Реферат по управлению огранизацией. Реферат по КСЕ. Андреева Т.А МБЗ-20-1. Астероиды и кометы Солнечной системы
 Скачать 51.18 Kb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» Факультет Управления и социально-технических сервисов Кафедра «Технологий сервиса и технологического образования» РЕФЕРАТ по курсу «Концепции современного естествознания» на тему: «Астероиды и кометы Солнечной системы»Выполнил: студент 1 курса, заочной формы обучения, группы МБЗ-20-1 Андреева Татьяна Александровна Научный руководитель: к.п.н., доцент Каткова Ольга Владимировна Н. Новгород 2021 Содержание на тему: «Астероиды и кометы Солнечной системы» 1 Список используемой литературы……………………………………………...22 3 ВВЕДЕНИЕ 4 История изучения астероидов 5 Состав и строение астероидов 7 Орбиты астероидов 10 Астероидная опасность 13 Слово «комета» означает «волосатая звезда». В древней Греции их изображали как отрубленные головы с развивающимися волосами. Человеческая история в древности была насыщена разными трагическими событиями такими, как войны, эпидемии, убийства правителей, дворцовые перевороты. Каким-то из них сопутствовало появление ярких комет. Например, из трудов римских историков, известно, что смерть Юлия Цезаря в 44 году до новой эры совпала с возникновением на небе яркой кометы. Поэтому до средних веков было распространено мнение, что появление кометы предвещает смерть короля. Описание комет всегда связывали со страшными событиями вплоть до конца света. Приведем описание кометы 1528 года, которое записал французский врач Амбруаз Паре: «Эта комета была столь ужасна и страшна и порождала в народе столь великое смятение, что некоторые умирали от одного лишь страха, другие заболевали. Она представляла собой светило громадной длины и кровавого цвета; в вершине ее была видна сжатая рука, держащая длинный меч, готовый разить. У конца его клинка были видны три звезды. По обе стороны лучей, выходящих из хвоста кометы, виднелось множество топоров, мечей, ножей, обагренных кровью, а среди них были видны ужасные человеческие лица с всклоченными бородами и дыбом стоящими волосами». Самое первое зафиксированное в исторических летописях появление кометы относится к 2296 году до новой эры, тогда комета наблюдалась китайскими астрономами, которые старательно следили за ее движением по созвездиям. Они считали, что кометы - это курьеры, передающие планетам-правителям приказы императора. Не случайно, что после исчезновения комет планеты перемещались из одного созвездия в другое. Интересно отметить, что такую положительную роль кометам придавали только в Китае. 16 Еще Аристотель – могучий авторитет среди научного мира, задумываясь о природе комет, выдвинул гипотезу, что кометы имеют земное происхождение. Они, якобы, порождаются в атмосфере Земли, «висят» на сравнительно небольшой высоте, медленно проплывая по небу. Удивительно, что точка зрения Аристотеля господствовала около двух тысячелетий, и никакие попытки поколебать ее не давали положительного результата – опровергнуть учение Аристотеля попытался римский учёный Сенека, он писал, что «комета имеет собственное место между небесными телами..., она описывает свой путь и не гаснет, а только удаляется». Но его проницательные предположения сочли безрассудными, так как слишком был высок авторитет Аристотеля. И только в конце XVI века гипотеза Аристотеля была опровергнута. В 1577 году Тихо Браге и его ученики наблюдали яркую комету с двух наблюдательных пунктов, очень удаленных друг от друга. Если бы комета находилась в атмосфере, т.е. недалеко от наблюдателей, то должен был бы наблюдаться параллакс: с одного пункта комета должна быть видна на фоне одних звезд, а с другого - на фоне других. Однако наблюдения показали, что никакого параллакса не было, и, значит, комета находилась гораздо дальше, чем Луна. Земная природа комет была опровергнута, что сделало их еще более таинственными. 17 Состав и строение комет………………………………………………………...16 Столкновение Земли с кометой…………………………………………………18 Заключение……………………………………………………………………….21 Список используемой литературы……………………………………………...22 ВВЕДЕНИЕКометы и астероиды считаются самыми эффектными и самыми загадочными телами Солнечной системы. Такими они были на протяжении всей истории человечества, такими остаются и до настоящего времени. Они интересуют не только астрономов, но и многих других учёных: физиков, химиков, биологов, историков. Проблема, вставшая передо мной: «Что собой представляют кометы и астероиды? Откуда они приходят к нам?» Я считаю эту тему интересной, познавательной и актуальной в наши дни. Актуальность работы определяется такими факторами, как необходимость поиска новых теоретических знаний, потребность новых данных о появлении комет и астероидов, угрозах с ними связанных. Предмет исследования: Движение и строение комет и астероидов. Методы исследования: анализ. Цели исследования: Узнать, как менялись представления людей о кометах, астероидах и что дало человечеству изучение этих космических тел. Выяснить, откуда приходят эти космические тела. Уточнить, как опасны кометы и астероиды для жителей Земли. Задачи: Изучить и проанализировать научную литературу по теме нашего исследования. Создать презентацию о кометах и астероидах. История изучения астероидов Астероид дословно означает «звездоподобный». Своему названию эти тела обязаны сходству со звёздами при наблюдении в телескоп — из-за своих небольших размеров (от нескольких десятков метров до тысячи километров) они выглядят как точки. Астероидами называются тела с диаметром более 30 метров, меньшие тела называются метеороидами. Первый астероид обнаружил в 1801 году Джузеппе Пиацци, директор обсерватории в Палермо (Сицилия). Назвал он его Церера и поначалу считал малой планетой. Термин «астероид», в переводе с древнегреческого — «подобный звезде», предложил астроном Уильям Гершель. Церера и аналогичные объекты (Паллада, Юнона и Веста), открытые в последующие шесть лет, были видны как точки, а не как диски в случае планет; в то же время, в отличие от неподвижных звёзд, они двигались подобно планетам. После открытия четырёх упомянутых астероидов дальнейшие наблюдения за восемь лет не привели к успеху. Их прекратили из-за Наполеоновских войн, в ходе которых сгорел городок Лилиенталь близ Бремена, где проходили заседания астрономов — охотников за астероидами. Возобновились наблюдения в 1830 году, но успех пришёл лишь в 1845-м с открытием астероида Астрея. С этого времени астероиды стали открывать с частотой не менее одного в год. Бóльшая их часть принадлежит к главному поясу астероидов, между Марсом и Юпитером. К 1868 году насчитывалось уже около сотни открытых астероидов, к 1981-му — 10 000 и к 2000-му — более 100 000. Первым космическим аппаратом, сумевшим сделать приближенные снимки поверхности астероида, стал «Галилей» (принадлежит НАСА, 1991 год). Он также первым зафиксировал спутники, вращающиеся вокруг астероидов (1994 год). В 2001 году, после года изучения астероидов космическим аппаратом НАСА «NEAR», диспетчеры данной миссии решили посадить челнок на поверхность одного их объектов. Несмотря на то, что он не был предназначен для посадки, «NEAR» успешно приземлился, став автором первого подобного опыта. В 2006 году японский аппарат «Хайябуса» стал первым, который не только успешно приземлился, но также и взлетел из астероида. Он возвратился на Землю в июне 2010 года, а образцы, принесенные им, все еще изучаются. Миссия НАСА «Рассвет», запущенная в 2007 году, начала исследование Весты в 2011 году. Изучение Церуса запланировано на 2015 год. В 2012 году компания под названием «Планетные ресурсы» огласила общественности свои планы по отправке космической миссии для извлечения воды и ценных металлов из глубин астероидов. Состав и строение астероидовОптические исследования. Поскольку астероиды очень малы и далеки от Земли, с помощью крупных телескопов удается измерять лишь переменность отраженного ими солнечного света и его спектральные характеристики. Примерно у 2000 астероидов измерены оптические свойства поверхности и период вращения вокруг оси, оценены размер и форма. Крупнейший из астероидов Церера чуть менее 1000 км диаметром, несколько десятков имеют диаметр более 100 км, размеры остальных лежат в широком диапазоне, вероятно, вплоть до размеров метеоритов. В последнее время создаются автоматизированные телескопы для непрерывного поиска астероидов, которые позволят в начале 21 в. обнаружить все астероиды диаметром более 1 км. По спектральным характеристикам отраженного света астероиды объединяют в несколько типов, близких к типам метеоритов, что неудивительно, ибо происхождение почти всех метеоритов связано с астероидами (за исключением немногих, прилетевших с Луны и Марса). Однако нет астероидов типа обыкновенных хондритов – наиболее многочисленных метеоритов, близких по составу к планетам земной группы. Вероятная причина этого в том, что под влиянием солнечного излучения и микрометеоритной бомбардировки поверхность астероидов, близких по структуре и составу к обыкновенным хондритам, изменила цвет и стала умеренно отражающей свет поверхностью типа S, в спектре которой присутствуют полосы поглощения силикатных минералов оливина и пироксена. Радиолокационные исследования. Радиолокационные измерения очень полезны для определения орбит астероидов и их физической природы. Например, они показали, что приближавшиеся к Земле мелкие астероиды иногда представляют собой двойные (или более сложные) объекты, что объясняет существование двойных кратеров на Марсе, Земле и других крупных небесных телах. Поскольку металлы особенно хорошо отражают радиоволны, с помощью радиолокаторов удалось обнаружить несколько астероидов железо-никелевого состава. Исследования с помощью космических аппаратов. Американский межпланетный аппарат «Галилео», посланный к Юпитеру, пролетел вблизи двух астероидов типа S, получил их детальные изображения и данные о поверхности. 29 октября 1991 он сблизился с астероидом 951 Гаспра и обнаружил, что это тело неправильной формы размером 19ґ12 км с сильно кратерированной и изрезанной поверхностью. Пролетев 28 августа 1993 мимо астероида 243 Ида размером 58ґ23 км, аппарат открыл у него маленький спутник, названный Дактилем. Это первый случай обнаружения спутника у астероида. Определив орбиту Дактиля, астрономы смогли на основании третьего закона Кеплера вычислить массу Иды и ее среднюю плотность, которая оказалась значительно меньше, чем у железо-каменных метеоритов, считающихся аналогами астероидов типа S, и даже меньше, чем у обычных каменных пород. Цвет различных участков Иды коррелирует с их относительным возрастом (чем старше поверхность, тем она краснее); это указывает, что Ида может иметь хондритный состав, но в результате эрозии ее поверхность покраснела и сделалась похожей на астероиды типа S. Дактиль и выбросы из молодых кратеров на Иде цветом больше похожи на обыкновенные хондриты, чем старая поверхность Иды. Другие астероиды совсем не похожи на обыкновенные хондриты. Например, 4 Веста покрыта базальтовыми породами, т.е. застывшей лавой; значит, в ее эволюции была эпоха разогрева, плавления и дифференциации вещества (эпоха формирования ядра). Вдоль орбиты Весты движется множество мелких астероидов базальтового состава; вероятно, они были выброшены с нее в результате мощного удара. Железные, железо-каменные и дунитные метеориты представляют собой внутренние части расплавленного и подвергшегося дифференциации небесного тела, подобного Весте, но полностью разрушенного многочисленными ударами. Большинство астероидов быстро вращается, с периодом в несколько часов. У некоторых периоды вращения измеряются неделями, причиной чему, вероятно, стало редкое сочетание взаимных ударов. Исследовать один из загадочных медленно вращающихся (период 17 сут) астероидов 253 Матильда с темной углистой поверхностью типа C удалось в 1997 аппарату NEAR (программа Near Earth Asteroid Rendezvous, Свидание с околоземным астероидом). На его борту есть рентгеновский и гамма спектрометры для изучения поверхности. В 1999 этот аппарат достиг астероида 433 Эрос типа S и стал его спутником. Орбиты астероидов Землянам всегда нужно знать все астероиды, которые близко приближаются к нашей планете. Существует три вида классификаций астероидов (по их характерным представителям): астероид «Амур», с кодовым названием «1221»; его орбита в перигелии почти достигает нашей планеты; астероид «Аполлон», с кодовым названием «1862»; его орбита в перигелии заворачивает за орбиту нашей планеты; астероид «Атон», с кодовым названием «2962»; семейство, пересекающее орбиту нашей планеты. Малое количество астероидов совершает свою траекторию в резонансе одновременно с несколькими планетами. Это впервые было обнаружено в совершении траектории астероида «Торо». Это астероид делает пять орбитальных оборотов, почти за то же количество времени, когда Земля совершает около восьми оборотов, а Венера около тринадцати оборотов. Точки орбиты астероида «Торо» расположены между траекториями движения планет Венера и Земля. А другое небесное тело – астероид «Амур», совершает свое движение в резонансе с планетами Земля, Марс, Венера и Юпитер, делая три оборота, за то же время, когда Земля совершает восемь оборотом; а резонанс с планетой Марс составляет 12:17 и с планетой Юпитер 9:2. Такие траектории движений астероидов, защищают их от влияния гравитационного поля планет, и это увеличивает им продолжительность жизни. Как мы уже знаем, большое количество астероидов расположено за траекторией движения планеты Юпитер. Когда в 1977 году обнаружили астероид «Хирон», то было обнаружено следующее: точки орбиты этого астероида находились внутри орбиты Сатурна (8,51 а.е.), а сам афелий располагался около траектории движения планеты Уран (19,9 а.е.). Эксцентриситет орбиты астероида «Хирон» равен 0,384, близко перигелия у астероида «Хирон» возникает хвост и кома. Но по параметрам астроид «Хирон» намного превышает многие обычные кометы. Если проводить аналог с древнегреческой мифологией, то есть с чем сравнивать, в мифах Хирон – это персонаж, который был получеловеком-полулошадью, в то же время, астероид «Хирон» — это наполовину комета-астероид, нет точного его определения. В данный момент, такие небесные тела называют кентаврами. Далеко за пределами орбит планет Нептуна и Плутона, в 1992 году, были открыты еще более дальние небесные тела, которые в своих размерах достигали более 200 километров. Количество находящихся небесных тел в поясе Койпера, по исследованиям ученых, намного больше, чем количество небесных тел, которые расположены между траекториями движения планет Марса и Юпитера. Межпланетный космический аппарат «Галилео», в 1993 году, совершая движение мимо астероида «Ида», с кодовым названием «243», открыл малый спутник, который достигал в своем диаметре около 1,5 километров. Этот вращающийся спутник вокруг астероида «Иды» на расстоянии 100 километров получил название «Дактиль». Этот спутник был самым первым спутником, который стал известен науке. Но вскоре поступило извещение из Чили, города Ла-Силья с Южной Европейской обсерватории о том, что они обнаружили спутник у астероида «Дионис» с кодовым названием «3671». В данный момент науке известно про семь астероидов, которые имеют свои собственные спутники. Астероид «Дионис» был внесен в перечень тех кандидатов, которые требуют более подробного изучения, так как он относиться к той группе астероидов, которые с повторяющимися периодами пересекают орбиту нашей планеты и имеют потенциальную опасность столкнуться с Землей. На данный момент, ученые-астрономы выяснили уже около 1000 астероидов, которые пересекали саму орбиту нашей планеты. И теоретически, ученым придется много поработать над тем, чтобы предотвратить потенциальную угрозу со стороны астероидов. Астероидная опасность О проблеме астероидной опасности свидетельствуют три крупнейших события прошлого столетия. В последний июньский день 1908 года около семи утра по местному времени упал Тунгусский метеорит. Спустя 22 года, 13 августа 1930, небесная напасть обрушилась на Амазонку. Астрономы из Англии увидели три огромных небесных тела, которые упали где-то вблизи этой реки. Как установили чуть позже, событие случилось вблизи бразильско-перуанской границы. Силу падения сравнили с мощностью водородной бомбы; она втрое превысила предыдущий упомянутый метеорит. Эта природная катастрофа стала причиной гибели нескольких тысяч человек. Следующее страшное событие случилось в 1947 году, 12 февраля. Падение произошло на участке Сихотэ-Алинь, оно случилось около 11 часов. Зону поразил метеоритный дождь. Обитатели Хабаровска смогли увидеть, как на планету упал огромный метеорит. Позднее установили, что он весил несколько тысяч килограммов. Трение стало причиной раскола объекта еще во время полета. Одно небесное тело развалилось на множество тысяч, градом из железа обрушившихся на таежные земли. Изучение скал показало более сотни воронок, распространенных по площадке, превышающей размерами пару квадратных километров. Диаметр воронок варьировался в пределах 2-26 м. Самая большая в глубине оценена в шесть метров. Всего за следующую половину столетия обнаружили порядка 9 тысяч мелких отломков и около трех сотен крупных. Самый большой весил почти две тонны, мельчайший – лишь 0,18 г. Суммарно масса собранного оценена в три десятка тонн. Чтобы подготовить и осуществить план по предотвращению столкновения, астероид, в большинстве случаев, должен быть обнаружен за несколько лет до падения. Падение объектов размером в десятки километров может причинить общемировой ущерб, вплоть до гибели человечества. Столкновение десятикилометрового астероида с Землёй оценивается как событие уровня массового вымирания: оно с большой вероятностью нанесёт непоправимый вред биосфере. Небольшие объекты диаметром сотни метров, в зависимости от скорости, наносят значительные разрушения. Меньшая угроза исходит от комет, залетающих во внутреннюю часть Солнечной системы. Хотя скорость столкновения долгопериодической кометы, вероятнее всего, будет в несколько раз больше, чем у околоземного астероида, её падение не окажется более разрушительным при равных размерах в силу малой плотности вещества комет. Но время предупреждения вряд ли будет больше нескольких месяцев. Перед принятием подходящего плана действий также необходимо выяснить вещественный состав объекта. Космические аппараты, вроде «Дип Импакт», вполне способны справиться с такой задачей. Способы предотвращения столкновений требуют компромиссов в таких категориях как общее исполнение, затраты, эффективность и технологическая подготовленность. Предложены методы по изменению траектории астероида/кометы. Их можно разделить по различным критериям, таким как тип предотвращения столкновения (отклонение или фрагментация), по источнику энергии (кинетический, электромагнитный, гравитационный, солнечный/тепловой или ядерный) и по стратегии подхода (перехват, встреча или удалённая установка). Стратегии делятся на два класса: по разрушению и по задержке. Стратегия разрушения заключается в том, что источник угрозы фрагментируется и его обломки измельчаются и расходятся так, что либо проходят мимо Земли, либо сгорают в её атмосфере. Стратегии по предотвращению столкновения могут быть прямыми и непрямыми. При прямых методах, таких как атомная бомбардировка или кинетический таран, происходит физический перехват болида. Прямые способы могут потребовать меньше времени и средств. Такие методы могут сработать против недавно обнаруженных (и даже против заранее обнаруженных) твердотелых объектов, поддающихся смещению, но против слабо держащихся груд обломков они, вероятнее всего, окажутся неэффективными. В случае непрямых методов, к объекту посылается специальное устройство (гравитационный буксир, ракетные двигатели или электромагнитные катапульты). По его прибытии некоторое время тратится на изменение курса для следования рядом с объектом и на изменение пути следования астероида, чтобы он избежал столкновения с Землёй. Многие околоземные объекты представляют собой летающую груду обломков, еле удерживаемую гравитацией. При попытке отклонения такого объекта, он может разрушиться, но не изменить значительно свою траекторию. При этом, любой обломок размером более 35 метров не сгорит в атмосфере и упадёт на Землю. Стратегия задержки использует принцип того, что Земля и объект угрозы движутся по орбите. Столкновение происходит тогда, когда оба объекта в одно и то же время достигают одной точки в пространстве, или, если быть точнее, когда какой-либо участок поверхности Земли пересекает орбиту объекта при его пролёте. Так как диаметр Земли составляет примерно 12,750 километров, а скорость её движения 30км/с, она проходит расстояние своего диаметра за 425 секунд (чуть больше семи минут). Задержка или ускорение прибытия объекта угрозы на данную величину может, в зависимости от геометрии столкновения, привести к предотвращению столкновения. В исследованиях астероидов еще остается много неясного и даже загадочного. Это общие проблемы, относящиеся к происхождению и эволюции твердого вещества в главном и других астероидных поясах и связанные с возникновением всей Солнечной системы. И все-таки, вероятно, только путем сбора и накопления подробной и точной информации о каждом из астероидов, а затем с помощью ее обобщения возможно постепенное уточнение понимания природы этих тел и основных закономерностей их эволюции. История изучения комет Слово «комета» означает «волосатая звезда». В древней Греции их изображали как отрубленные головы с развивающимися волосами. Человеческая история в древности была насыщена разными трагическими событиями такими, как войны, эпидемии, убийства правителей, дворцовые перевороты. Каким-то из них сопутствовало появление ярких комет. Например, из трудов римских историков, известно, что смерть Юлия Цезаря в 44 году до новой эры совпала с возникновением на небе яркой кометы. Поэтому до средних веков было распространено мнение, что появление кометы предвещает смерть короля. Описание комет всегда связывали со страшными событиями вплоть до конца света. Приведем описание кометы 1528 года, которое записал французский врач Амбруаз Паре: «Эта комета была столь ужасна и страшна и порождала в народе столь великое смятение, что некоторые умирали от одного лишь страха, другие заболевали. Она представляла собой светило громадной длины и кровавого цвета; в вершине ее была видна сжатая рука, держащая длинный меч, готовый разить. У конца его клинка были видны три звезды. По обе стороны лучей, выходящих из хвоста кометы, виднелось множество топоров, мечей, ножей, обагренных кровью, а среди них были видны ужасные человеческие лица с всклоченными бородами и дыбом стоящими волосами». Самое первое зафиксированное в исторических летописях появление кометы относится к 2296 году до новой эры, тогда комета наблюдалась китайскими астрономами, которые старательно следили за ее движением по созвездиям. Они считали, что кометы - это курьеры, передающие планетам-правителям приказы императора. Не случайно, что после исчезновения комет планеты перемещались из одного созвездия в другое. Интересно отметить, что такую положительную роль кометам придавали только в Китае. Еще Аристотель – могучий авторитет среди научного мира, задумываясь о природе комет, выдвинул гипотезу, что кометы имеют земное происхождение. Они, якобы, порождаются в атмосфере Земли, «висят» на сравнительно небольшой высоте, медленно проплывая по небу. Удивительно, что точка зрения Аристотеля господствовала около двух тысячелетий, и никакие попытки поколебать ее не давали положительного результата – опровергнуть учение Аристотеля попытался римский учёный Сенека, он писал, что «комета имеет собственное место между небесными телами..., она описывает свой путь и не гаснет, а только удаляется». Но его проницательные предположения сочли безрассудными, так как слишком был высок авторитет Аристотеля. И только в конце XVI века гипотеза Аристотеля была опровергнута. В 1577 году Тихо Браге и его ученики наблюдали яркую комету с двух наблюдательных пунктов, очень удаленных друг от друга. Если бы комета находилась в атмосфере, т.е. недалеко от наблюдателей, то должен был бы наблюдаться параллакс: с одного пункта комета должна быть видна на фоне одних звезд, а с другого - на фоне других. Однако наблюдения показали, что никакого параллакса не было, и, значит, комета находилась гораздо дальше, чем Луна. Земная природа комет была опровергнута, что сделало их еще более таинственными. Состав и строение комет Маленькое ядро кометы является единственной её твёрдой частью, в нём сосредоточена почти вся её масса. Поэтому ядро - первопричина всего остального комплекса кометных явлений. Ядра комет до сих пор всё ещё недоступны телескопическим наблюдениям, так как они вуалируются окружающей их светящейся материей, непрерывно истекающей из ядер. Применяя большие увеличения, можно заглянуть в более глубокие слои светящейся газо-пылевой оболочки, но и то, что останется, будет по своим размерам всё ещё значительно превышать истинные размеры ядра. Центральное сгущение, видимое в атмосфере кометы визуально и на фотографиях, называется фотометрическим ядром. Считается, что в центре его находится собственно ядро кометы, то есть располагается центр масс. Однако, как показал советский астроном Д. О. Мохнач, центр масс может не совпадать с наиболее яркой областью фотометрического ядра. Это явление носит название эффекта Мохнача. Туманная атмосфера, окружающая фотометрическое ядро, называется комой. Кома вместе с ядром составляют голову кометы - газовую оболочку, которая образуется в результате прогревания ядра при приближении к Солнцу. Вдали от Солнца голова выглядит симметричной, но с приближением к нему она постепенно становится овальной, затем удлиняется ещё сильнее и в противоположной от Солнца стороне из неё развивается хвост, состоящий из газа и пыли, входящих в состав головы. Ядро - самая главная часть кометы. Однако до сих пор нет единодушного мнения, что оно представляет собой на самом деле. Ещё во времена Лапласа существовало мнение, что ядро кометы - твёрдое тело, состоящее из легко испаряющихся веществ типа льда или снега, быстро превращающихся в газ под воздействием солнечного тепла. Эта классическая ледяная модель кометного ядра была существенно дополнена в последнее время. Наибольшим признанием пользуется разработанная Уиплом модель ядра - конгломерата из тугоплавких каменистых частиц и замороженной летучей компоненты (метана, углекислого газа, воды и др.). В таком ядре ледяные слои из замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере прогревания газы, испаряясь, увлекают за собой облака пыли. Это позволяет объяснить образование газовых и пылевых хвостов у комет, а также способность небольших ядер к газовыделению. Согласно Уиплу механизм истечения вещества из ядра объясняется следующим образом. У комет, совершивших небольшое число прохождений через перигелий, - так называемых “молодых” комет - поверхностная защитная корка ещё не успела образоваться, и поверхность ядра покрыта льдами, поэтому газовыделение протекает интенсивно путём прямого испарения. В спектре такой кометы преобладает отражённый солнечный свет, что позволяет спектрально отличать “старые” кометы от “молодых”. Обычно “молодыми” называются кометы, имеющие большие полуоси орбит, так как предполагается, что они впервые проникают во внутренние области Солнечной системы. “Старые” кометы - это кометы с коротким периодом обращения вокруг Солнца, многократно проходившие свой перигелий. У “старых” комет на поверхности образуется тугоплавкий экран, так как при повторных возвращениях к Солнцу поверхностный лед, подтаивая, “загрязняется”. Этот экран хорошо защищает находящийся под ним лёд от воздействия солнечного света. Столкновение Земли с кометой Столкновения Земли с кометой - вот чего стали бояться люди, перестав видеть в кометах предвестниц войн. Ученые подсчитали, что если говорить о столкновении Земли с твердым ядром кометы, то одно такое ядро, приблизившись к Солнцу на расстояние Земли от Солнца, имеет один шанс из 400000000 столкнуться с Землей. Поскольку в год на этом расстоянии от Солнца проходит в среднем около пяти комет, то ядро какой-либо кометы может столкнуться с Землей в среднем один раз за 80000000 лет. Столкновение с головой или с хвостом кометы может происходить, конечно, чаще, и даже гораздо чаще. Но что в этом случае может быть? В свете того, что нам стало известно из анализа научной литературы о хвостах комет, этого опасаться не приходится. Ни сдвинуть Землю с ее пути, ни даже изуродовать ее кометный хвост не сможет. Но не могут ли земляне отравиться ядовитыми газами- цианом или окисью углерода, имеющимися в комете? Зная ничтожно малую плотность хвоста комет, многие ученые считают, что примесь кометных газов к земному воздуху будет совершенно неощутима. В голове или в хвосте кометы при большой скорости движения небесных тел Земля может пробыть не дольше нескольких часов. Кометные газы ничтожной плотности примешиваются только к наиболее высоким слоям земной атмосферы. Буквально лишь немногие молекулы сумеют за долгий срок, быть может, за годы, добраться до нижних слоев воздуха. По расчетам ученых Земля должна была пересечь хвост кометы Галлея 19 мая 1910 г. По мере приближения Земли к страшному хвосту кометы, газеты запестрели сообщениями о резком увеличении числа самоубийств в Испании, о персах, заранее роющих себе могилы, об австрийцах, запасающихся кислородом, о продаже пилюль с противоядием от кометного газа. Все ждали конца света. Но в этот период не только не произошло ничего особенного, но даже точнейшие химические анализы не обнаружили никакой примеси посторонних газов в воздухе Земли. Но что будет, если с Землей все-таки столкнется ядро кометы? Оно ведь твердое! Масса кометных ядер, как мы знаем, очень мала в сравнении с Землей. Если принять, что ядро состоит из смеси льда, пыли и каменных кусков, то при полете сквозь атмосферу лед сразу испарится. Сопротивление атмосферы сильно затормозит движение мелких твердых кусков и ослабит их ударную силу. Эти куски при падении на Землю рассредоточатся и выпадут на расстоянии десятков километров или даже сотен километров друг от друга, а не кучей. Что же может произойти в результате? В худшем случае местные землетрясения и разрушения на отдельных площадях размером в несколько километров, считают некоторые ученые. Вероятность попадания осколков кометного ядра в какой-либо город невелика. А вот американские ученые просчитали модель падения кометы радиусом 1 километр на Землю. Они показали, что такой катаклизм станет смертельным для человечества: в воздух поднимутся сотни тонн пыли, закрыв доступ солнечному свету и теплу, при падении в океан образуется гигантское цунами, произойдут разрушительные землетрясения. По одной из гипотез, динозавры вымерли в результате падения большой кометы шестьдесят пять миллионов лет назад. Поэтому учёные работают сейчас над созданием системы раннего обнаружения, уничтожения или отклонения крупных космических тел, приближающихся к Земле, но это вопрос еще до конца не проработан. Нашумевшим событием в июле 1994 года стало падение короткопериодической кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер. Ядро кометы в июле 1992 года в результате сближения с Юпитером разделилось на фрагменты, которые впоследствии столкнулись с планетой-гигантом. В связи с тем, что столкновения происходили на ночной стороне Юпитера, земные исследователи могли наблюдать лишь вспышки, отражённые спутниками планеты. Анализ показал, что диаметр фрагментов от одного до нескольких километров. На Юпитер упали 20 кометных осколков. По снимкам видна катастрофа планетарного масштаба. Удары сопровождались колоссальными возмущениями в атмосфере планеты – гиганта, которые можно было наблюдать с Земли даже в небольшой телескоп. Наша Земля значительно меньше Юпитера и намного слабее может притягивать кометы, но опасность столкновения есть, хотя и небольшая. Таким образом, выяснилось, что, несмотря на тщательное их изучение, кометы таят в себе ещё много загадок. Какие-то из этих красивых “хвостатых звёзд”, время от времени сияющих на вечернем небе, могут представлять реальную опасность для нашей планеты. Но прогресс в этой области не стоит на месте, и, скорее всего, уже наше поколение станет свидетелем посадки на кометное ядро. Кометы пока что не представляют практического интереса, но их изучение поможет понять основы, причины других событий. Комета - космическая странница, она проходит через очень удалённые области, недоступные для исследований, и возможно она “знает”, что происходит в межзвёздном пространстве. Заключение В космосе существует огромное количество опасных объектов и явлений для жизни Земли, к которым относят: астероиды, кометы и метеориты. Все эти объекты несут угрозу планете Земля, они могут изменить её климат, вызвать цунами, наводнения. Привести к гибели огромного количества людей и биологических организмов, уничтожить города и целые страны и даже полностью уничтожить планету. За историю планеты она не раз подвергалась атаке космических объектов, что послужило изменению климата на нашей планете. Это говорит о реальной опасности чрезвычайной ситуации космического характера. Как бы ни были велики успехи изучения астероидов и комет сегодня, будущее принадлежит, вероятно, исследованиям с помощью космических аппаратов. Они могут снять многочисленные трудности, стоящие перед исследователями, но, можно не сомневаться, поставят перед ними и новые проблемы. В настоящее время много внимания в обществе уделяется проблеме возможного столкновения астероидов и комет различного размера с Землёй, необходимости построения глобальной системы слежения и оповещения об опасных астероидах, методах противодействия столкновениям. Действительно, удар о Землю астероида и кометы достаточно большого размера и массы вполне может привести к исчезновению человеческой цивилизации и природы в нынешнем её состоянии. Но вероятность такого столкновения, к счастью, очень мала. Список используемой литературы Физика: 11 класс: базовый и углубленный уровни: учебник для учащихся общеобразовательных организаций/ Л.С. Хижнякова, А.А. Синявина, С.А. Холина и др. – М.: Вентана-Граф, 2014. О. Н. Коротцев. «Астрономия для всех». Азбука-классика. 2008. Е. П. Левитан. «Астрономия- 11 класс». Просвещение. 2002. С. Гибилиско. «Астрономия. Путеводитель». Эксмо. 2008. Шурпаков С.Э. Кометы и методы их наблюдений (Астробиблиотека) 2011. https://ru.wikipedia.org |