Komety – obiekty badań

Kometami określa się nietrwałe ciała niebieskie, które wraz z planetami wykonują ruch w przestrzeni kosmicznej w okolicach Słońca. Nazwa "kometa " pochodzi od greckiego słowa "długowłosy" lub "włochaty". Zawdzięcza ją swojemu wyglądowi. Bowiem jeżeli komety znajda się blisko Słońca to zostają otoczone olbrzymią ilością materii gazowo - pyłowej, która początkowo ma kształt tylko otoczki , która następnie przechodzi w charakterystyczny warkocz ciągnący się w kierunku przeciwnym niż położenie Słońca.

Pojawienie się komety na niebie stanowi bardzo widowiskowe zjawisko, które fascynowało ludzi od niepamiętnych czasów. Dawniej pojawienie się komety wiązano z zapowiedzią nadciągającej katastrofy. Jednak stopniowo zaczęto naukowo podchodzić do tego zjawiska. Uważano, że może stanowić ono pewną formę wyziewów ziemskich. Taki pogląd rozpowszechnił Arystoteles. Później kometę wiązano z opisana w Biblii Gwiazdę Betlejemska, zwiastunkę dobrej nowiny.

Średniowiecze przyniosło jeszcze inny pogląd na komety. Uważano, że jest to ogień, który oddzielił się od Ziemi i pojawianie się go na niebie nie wróży nić dobrego. Kometę przestano wiązać z Ziemią dopiero po odkryciu, którego dokonał Brahe. Zajmował się on obserwacją ciał niebieskich. Zauważył, że obserwowana przez niego kometa znajdowała się w większej odległości od ziemi niż Księżyc zatem nie mogła być ziemskiego pochodzenia. Kepler uważał, że komety tory planet są liniami prostymi przecinającymi Układ Słoneczny.

Pogląd na ten temat zmienił dopiero Heweliusz, który podejrzewał , że orbity komet mogą mieć kształt paraboli. Udało się to udowodnić jego uczniowi, Dorfellowi w 1681 roku. Potem badaniem komet zajmował się Newton. On oraz jego uczeń, Halley wykazali, że ruch komet również jest powodowany przez przyciąganie słoneczne.

Od tego czasu naukowcy starali się zbadać jak najdokładniej ruch komet.

Okazał się jednak, że nie istnieją żadne reguły do opisu torów tych ciał. Orbity komet mogą mieć kształt elipsy podobnie jak orbity planetoid, ale mogą to być także orbity długookresowe zbliżone kształtem do hiperboli. Jednak orientacja płaszczyzn orbit jest dowolna, dlatego kierunek ich ruchu może być zgodny lub przeciwny do kierunku ruchu planet i planetoid. Kąty nachylenia orbit do płaszczyzny ekliptyki mogą wynosić od 0 do 180 stopni. Jeśli mieszczą się w przedziale od 0 do 90 stopni to ruch komet odbywa się w kierunku zgodnym do ruchu planet i planetoid, a jeśli mieści się w przedziale od 90 - 180 stopni to poruszają się one w kierunkach przeciwnych.

Komety wchodzą w skład pasa Kuipera oraz obłoku Oorta. Składają się głównie z zamrożonych gazów z dodatkami głównie tych pierwiastków, które obficie występowały w przestrzeni kosmicznej w trakcie formowania się Układu Słonecznego. Są to głównie: wodór, węgiel, tlen, azot oraz krzem, siarka, sód, żelazo, glin i inne.

W budowie komety można wyróżnić jądro, znajdujące się w centralnej części. Ma ono postać bryły o nieregularnym kształcie o średnicy kilku kilometrów. Składa się z lodu wodnego oraz tlenku węgla, dwutlenku węgla, metanu, amoniaku, krzemianów i metali.

Jądro komety charakteryzuje porowata struktura. Na tej podstawie można sądzić, że gęstość komety jest mniejsza od gęstości wody.

Teraz należy wyjaśnić skąd bierze się łańcuch komety. Mianowicie w momencie gdy kometa znajdzie się w bliskiej odległości od Słońca to warstwy lodowe z jej powierzchni przechodzą w fazę gazową. Te obłoki powstałego gazu zabierają cząsteczki pyłów. Przez to w otoczeniu jądra powstaje otoczka pyłowo - gazowa. Otoczka ta nosi nazwę komy. Natomiast wspólna nazwa dla jądra i komy to głowa komety. Różne czynniki, w tym sublimacja lodów oraz promieniowanie słoneczne powodują, że ogromna ilość atomów wodoru jest uwalniana.

Przemieszczają się one w przestrzeni wokół komety i powstaje olbrzymi obłok wodorowy, którego rozmiary mogą dochodzić nawet do kilkudziesięciu milionów kilometrów.

Na taki obłok gazowo - pyłowy działa ciśnienie promieniowania słonecznego oraz wiatr słoneczny. Powoduje to ,że część tego obłoku zostaje przetransportowana w kierunku przeciwnym do Słońca i powstaje warkocz komety. Warkocz ten może być bardzo długi, sięgać nawet kilkuset milionów kilometrów.

Jak już wcześniej zostało wspomniane jednym z naukowców, którzy zajmowali się badaniami komet był Edmund Halley. Dzięki niemu astronomia wzbogacił się o wiedzę dotyczącą orbit aż 24 komet. Uczony analizował opisane w pracach naukowych pojawienia się komet i odkrył, że niektóre dotyczą tej samej komety. Otrzymała ona nazwę komety Halley, mimo, że nie została przez niego odkryta. Obecnie jest to najbardziej znana kometa. Ostatni raz powróciła do Słońca w 1986 roku. Dzięki nowoczesnym technikom obserwacyjnym każdego roku dochodzi do odkrycia kilkudziesięciu nowych komet.