Встреча з кометою Галлея

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Астрономия и космонавтика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ЗМІСТ 1

ЗАПРОВАДЖЕННЯ 2

Комету Галлея у ній комет 4

Історія відкриття комети Галлея 6

1910 рік. Земля проходить через хвіст комети Галлея 9

Природа і походження комети Галлея 12

ВИСНОВОК 15

Література 16

Комети — тіла Сонячної системи, мають вид туманних об'єктів, зазвичай зі світлим сгустком-ядром у центрі й хвостом. Вони уявляють собою залишковий матеріал, зчинений при зародження нашої Сонячної системи. Комети складаються із різних видів льоду — замерзлих води, метану. Аміаку і вуглекислого газу. У цю крижану суміш укладено піскова пил, великі камені та шматки металу. Всі ці матеріали входили в міжзоряний хмару, з якого утворилися Сонце і планети. Комети — самі ефектні і самі загадкові тіла Сонячної системи. Такими вони на протязі всієї історії всього людства, такими і до нашого часу. Протягом останніх 300 років астрономи дізналися багато що про кометах, про фізичному будову і хімічний склад їх атмосфер, про еволюцію їх орбіт і навчилися з великий точністю пророкувати повернення періодичних комет. Проте ціла низка запитань кометної астрономії - фізичне будову та хімічний склад ядер, процеси, які у голові й хвості комети під час її стрімкого польоту поблизу Сонця, — досі залишаються без відповіді; дані, якими володіє наука, доки дозволяють виходити далеко за межі гипотез.

Об'єктом номер «один «для космічних досліджень цілу низку країн обрана комета Галлея — найактивніший старожил серед великої родини короткоперіодичних комет.

Комету Галлея — перша група у історії астрономії, на яку був досить точно визначено період обертання навколо Сонця (він змінюється у межах від 74 до 79 років). Це дуже важливе відкриття було зроблено видатним і різнобічним англійським ученим Еге. Галлеем, ім'я якого вдячне потомство зберегло за дивовижною кометою. З кометою Галлея пов’язано остаточне торжество закону всесвітнього тяжіння; вона — єдину зі періодичних комет, рух якого було простежено по історичним документам у минулому, і його історія таким чином налічує 22 века.

Комету Галлея у ній комет

Численна сім'я комет Сонячної системи належить до групи малих тіл, до котрої я також належать малі планети (астероїди) і величезну кількість метеорних тіл. Але на відміну з інших малих тіл комети мають дивовижною здатністю з наближенням до Сонцю розвивати з порівняно невеликих за величиною ядер (1 — 5 км) величезні газово-пылевые оболонки (атмосфери), переважали зі своєї протяжності всі відомі об'єкти Сонячної системи, включаючи Солнце.

Серед комет найзнаменитіша і дуже відома, яку, мабуть, чули всі, — комета Галлея. У чому криється секрет такий популярності та перетворення чого ця комета представляє таку зацікавленість науці? Якщо відповісти коротко, то — у поєднанні параметрів орбіти з дивовижною «молодістю », обриси якої комета виявила переважають у всіх відомих науці появах, на протязі по крайнього заходу більше двох тисячоліть. З іншого боку, орбіта комети майже касательна до орбіті Земли.

Серед короткоперіодичних комет можна знайти комети досить близькі за одним чи двом параметрами до комети Галлея — за періодом обігу євро і по эксцентриситету. І, тим щонайменше про ці кометах ніхто (крім фахівців) не чув і більше ні на, а такою нема жодного появи в історичних хроніках; комета Галлея цьому плані явище исключительное!

Особливості орбіти комети Галлея виділяють їх із всіх періодичних комет. А порівняно короткочасне перебування на околиці Сонця при поверненні до перигелию — разів у 76 років! — дозволяють їй зберегти в значною мірою нерастраченным той, очевидно, величезний запас «пального матеріалу », який комета отримала при своєму «народженні «і що його щедро витрачає під час зустрічей з Сонцем. Ця обставина в значною мірою і приковує до неї увагу исследователей.

Середній період обертання комети навколо сонця, як говорилося, становить Р=76 років. Проте може коливатися через планетних обурень не більше кілька років: від 74,4 р. (оборот 1835 — 1910) до 79,2 р. (оборот 451 — 530).

Джерелом грандіозних голів і хвостів комети Галлея, які спостерігалися різними поколіннями жителів Землі у її численних появах, є трикілометрову крижане ядро, забруднена сніжна брила чи кому, складався переважно з водяного льоду з додатком льодів інших рідин і газів та міцної компоненти з пилу й більших мінеральних фрагментов.

З кометою Галлея пов’язано два метеорних потоку: Акварид і Орионид. Перший потік Акварид спостерігається що-річно з 21 квітня до 12 травня, досягаючи максимуму активності 5 травня, коли Земля перебуває у безпосередньої близькості від орбіти комети Галлея. Проте зазначений потік важкодоступний для спостережень на північ півкулі, оскільки його радіант піднімається перед вранці та кульминирует у світле час. Натомість у південній півкулі якого є другим по активності. Перед самим світанком, коли піднімається сузір'я водолія, в початку травня помітні, як у темному небу швидко ковзають гарні яскраві метеори, породжені кометою Галлея. У середньому такий метеор спостерігається кожні 2 — 3 минуты.

Другий потік — Ориониды — теж щорічний, починається з про 2 жовтня по 7 листопада, досягаючи максимуму 21 жовтня, коли Земля наближається до орбіті комети Галлея, потрапляючи в зріджені частини метеорного рою, супутнього кометі. Просторова щільність Орионид усемеро менше Акварид, але цей потік навіть здається більш рясним, ніж травневі Аквариды, тому, що радіант Орионид піднімається високо над обрієм. Саме тоді гарне видовище прольоту яскравого метеора по нічному небу можна спостерігати приблизно через кожні 2 хвилини. Обидва потоку начебто одні з найдавніших і длительных.

Історія відкриття комети Галлея

Історія комети Галлея, теряющаяся у глибині століть, вже років цікавить астрономів. Упродовж цього терміну прокуратура вивчила європейські, китайські, японські, в'єтнамські хроніки і росіяни літописі, нагромаджено багатий історичний матеріал появу комет, з яких вдалося шляхом ретельного і скрупульозного аналізу виділити те, що належить до комети Галлея.

Кометная астрономія не знає жодної періодичної комети, для якій вдалося в хроніках знайти до її відкриття хоча одне згадка, одне спостереження. Тільки комета Галлея удостоїлася цієї честі, і його історія, її рух з великою точністю тепер простежені до минулого не так на один, не на два, — але в 30 оборотів — понад 2 тисячі лет!

Едмунд Галлей (1656 — 1742) — англійський астроном, одне із керівників обсерваторії в Гринвічі, математик, сходознавець, геофізик, інженер, мореплавець, перекладач, видавець, дипломат. Він жив у бурхливу, багату науковими і суспільно-політичними подіями епоху. Був іншому Ньютона, який, відкривши закон всесвітнього тяжіння, вважав, що комети рухаються навколо Сонця по параболическим орбітам відповідно до цим законом. Ньютон опублікував методику розрахунку цих орбіт, і, використовуючи цю методику, Галлей розрахував орбіти для значної частини комет, поява яких було зафіксовано на той час, т. е. які спостерігалися між тим з 1337 по 1698 год.

У 1705 р. Галлей опублікував «Огляд кометної астрономії «. Він безупинно збирав і обмірковував матеріал, проводив виснажливі обчислення, готуючи до друку одна з основних праць свого життя, котрий доставив йому нев’янучу славу. Ця робота, як у вона сама, «плід великого і стомливого праці «. 1]

У цих розрахунків з’ясувалося, що орбіти трьох комет, появлявшихся відповідно 1531, 1607 і 1682 роках, дуже схожі між собою. Про моє існування періодичних комет тоді ніхто не підозрював, і Галлей підраховував орбіти в припущенні, що комети рухаються з дуже витягнутим еліпсам, близькими до параболам. Із цього можна було зробити два виведення: або допустити, що у просторі по параболическим орбітам, дуже близьким друг до друга, рухаються три комети (вражаюча випадковість), або припустити, що це поява одному й тому ж комети. І Галлей робить надзвичайно сміливе, незвичне на той час предположение.

" Досить багато примушує мене думати, — пише він, — що комета 1531 р., яку спостерігав Аппиан, була тотожна з кометою 1607 р., описаної Кеплером і Лонгомонтаном, ні з тієї, що її сам спостерігав в 1682 р.: все елементи поділяють думку точності, а різницю періодів менш велика, щоб їх не міг приписати якимось фізичним причин ".

Він правильно побачив причину невеликих розбіжностей елементів орбіти комети в возмущающем вплив великих планет й у першу чергу, Юпітера і Сатурна. Визначивши середню величину для періоду з цією комети, Галлей знайшов, що вона повинна переважно повернутися до перигелию або наприкінці 1758, або у початку 1759 року. Пересвідчитися особисто цьому йому вдалося, він помер 1742 г.

Уся наступна історія комети Галлея і його появу у 1759 р. пов’язана безпосередньо з ім'ям Алексіса Клеро (1713 — 1765), однієї з видатних математиків Франції, в 25 років що є академиком.

На пропозицію члена Паризької Академії наук Жозефа Лаланда (1732 — 1807) Клеро спочатку збирався, керуючись ідеєю Галлея, врахувати вплив Юпітера на комету тільки небагатьох її орбіти, коли обидва тіла були близькі друг до друга. Зрештою виявилося, що точне рішення завдання вимагає обліку впливу Сатурна, маса якої лише втричі менше маси Юпітера. Обсяг завдання й пов’язані з ним труднощі, здавалося, перевершували людські силы.

У процесі цієї роботи Клеро розробив перший математичний метод чисельного дослідження руху комети на полі тяжіння Сонця з урахуванням обурень від двох великих планет — Юпітера і Сатурна. Для допомоги у проведенні обчислень Клеро звернувся безпосередньо до Лаланду, володів великим досвідом обчислень, який, своєю чергою, привернула до цієї роботи Николь-Рейн- Этабль де Лабрийер Лепот (1723 — 1788) — жінку, повністю віддану науці, дружину знаменитого тоді конструктори і теоретика вартових механизмов.

Завдяки самовідданій і героїчного праці цю чудову тріо, гігантська за своїми масштабами робота скінчилася вчасно. Щоправда, за останні півроку все торі працювали, не жаліючи здоров’я та перемоги зусиль і не рахуючись згодом, все віддаючи вычислениям.

Прийшов нарешті довгоочікуваний 1758 рік. Усі астрономи світу жадали отримати підтвердження припущення, висловленої Галлеем. Честь відкриття комети випала частку німецького астронома-любителя Палича. У різдвяну (25 грудня) 1758 р. ніч йому пощастило впіймати цю комету в об'єктив свого невеликого телескопа з фокусним відстанню 2,4 метри. То справді був перший випадок вдалого пошуку комети астрономом-любителем. До того ж перший успіх у використанні телескопа на допомогу пошуку комет.

Отже, було встановлено факт існування короткоперіодичних комет, які подібно Венері, Юпітеру, Землі інших планет є членами Сонячної системи, які йшли осіб у космічному просторі навколо Сонця під впливом його притяжения.

На пам’ять про заслуги Галлея ця комета і став носити його ім'я. Згодом вона з’являлася наближалася до Сонцю в 1835, 1910 і 1986 годах.

1910 рік. Земля проходить через хвіст комети Галлея

Ще 1835 р. було названо дві дати наступного повернення комети Галлея до перигелию в 1910 р. — 9 травня (Розенбергер) і 24 травня (Понтекулан). У 1907 — 1908 рр. гринвичские астрономи Ф. Р. Коуэлл (1870 — 1949) й О. До. Кроммелин (1865 — 1939) опублікували попередні результати своїх обчислень (розпочатих із єдиною метою перевірки даних Понтекулана), відповідно до якими момент проходження через перигелій припадав на 8 квітня. У межах своїх обчисленнях вони вперше використали чисельна інтегрування зі змінним кроком, значно підвищувало точність обчислень і не завадило їхній обсяг. Були враховані обурення від Венери, Землі, Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна. Переконавшись у цьому, що пророцтво Понтекулана вимагає уточнення, Коуэлл і Кроммелин зробили нові, точніші, обчислення з 1759 по 1910 рр. й опублікували новий момент проходження через перигелій — 17 квітня 1910 р. пошуки комети почалися майже півтора року і до цієї дати — початку 1909 р. — але довго залишалися безуспішними. Комету в сузір'ї Риб виявив 11 вересня 1909 р. Макс Вольф — директор Гейдельбергской обсерваторії. 15 вересня комету спостерігали візуально з допомогою найбільшого у світі метрового рефрактора Йерксской обсерваторії (США, Чикаго). Вже перші спостереження показали, що поправку до результатів Коуэлла і Кроммелина становить 3 дня, т. е. точність передбачення залишилася лише на рівні минулого появления.

Коуэлл і Кроммелин старанно перевірили свої обчислення, повторили його з зменшенням вдвічі кроку інтегрування, збільшили точність і усунули деякі дрібні помилки. Проте для моменту проходження через перигелій отримали значення лише трохи краще даного ними раніше, а саме Т=17,51 квітня 1910 р. Після відповідного аналізу вони дійшли висновку, що у крайнього заходу 2 дня з розбіжності неможливо знайти пояснити помилками обчислень, неточним знанням положень великих планет чи його мас. Сьогодні ми знаємо, що причиною цих розбіжностей у дії негравітаційних сил.

Взаємна становище Землі та комети у своїй появу було таке, що вранці 19 травня комета точно розташовувалася між Сонцем і Землею на відстані 22,5 млн. км від Землі. Оскільки довжина хвоста комети Галлея на той час перевищувала 30 млн. км, то Земля, рухаючись у своєї орбіті, мала відбуватися через її хвіст. Повідомлення звідси проникли в широку печать.

Саме тоді з допомогою спектрального аналізу було твердо встановлено, що до складу кометних атмосфер спостерігалися молекулярні смуги циана, чадного газу та інших сполук. Тому швидко поширилися чутки про отруєння земної атмосфери небезпечні у плані здоров’я людей отруйними кометными газами. Газети зарябіли тривожними повідомленнями про великій небезпеці, яка загрожує людству 19 травня 1910 г.

Як і прогнозували астрономи, Земля 19 травня 1910 р. «зіштовхнулася «з хвостом комети Галлея. Проте навіть чутливі прилади не зафіксували ніяких незвичайних явищ у атмосфері Землі, які можна було б однозначно пов’язати з цією подією. Це вкотре підтверджувало здавна відому астрономам істину, що комети — це «видиме ніщо », крізь який без будь-яких наслідків і пройшла наша Земля. Отож хвиля страху, що прокотилася про країни у травні 1910 р., вони мали під собою ніякої почвы.

Пройшовши крізь хвіст комети Галлея, Земля зіграла роль своєрідного зонда. На жаль, вчені тоді не мали космічними ракетами (перед запуском першого штучного супутника Землі залишалося ще більше 47 років). Тим більше що тоді вистачило б піднятися над земної атмосферою, щоб опинитися у кометному хвості і зібрати деяке кількість кометної пилу й газу анализа.

Слід зазначити, що земля вже неодноразово проходила через хвости комет і ефект він був у тому ж — ніякого впливу процеси в земної атмосфері речовина хвостів різних комет не оказывало.

Астрономи, і навіть багато любителі астрономії уважно стежили за усіма змінами, що відбувалися в хвості й голові комети Галлея з її відкриття М. Вольфом 11 вересня 1909 р. до останнього спостереження 15 червня 1911 г.

За період спостережень комети Галлея у її появу 1909 — 1911 рр. отримано понад тисячі її астронегативов, понад сотню спектрограм, багато сотень малюнків комети й безліч визначень її екваторіальних координат у різні моменти часу. Усе це багатого матеріалу дозволив детально досліджувати характер руху комети орбітою, вивчити зміна блиску і геометричних розмірів голови і хвоста зі зміною гелиоцентрического відстані, вивчити типи хвостів, структурні особливості і хімічний склад голови і хвоста, і навіть низку інших фізичних параметрів ядра комети й навколишньої його атмосферы.

Основні результати вивчення величезного і різноманітного матеріалу, які з 26 пунктів, були опубліковані Бобровниковым в 1931 г.

Природа і походження кометы

Галлея

Елементи орбіт комет перетерплюють значних змін при зближеннях комети з планетами. Особливо ж сильна трансформація кометної орбіти відбувається за тісних зближеннях комет з однією з планет-велетнів. Ця обставина необхідно обов’язково враховувати під час дослідженні вікових змін елементів орбіт комет як минулого, і у майбутньому. Такі розрахунки дозволяють встановити, звідки кометні ядра приходять у внутрішні області Сонячної системи, і навіть покінчити з проблемою походження короткоперіодичних комет. Спільно таких видатних астрономів, як Эпик, Оорт, Марсден, Секанина, Эверхарт, До. А. Штейнс, Є. І. Казимирчак-Полонская було доведено реальність існування на периферії Сонячної системи невичерпного резервуара кометних ядер, котра одержала назва «хмари Эпика — Оорта ».

Як утворилося кометне хмару Эпика — Оорта околицях Сонячної системи? Нині загальноприйнятої є гіпотеза гравітаційної конденсації всіх тіл Сонячної системи з первинного газово-пылевого хмари, що мав той самий хімічний склад, як і Сонце. У холодної зоні протопланетного хмари сконденсировались планети-гіганти Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун відносини із своїми численними супутниками. Залишки протопланетного речовини, можливо, і зараз поблизу цих планет як кілець. Планети-гіганти увібрали у собі найбільш стрімкі елементи протопланетного хмари, і дотримання сили-силенної їх зросли настільки, що вони охоче стали захоплювати не лише пилові частки, а й гази. У цьому ж холодної зоні утворилися і крижані ядра комет, які частково пішли шляхом формування планет-велетнів, а частково, зі зростанням мас планет-велетнів, стали отбрасываться останніми на периферію Сонячної системи, що й утворили грандіозний джерело комет — хмару Эпика — Оорта.

Ядро комети Галлея у минулому, мабуть, було з безлічі крижаних кометних ядер хмари Эпика — Оорта. Звертаючись навколо Сонця по майже параболічної орбіті з періодом 106 — 107 років, це ядро були спостерігатися з Землі навіть у перигелії, який має був перебувати далеко за планетної системою. Але якось, можливо, в результаті істотною трансформації первинної орбіти якийсь зіркою нашої Галактики, що проходила неподалік хмари Эпика — Оорта, ядро комети Галлея виявилося у безпосередній близькості до Нептуна і це захоплено їм на свій кометне сімейство. Зараз ми знаємо прибл. 10 комет цього сімейства, й, звісно, їх значно більше, проте внаслідок спостережної селекції ми бачимо лише такі, перигелії яких розташовуються поблизу Земли.

Серед 10 комет сімейства Нептуна троє фахівців з них, зокрема і комета Галлея, характеризуються зворотним рухом орбітою. Так само періодом як у комети Галлея, т. е. 76 років, має ще одне комета від цього сімейства — комета де Віко, але він спостерігалася тільки за однієї появу (в 1846 р.) і відтоді її не бачили. Тільки комета Галлея спостерігалася вже за часів 30 поверненнях до перигелию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комету Галлея стала першої, відкритої «на кінчику пера «короткопериодической кометою. Честь найбільшого відкриття належить англійської вченому Еге. Галлею. Ретельні розрахунки руху цієї комети, виконані згодом астрономами Клеро, Лаландом і Лепот, дали результати, що цілком підтвердилися, коли комета, зробивши повний оборот навколо Сонця, знову перед здивованими спостерігачами в березні 1759 р. Це справжній тріумф закону всесвітнього тяжіння, відкритого Ньютоном, а й за кометою після цього міцно закріпилося назва комети Галлея, предсказавшего її появление.

Комплексні дослідження комети Галлея і з Землі, що з космосу, допоможуть пролити світло на можливу функцію кометних ядер — впливати на зародження та розвитку життя Землі. Це могло б статися, оскільки ядра комет частенько зіштовхувалися із Землею, особливо у ранніх стадіях розвитку планетної системы.

Вчені гадають, що комети дозволять вивчити первинне речовина Сонячної системи в порівняно незмінному стані, оскільки вони, в протилежність планет, не піддавалися глибоким структурних змін внаслідок впливу сили тяжкості, тепла і вулканічної діяльності. Передбачається, що ядра комет складаються з реліктового речовини і утворилися шляхом акреції (злипання) ще до його на той час, коли сформувалися планети, т. е. близько 4,6 мільярди тому. Отже, комети зберігають «золотий ключик «від дверцята, яку перебуває таємниця походження більших тіл Сонячної системы.

V А. М. Бєляєв, До. І. Чурюмов. Комету Галлея і його спостереження. Москва, 1985 р. V М. Колдер. Комету насувається. Москва, 1984 р. V Б. Ю. Левін, А. М. Симоненка. Комету Галлея. Москва, 1984 р. V Л. З. Марочник, Р. А. Скуридин. На зустріч із кометою Галлея. Москва, 1982 р. V Д. М. Пономарьов. Комету Галлея. Москва, 1984 р. V До. Томита. Розмови про кометах. Москва. 1982 р. ----------------------- [1] М. А. Бєляєв, До. І. Чурюмов. Комету Галлея і його спостереження. Москва, 1985 р., з. 56.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой