komét je stále otvorenou otázkou. Predpokladáme, že vznikli v prvých fázach vývoja slnečnej sústavy, avšak pôvodné kométy už vymizli. Zanikli zrážkami, rozprášili sa, zmenili sa na planétky a ostatné unikli preč zo slnečnej sústavy. Kométy sa zachovali vo väčších vzdialenostiach od Slnka ako 40 000 AU. Tu sa vytvoril Oortov oblak obsahujúci asi bilión jadier. Má veľmi krehkú gravitačnú rovnováhu. Okolité hviezdy naň pôsobia a uvoľňujú kométy. Buď si ich pripútajú, alebo urýchlia ich pohyb do slnečnej sústavy. V rovnakej rovine ako naše planéty obieha Kuiperov pás. Taktiež obsahuje kometárne jadra. Prvý ho predpokladal Kuiper v roku 1940, ale jeho existencia bola dokázaná iba nedávno. Počet komét v našej slnečnej sústave sa odhaduje na 10 až 10. Ich celková hmotnosť je asi 4. 10 kg.
Vysvetlivky :
-paralaxa - všeobecná zdanlivá zmena polohy telesa voči pozorovateľovi, pomocou nej sa určuje vzdialenosť blízkych hviezd
-x - označenie m = magnitúda
-magnitúdy - hviezdne veľkosti (týka sa jasnosti), hviezda 1 je 2,5 krát jasnejšia ako 2 atď.
(Slnko = - 26,73 )
-albedo - pomer medzi odrazeným a dopadajúcim svetlom, závisí od štruktúry a sfarbenia povrchu telesa
-absolútna jasnosť - jasnosť, ktorú by teleso malo vo vzdialenosti 10 pc (parsekov) od nás.