Komeetide orbiitide tõeline hindamine aitab mõista planeedi orbiite. Ehkki päikese ümbruses pole vaba ruumi, piirduvad planeedid kõik üsna õhukese ribaga ja ükski neist, välja arvatud Pluuto, ei eksita üle paari kraadi väljaspool seda.
Komeedi orbiidil võib seevastu olla selle riba suhtes suur kaldenurk ja see võib orbiidil olla isegi risti, sõltuvalt sellest, kust see pärineb. See on vaid üks paljudest huvitavatest komeetifaktidest.
Kepleri esimese seaduse kohaselt tiirlevad kõik objektid päikese ümber elliptilistel radadel. Planeetide orbiidid, välja arvatud Pluuto, on peaaegu ümmargused, nii on ka asteroidide ja jäiste objektide orbiidid Kuiperi vöös, mis asub just Neptuuni orbiidil. Komeerid, mis pärinevad Kuiperi vööst, on tuntud kui lühiajalised komeedid ja kipuvad jääma planeetidega samasse kitsasse riba.
Pikaajalised komeedid, mis pärinevad Oorti pilvest, mis asub Kuiperi vööst väljaspool ja päikesesüsteemi äärealadel, on hoopis teine asi. Nende orbiidid võivad olla nii elliptilised, et komeedid võivad sadadeks aastateks täielikult kaduda. Komeetidelt, mis asuvad Oorti pilve tagant, võivad olla isegi paraboolsed orbiidid, see tähendab, et nad teevad Päikesesüsteemis ühe välimuse ja ei tule enam kunagi tagasi.
Ükski selline käitumine pole salapärane, kui mõistate, kuidas planeedid ja komeedid seal üldse tekkisid. See kõik on seotud päikese sünniga.
Kõik algas tolmupilves
Sama tähesündimise protsess, mida teadlased saavad tänapäeval jälgida Orioni udus toimuvat, toimus meie universumi läheduses umbes 5 miljardit aastat tagasi. Kosmosetolmupilv, mis hõljus sündmusteta suures tühikus, hakkas järk-järgult tõmbuma raskusjõu mõjul. Moodustusid väikesed tükid ja need kleepusid kokku, moodustades suuremad tükid, mis suutsid veelgi rohkem tolmu ligi meelitada.
Järk-järgult oli üks neist klastritest ülekaalus ning kui see jätkas materjali ligimeelitamist ja kasvu, siis ka konserveerimine nurkkiiruse tõttu pani see pöörlema ja kogu tema ümber olev aine moodustus kettaks, mis pöörles samal viisil suund.
Lõpuks muutus rõhk ülekaalus oleva klastri keskmes nii suureks, et see süttis ja vesiniku sulandamise tekitatud välissurve takistas suurema aine kogunemist. Meie noor päike oli jõudnud oma lõpumassini.
Mis juhtus kõigi väiksemate klastritega, mis polnud veel kesksesse lõksu jäänud? Nad jätkasid nende orbiidile piisavalt lähedal asuva aine ligimeelitamist ja mõned neist kasvasid planeetideks.
Teised, väiksemad klastrid, mis olid ketrusketta ääres, olid olemise vältimiseks piisavalt kaugel kettale kinni püütud, ehkki neile allus endiselt piisavalt gravitatsioonijõudu, et neid sees hoida orbiit. Nendest väikestest objektidest said kääbusplaneedid ja asteroidid ning mõned neist komeedid.
Komeedid ei ole asteroidid
Komeetide koostis erineb asteroididest. Kui asteroid on enamasti kivi, siis komeet on sisuliselt räpane lumepall, mis on täidetud kosmosegaasi taskutega.
Marsi ja Jupiteri orbiitide vahelisest asteroidivööndist leitakse palju asteroide, mis on koduks ka kääbusplaneedile Cerese, kuid nad tiirlevad ka Päikese äärealadel süsteemi. Komeedid seevastu pärinevad eranditult Kuiperi vööst ja kaugemalgi.
Päikesest kaugel asuv komeet ei erine asteroidist praktiliselt. Kui selle orbiit viib selle siiski päikesele lähedale, aurustab kuumus jääd ja aur paisub tuuma ümber pilveks. Tuum võib olla vaid mõne kilomeetri kaugusel, kuid pilv võib olla tuhandeid kordi suurem, mistõttu komeet näib olevat palju suurem kui ta tegelikult on.
Komeedi saba on selle kõige määravam omadus. See võib olla piisavalt pikk, et läbida maa ja päikese vaheline kaugus ning see osutab alati päikesest eemale, hoolimata sellest, kummas suunas komeet liigub. Seda seetõttu, et selle tekitab päikesetuul, mis puhub gaasi tuuma ümbritsevast aurupilvest eemale.
Komeedi faktid: kõik ei tule siit
Pika perioodi komeetidel võivad olla väga elliptilised orbiidid, mis võivad olla nii ekstsentrilised, et maakera vaatluste vaheline periood võib olla rohkem kui kogu elu. Kepleri teine seadus viitab sellele, et objektid liiguvad päikesest kaugemal olles aeglasemalt kui selle lähedal, nii et komeedid kipuvad olema nähtamatud tunduvalt kauem. Ükskõik kui kaua see aega võtab, naaseb orbiidil olev objekt alati, välja arvatud juhul, kui miski selle orbiidilt välja lööb.
Mõned objektid ei naase aga kunagi. Need tulevad pealtnäha mitte kuskilt, liikudes orbiidil kehadele ebatüüpilise kiirusega, piitsutades ümber päikese ja tulistades kosmosesse. Need objektid ei pärine Päikesesüsteemist; nad pärinevad tähtedevahelisest ruumist. Elliptilise orbiidi asemel liiguvad nad paraboolset rada.
Salapärane sigarikujuline asteroid 'Oumuamua oli üks sellistest objektidest. See ilmus päikesesüsteemis 2017. aasta jaanuaris ja läks aasta hiljem silmist. Võib-olla oli see UFO, kuid tõenäolisemalt oli see tähtedevaheline objekt, mis tõmbus päikese poole, kuid liikus liiga kiiresti orbiidile meelitamiseks.
Juhtumianalüüs: Halley komeet
Halley komeet on võib-olla kõige tuntum komeetidest. Selle avastas Briti astronoom Edmund Halley, kes oli Sir Isaac Newtoni sõber. Ta oli esimene inimene, kes postuleeris, et komeetide vaatlused aastatel 1531, 1607 ja 1682 olid kõik samast komeedist ja ta ennustas selle naasmist 1758. aastal.
Ta osutus õigeks, kui komeet tegi 1758. aasta jõuluööl suurejoonelise ilme. See öö oli kahjuks 16 aastat pärast tema surma.
Halley komeedi periood on 74–79 aastat. Määramatus tuleneb gravitatsioonilistest mõjudest, mida ta sellel rajal kohtab - eriti planeedil Veenus - ja sisemisest tõukejõusüsteemist, mis kõigil komeetidel on. Kui Halley komeedi taoline komeet läheneb päikesele, paisuvad südamikus olevad gaasitaskud ja lasevad läbi nõrgad kohad südamikus, pakkudes tõukejõudu, mis võib seda lükata mis tahes suunas ja tekitada selle häiret orbiit.
Astronoomid on kaardistanud Halley komeedi orbiidi ja leidnud, et see on väga elliptiline, ekstsentrilisusega peaaegu 0,97. (Ekstsentrilisus tähendab antud juhul seda, kui orbiit on piklik või ümmargune; mida lähemal on ekstsentrilisus nullile, seda ümmargune on orbiit.)
Arvestades, et Maa orbiidi ekstsentrilisus on 0,02, mis muudab selle peaaegu ümmarguseks ja Pluuto orbiidi ekstsentrilisus on ainult 0,25, on Halley komeedi ekstsentrilisus äärmuslik. Aphelionil on see kaugel Pluuto orbiidist ja perihelionil on see vaid 0,6 AU kaugusel päikesest.
Komeedi päritolu vihjed
Halley komeedi orbiit pole lihtsalt ekstsentriline, vaid see on ka ekliptika tasandi suhtes 18 kraadi kallutatud. See on tõend selle kohta, et see ei tekkinud samal viisil kui planeedid moodustusid, kuigi see võis ühineda umbes samal ajal. See võis olla alguse saanud isegi teisest galaktika osast ja möödaminnes lihtsalt sattuda päikese gravitatsiooni kätte.
Halley komeedil on veel üks omadus, mis erineb planeetidest. See pöörleb orbiidile vastupidises suunas. Veenus on ainus planeet, kes seda teeb, ja Veenus pöörleb nii aeglaselt, et astronoomid kahtlustavad, et see põrkas millegiga kokku minevikus. Asjaolu, et Halley komeet pöörleb selles suunas, on rohkem tõendeid selle kohta, et see ei olnud moodustatud samamoodi nagu planeedid.
