Kako kometi krožijo okoli sonca?

Če želite resnično ceniti orbite kometov, pomaga razumeti planetarne orbite. Čeprav ne manjka razpoložljivega prostora okoli sonca, se vsi planeti omejijo na dokaj tanek pas in noben od njih, razen Plutona, ne zaide več kot nekaj stopinj zunaj njega.

Orbita kometa pa ima lahko velik kot nagiba glede na ta pas in lahko celo kroži pravokotno nanj, odvisno od kod prihaja. To je le eno izmed mnogih zanimivih dejstev o kometih.

Po Keplerjevem prvem zakonu vsi predmeti krožijo okoli sonca po eliptičnih poteh. Orbite planetov, razen Plutona, so skoraj krožne, prav tako orbite asteroidov in ledenih predmetov v Kuiperjevem pasu, ki je tik za Neptunovo orbito. Kometi, ki izvirajo iz Kuiperjevega pasu, so znani kot kratkotrajni kometi in običajno ostanejo v istem ozkem pasu kot planeti.

Kometi dolgega obdobja, ki izvirajo iz Oortovega oblaka, ki je onstran Kuiperjevega pasu in na obrobju sončnega sistema, so druga stvar. Njihove orbite so lahko tako eliptične, da lahko kometi sto let popolnoma izginejo. Kometi izven Oortovega oblaka imajo lahko celo parabolično orbito, kar pomeni, da se enkrat pojavijo v sončnem sistemu in se nikoli več ne vrnejo.

Nobeno od teh vedenj ni skrivnostno, ko enkrat razumete, kako so sploh nastali planeti in kometi. Vse je povezano z rojstvom sonca.

Isti postopek rojstva zvezd, ki ga danes lahko opazujejo znanstveniki, ki se dogaja v meglici Orion, se je zgodil v naši bližini vesolja pred približno 5 milijardami let. Oblak vesoljskega prahu, ki je neovirano plaval v ogromnem niču, se je začel pod silo gravitacije postopoma krčiti. Nastale so majhne kepe, ki so se držale skupaj in tvorile večje kepe, ki so lahko pritegnile še več prahu.

Postopoma je prevladoval eden od teh grozdov, ki je še naprej privabljal več materiala in rasel, ohranjanje kotnega momenta se je vrtel in vsa snov okoli njega se je oblikovala v disk, ki se je vrtel v istem smer.

Sčasoma je tlak v jedru prevladujočega grozda postal tako velik, da se je vnel, zunanji tlak, ki ga je ustvarila fuzija vodika, pa je preprečil nastanek več snovi. Naše mlado sonce je doseglo svojo končno maso.

Kaj se je zgodilo z vsemi manjšimi grozdi, ki niso bili ujeti v osrednji? Še naprej so privlačili snov, ki je bila dovolj blizu njihovih orbit, nekateri pa so zrasli v planete.

Drugi, manjši grozdi, na samem robu vrtečega se diska, so bili dovolj daleč, da se niso mogli ujeti v disk, čeprav so bili še vedno izpostavljeni zadostni gravitacijski sili, da jih zadržijo orbito. Ti majhni predmeti so postali pritlikavi planeti in asteroidi, nekateri pa so postali kometi.

Sestava kometov se razlikuje od sestave asteroidov. Medtem ko je asteroid večinoma kamnina, je komet v bistvu umazana snežna kepa, napolnjena z žepi vesoljskega plina.

Veliko število asteroidov najdemo v asteroidnem pasu med orbitema Marsa in Jupitra, ki je tudi dom pritlikavega planeta Ceres, krožijo pa tudi na obrobju Sonca sistem. Kometi pa prihajajo izključno iz Kuiperjevega pasu in širše.

Komet, ki je daleč od sonca, se praktično ne razlikuje od asteroida. Ko pa ga njegova orbita približa soncu, pa toplota izhlapi led in para se razširi in tvori oblak okoli jedra. Jedro je lahko široko le nekaj kilometrov, oblak pa je lahko tisočkrat večji, zaradi česar je komet videti veliko večji, kot je v resnici.

Rep kometa je njegova najpomembnejša značilnost. Lahko je dovolj dolg, da doseže razdaljo med Zemljo in soncem in vedno kaže stran od sonca, ne glede na to, v katero smer komet potuje. To je zato, ker ga ustvarja sončni veter, ki odvaja plin iz oblaka hlapov, ki obdaja jedro.

Kometi z dolgim ​​obdobjem imajo lahko zelo eliptične orbite, ki so lahko tako ekscentrične, da lahko obdobje med opazovanji z Zemlje traja več kot celo življenje. Keplerjev drugi zakon nakazuje, da se predmeti premikajo počasneje, ko so bolj oddaljeni od sonca, kot kadar so blizu njega, zato so kometi ponavadi nevidni veliko dlje, kot so vidni. Ne glede na to, kako dolgo traja, se predmet v orbiti vedno vrne, razen če ga nekaj ne odbije iz njegove orbite.

Nekateri predmeti pa se nikoli ne vrnejo. Prihajajo na videz od nikoder, potujejo s hitrostjo, netipično za orbitacijska telesa, bičajo okoli sonca in streljajo v vesolje. Ti predmeti ne izvirajo iz sončnega sistema; prihajajo iz medzvezdnega prostora. Bolj kot eliptična orbita sledijo parabolični poti.

Skrivnostni asteroid v obliki cigare 'Oumuamua je bil en tak predmet. V sončnem sistemu se je pojavil januarja 2017, leto pozneje pa ga ni več videl. Morda je šlo za NLP, bolj verjetno pa je bilo, da gre za medzvezdni objekt, ki ga privlači sonce, vendar se premika prehitro, da bi ga lahko pripeljali v orbito.

Halleyev komet je morda najbolj znan med vsemi kometi. Odkril ga je Edmund Halley, britanski astronom, ki je bil prijatelj sira Isaaca Newtona. Bil je prvi, ki je domneval, da so bila opažanja kometov v letih 1531, 1607 in 1682 istega kometa, in napovedal njegovo vrnitev leta 1758.

Izkazalo se je prav, ko se je komet v božični noči leta 1758 spektakularno pojavil. Na žalost je bila ta noč 16 let po njegovi smrti.

Halleyev komet ima obdobje med 74 in 79 leti. Negotovost je posledica gravitacijskih vplivov, s katerimi se srečuje na svoji poti - zlasti planeta Venera - in notranjega pogonskega sistema, ki ga imajo vsi kometi. Ko se komet, kot je Halleyev komet, približa soncu, se žepi plina v jedru razširijo in streljajo skozi šibke točke v jedru, ki zagotavlja potisk, ki ga lahko potisne v katero koli smer in v njem povzroči motnje orbito.

Astronomi so preslikali orbito Halleyjevega kometa in ugotovili, da je zelo eliptična z ekscentričnostjo skoraj 0,97. (Ekscentričnost v tem primeru pomeni, kako dolga ali okrogla je orbita; bližje ničelni ekscentričnosti je zaobljena orbita.)

Glede na to, da ima Zemljina orbita ekscentričnost 0,02, zaradi česar je skoraj krožna, in da je ekscentričnost Plutonove orbite le 0,25, je ekscentričnost Halleyjevega kometa ekstremna. V afeliju je precej zunaj orbite Plutona, v periheliju pa je le 0,6 AU od sonca.

Orbita Halleyjevega kometa ni samo ekscentrična, temveč je nagnjena tudi za 18 stopinj glede na ravnino ekliptike. To je dokaz, da ni nastal na enak način kot planeti, čeprav se je morda združil približno takrat. Izviral bi lahko celo iz drugega dela galaksije in ga preprosto ujela gravitacija sonca, ko je šla mimo.

Halleyev komet kaže še eno značilnost, ki se razlikuje od planetov. Vrti se v smeri, ki je nasprotna smeri njegove orbite. Venera je edini planet, ki to počne, in Venera se vrti tako počasi, da astronomi sumijo, da je v preteklosti nekaj trčila. Dejstvo, da se Halleyjev komet vrti v smeri, ki jo ima, je več dokazov, da ni nastal na enak način kot planeti.