¿Cuáles son las características de los cometas?
El cometa es un peculiar miembro de la familia del sistema solar. No sólo tiene una apariencia peculiar, sino que además su paradero es "misterioso" y esquivo. El cometa arrastra una extraña cola larga, como una escoba que cuelga boca abajo en el cielo, por lo que los antiguos chinos le dieron vívidamente otro nombre: estrella escoba. De hecho, la palabra cometa significa "escoba" en la antigüedad. Los antiguos griegos llamaban a los cometas "estrellas de pelo" y creían que la cola del cometa era el hermoso pelo largo de una niña que se arrastraba detrás de su cabeza.
El cometa es simplemente un miembro ordinario del sistema solar. Un cometa es el nombre que se le da a un cuerpo celeste que orbita alrededor del sol bajo su gravedad.
Todos los cuerpos celestes del sistema solar se mueven bajo la atracción gravitacional del sol. Sus órbitas son todas secciones cónicas y el sol está en un foco de la curva. El cometa no es una excepción, su órbita también es una curva cónica. Las secciones cónicas incluyen círculos, elipses, parábolas e hipérbolas. Las formas de las diferentes órbitas de los cometas también son diferentes. Aún no se ha descubierto ningún cometa con órbitas circulares. Los cometas con órbitas parabólicas e hiperbólicas sólo se acercan una vez al Sol. Después de orbitar alrededor del Sol, se alejan cada vez más y finalmente se separan de la gravedad del Sol. Abandonan el sistema solar donde han vivido durante un período de tiempo y vuelan hacia el. universo distante y nunca más volverá. También hay cometas que giran alrededor del sol en órbitas elípticas. Aunque algunos de ellos tienen grandes excentricidades y se alejarán del sol, un día volarán de regreso y se acercarán nuevamente al sol. Estos cometas que se mueven a lo largo de órbitas elípticas son miembros oficiales del sistema solar y la gente los llama "cometas periódicas". Los cometas mencionados anteriormente que nunca regresan se denominan "cometas no periódicos". Los cometas no periódicos no son miembros oficiales de nuestro sistema solar; son simplemente transeúntes.
Entre los cometas periódicos, aquellos cuyo período es inferior a un año se denominan "cometas de período corto". Hay más de 100 cometas de período corto cuyas órbitas se han calculado. Debido a que se acercan más veces al Sol y a la Tierra, y los datos de observación sobre ellos son relativamente ricos y precisos, tenemos una comprensión relativamente clara de estos cometas. Los cometas cuyas órbitas alrededor del Sol superan el año se denominan "cometas de período largo". Sus órbitas son muy alargadas, de forma casi parabólica. Algunos cometas pueden viajar mucho más allá de la órbita de Plutón y pueden tardar cientos, miles o incluso más años en acercarse al Sol nuevamente. Pero pase lo que pase, estos cometas siempre regresan al Sol, por lo que son miembros de la gran familia del sistema solar.
Después de investigaciones y análisis, los científicos creen que hay muy pocos cometas fuera del sistema solar, y la gran mayoría de los cometas son miembros del sistema solar. Sus órbitas originales eran casi todas elipses con una excentricidad cercana a 1. Todos estos cometas orbitaban alrededor del sol en una órbita relativamente alargada. Si un cometa sólo fuera afectado por la gravedad del sol, su velocidad y órbita nunca cambiarían. Pero hay 9 planetas grandes alrededor del sol. Júpiter y Saturno, en particular, son bastante masivos. Cuando los cometas pasan cerca de estos grandes planetas, no se puede ignorar su atracción gravitacional sobre el cometa. Esta fuerza gravitacional cambiará la velocidad del cometa, cambiando así su órbita. Este cambio causado por la atracción gravitacional de un planeta grande se llama "perturbación" en astronomía.
La perturbación de planetas grandes puede convertir cometas de período largo en cometas de período corto, cometas de período corto en cometas de período largo o incluso cometas no periódicos. Cuando la perturbación hace que la velocidad del cometa sea más pequeña, su período orbital se puede acortar; cuando la perturbación hace que la velocidad del cometa sea más rápida, el período orbital aumentará considerablemente, su órbita se vuelve parabólica o; hiperbólico, se convertirá en un cometa no periódico.
La apariencia y el brillo de un cometa cambian significativamente con su distancia al sol: cuando un cometa está lejos del sol, parece una estrella muy débil. Se vuelve cada vez más brillante a medida que se acerca al sol y crea una cola detrás de él debido al viento solar y la presión de la radiación solar.
Su cola se vuelve significativamente más larga y grande a medida que se acerca al sol, y su cola es más larga y más grande en el perihelio. Después de que el cometa pasa el perihelio, su cola se encoge gradualmente y finalmente se asemeja a una estrella tenue, que desaparece lentamente del campo de visión de las personas y ni siquiera los telescopios grandes pueden verlas.
La estructura de un cometa es muy peculiar. Su parte central más brillante se llama "núcleo del cometa". Hay una capa de nubes que rodea el núcleo del cometa. Esta capa de nubes es la "coma", que está compuesta de gas y pequeñas partículas de polvo que se han evaporado del núcleo del cometa. El núcleo del cometa y la coma se denominan colectivamente "cabeza de cometa". Cuando un cometa se mueve cerca del sol, el fuerte viento solar y la presión de la radiación solar hacen que cree una cola detrás de él, que se llama "cola de cometa". El material de la cola del cometa es en realidad el gas y el polvo de la coma empujados hacia atrás por el viento solar y la presión de la radiación. A principios de la década de 1970, se utilizaron cohetes y satélites artificiales para observar cometas fuera de la atmósfera y se descubrió que la coma también estaba rodeada. por átomos de hidrógeno Las nubes formadas se llaman "nubes de cometa" o "nubes de hidrógeno". Un cometa con cabeza, nube y cola es la forma más típica de un cometa, pero hay muy pocos cometas con una estructura tan típica. La mayoría de los cometas son demasiado débiles para ser vistos a simple vista y sólo pueden verse con la ayuda de un telescopio. En las películas fotográficas sólo aparecen como una capa nebulosa que contiene el núcleo del cometa, como una pequeña nebulosa. También hay cometas que no tienen cola y algunos incluso tienen muy poca coma.
La estructura de la cabeza del cometa es muy compleja, y existen grandes diferencias entre los distintos cometas. La parte central de la cabeza del cometa es el núcleo del cometa. Generalmente es difícil distinguir el núcleo del cometa directamente de la cabeza del cometa. El diámetro del núcleo del cometa es muy pequeño, sólo de unos pocos cientos de metros a cientos de kilómetros, pero contiene la mayor parte de la masa del cometa. El tamaño de la coma cambia con la distancia del cometa al sol, haciéndose más grande cuanto más cerca está del sol. Generalmente es mucho más grande que el núcleo del cometa, unas decenas de miles de kilómetros, y en ocasiones la coma es incluso mayor. Por ejemplo, el gran cometa que apareció en 1811 tenía un diámetro de coma de 1,8 millones de kilómetros, mucho mayor que el diámetro del sol.
La razón por la que la forma del cometa es peculiar reside en la cola que arrastra detrás de él. Las colas de los cometas pueden alcanzar tamaños muy grandes. A veces, la cola de un cometa grande puede tener cientos de millones de kilómetros de largo, con un ancho que va desde unos pocos Newton kilómetros hasta decenas de miles de kilómetros, o incluso hasta más de 20 millones de kilómetros. Un cometa de este tipo; su cola recorre una gran área del cielo, lo que lo hace lucir muy espectacular en el cielo nocturno. Los cometas se pueden dividir en dos categorías principales. Un tipo de cola de cometa es relativamente recta y está compuesta de iones gaseosos, por eso se le llama "cola de cometa de iones" o "cola de cometa de gas", también conocida como "cola de cometa tipo I". Otro tipo de cola de cometa es curva y está compuesta principalmente de polvo y es de color amarillo. Se les llama "colas de cometa de polvo" o "colas de cometa tipo II". Además de estos dos tipos principales de colas de cometa, existen muchos tipos de colas de cometa. Por ejemplo, las colas de cometa que son más curvas se denominan "colas de cometa tipo III" y también hay colas en forma de abanico o "tipo III"; que parece extenderse hacia el sol. La larga cola del cometa en forma de púa se llama "cola de cometa anormal". Cuando se trata de las formas de las colas de los cometas, son aún más diversas y variadas. Algunos son delgados y largos, otros son cortos y gruesos, algunos tienen forma de abanico, otros tienen forma de aguja y otros tienen varias colas... La cola del gran cometa registrada en 1843 tenía 330 millones de kilómetros de largo. distancia orbital del Sol a Mercurio, es la cola de cometa más larga jamás registrada. El cometa que apareció en 1744 tenía en realidad seis colas anchas y brillantes. Es el cometa con más colas observadas hasta ahora.
El cometa es el más grande del sistema solar, pero su masa no es grande. La masa del cometa se concentra en el núcleo del cometa, donde la densidad media es de aproximadamente 1 g/cm3. La densidad del núcleo de algunos cometas puede ser mayor, pero la densidad de algunos núcleos de cometas es de sólo 0,01 g/cm3, que es mucho más delgada que la densidad del aire. Se puede ver que el cometa gigante está simplemente hinchado y gordo. La coma es mayor en volumen y menor en masa, y su densidad es ciertamente menor que la del núcleo del cometa. Por supuesto, la larga y ancha cola del cometa tiene el mayor volumen, la menor masa y la menor densidad. El material de la cola del cometa es extremadamente fino, con una densidad de sólo una milmillonésima parte de la del aire en la Tierra. Cuando un cometa oculta una estrella, la luz de la estrella oculta puede pasar a través de la coma y la cola. Su luz generalmente no se debilita ni se desvía, y solo la luz de la estrella parpadea. En 1910, la cola del gran cometa Halley "barrió" la Tierra.
Cuando se predijo que la Tierra pasaría por la cola del cometa Halley, hubo una conmoción inmediata y muchas personas temieron que la Tierra fuera destruida en la colisión. Pero el material del cometa es demasiado fino y cuando la Tierra pasa por la cola del cometa, no se producen fenómenos anormales en la Tierra.
El tamaño de un cometa es tan grande y su masa es tan pequeña ¿Cuál es el material que forma un cometa? Mediante análisis espectral sabemos que su composición química es: agua (H2O), amoniaco (NH3), metano (CH4), cianuro (C2N2), nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2), etc. Hay muchos tipos de iones y moléculas ionizadas en la cola del cometa de iones, como: CH, OH, CO, H2O, N C, etc. Además, las observaciones de radio también descubrieron CH3CH (acetonitrilo), HCN (cianuro de hidrógeno), etc.
La observación e investigación de cometas en mi país se remonta a hace más de 4.000 años y tiene los registros de cometas más antiguos y ricos del mundo. En registros anteriores se han registrado muchos cometas grandes famosos, como el cometa Halley, el cometa Encke, el cometa Bela, el cometa Donati, el cometa Kohoutek, etc., entre los cuales el cometa Halley es el más famoso. El cometa Halley regresó a las proximidades de la Tierra y el Sol entre 1985 y 1986, y pasó el perihelio el 9 de febrero de 1986. En la década de 1980, Estados Unidos y la Agencia Espacial Europea formularon un plan para detectar cometas de forma conjunta y lanzar una nave espacial para detectar cometas. La sonda pasó primero por el cometa Halley a gran velocidad y luego visitó un cometa viejo y típico con poca actividad en el pasado reciente: el cometa Tempel 2. El detector detectará el cometa a corta distancia y enviará una gran cantidad de datos a la Tierra. Este proyecto ha enriquecido enormemente la comprensión de la gente sobre los cometas, este extraño cuerpo celeste.
Los cometas son pequeños cuerpos celestes del sistema solar que llaman la atención por sus peculiares formas. Li He, un famoso poeta de la dinastía Tang en mi país, describió una vez la escena en la que apareció un cometa en el cielo nocturno azul en el poema "Dream Sky" con la frase "un charco de agua de mar cayendo en una taza". que puede describirse como mágico y humanista.
Los cometas son raros. Según los registros, los humanos sólo han observado más de 2.000 cometas en la historia, de los cuales sólo 16 eran más brillantes que Venus. Según la definición habitual, un cometa cuyo brillo es cercano o superior al de un planeta brillante es un cometa muy espectacular, y suele tardar una media de unos 20 años en aparecer. De hecho, hay muchos cometas. Los astrónomos estiman que hay nada menos que 100 mil millones.