Kóma (kometární) - Coma (cometary)

Struktura komety Holmes v infračervené oblasti, jak ji vidí infračervený vesmírný dalekohled

Kóma je mlhavý obálka okolo jádra části komety , vytvořené když se kometa prochází v blízkosti Slunce na jeho vysoce eliptické dráze ; jak se kometa zahřívá, její části sublimují . To dává kometě „fuzzy“ vzhled při pohledu v dalekohledech a odlišuje ji od hvězd . Slovo koma pochází z řečtiny „kome“ (κόμη), což znamená „vlasy“ a je původem samotného slova kometa .

Kóma je obvykle vyrobena z ledu a prachu komety . Voda tvoří až 90% těkavých látek, které odcházejí z jádra, když je kometa v rozmezí 3-4  AU od Slunce. H 2 O původní molekula je zničena především prostřednictvím Fotodisociace a v mnohem menší míře fotoionizací . Sluneční vítr hraje podřadnou roli v ničení vody ve srovnání s fotochemie . Větší částice prachu se doleva podél oběžné dráhy komety zatímco menší částice jsou tlačeny směrem od Slunce do komety ocasu podle lehkým tlakem .

Dne 11. srpna 2014 astronomové zveřejnili studie, při nichž poprvé použili ALMA (Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array) a které podrobně popisuje distribuci HCN , HNC , H 2 CO a prachu v koménách komet C / 2012 F6 ( Lemmon) a C / 2012 S1 (ISON) . Dne 2. června 2015, NASA hlásil, že ALICE spektrograf na Rosetta vesmírné sondě studovat komety 67P / Churyumov-Gerasimenko zjištěno, že elektrony (do 1 km (0,62 mi) nad jádra komety ) vyrobené z fotoionizací z vodních molekul od slunečního záření , a ne fotony ze Slunce, jak se dříve myslelo, jsou zodpovědné za uvolnění molekul vody a oxidu uhličitého uvolněných z jádra komety do jejího komatu.

Velikost

Kometa 17P / Holmes , 2007/11/02

Jak se komety přibližují ke Slunci, velikost komů obvykle roste a mohou být stejně velké jako průměr Jupitera, i když hustota je velmi nízká. Asi měsíc po výbuchu v říjnu 2007 měla kometa 17P / Holmes krátce jemnou prachovou atmosféru větší než Slunce. Velká kometa roku 1811 také měl komatu zhruba průměr Slunce Přestože koma může být docela velká, jeho velikost se může ve skutečnosti zmenšit v době, kdy překročí oběžnou dráhu Marsu kolem 1,5  AU od Slunce. V této vzdálenosti je sluneční vítr dostatečně silný, aby odfoukl plyn a prach z komatu a zvětšil ocas .

Rentgenové záření

Tempel 1 v rentgenovém světle od Chandry

Bylo zjištěno, že komety vysílaly rentgenové záření koncem března 1996. To vědce překvapilo, protože rentgenová emise je obvykle spojena s těly o velmi vysoké teplotě . Předpokládá se, že rentgenové záření je generováno interakcí mezi kometami a slunečním větrem: když vysoce nabité ionty letí kometární atmosférou, srazí se s kometárními atomy a molekulami a „vytrhnou“ jeden nebo více elektronů z komety. Toto odtržení vede k emisi rentgenového záření a daleko ultrafialových fotonů .

Pozorování

Se základním dalekohledem na bázi zemského povrchu a nějakou technikou lze vypočítat velikost komatu. Volal metodu driftu, jeden uzamkne dalekohled na místě a změří čas pro průchod viditelného disku skrz zorné pole. Ten čas vynásobený kosinem deklinace komety, časy 0,25, by se měl rovnat průměru komatu v obloukových minutách. Pokud je známa vzdálenost ke kometě, lze určit zdánlivou velikost komatu.

V roce 2015 bylo poznamenáno, že přístroj ALICE na kosmické lodi ESA Rosetta ke kometě 67 / P detekoval v komatu vodík, kyslík, uhlík a dusík, kterému říkali také atmosféra komety. Alice je ultrafialový spektrograf a zjistila, že elektrony vytvořené UV světlem kolidovaly a rozbíjely molekuly vody a oxidu uhelnatého.

Vodíkový plyn halo

Uměle zbarvený vzdálený ultrafialový snímek (s filmem) komety Kohoutek (Skylab, 1973)

OAO-2 („Stargazer“) objevil kolem komet velké halo plynného vodíku. Vesmírná sonda Giotto detekovala ionty vodíku ve vzdálenosti 7,8 milionu km od Halley, když v roce 1986 provedla těsný průlet komety. Bylo zjištěno, že halo plynného vodíku je 15krát větší než průměr Slunce (12,5 milionů mil). To spustilo NASA, aby nasměrovala misi Pioneer Venus na kometu, a bylo zjištěno, že kometa emituje 12 tun vody za sekundu. Emise plynného vodíku nebyla detekována z povrchu Země, protože tyto vlnové délky jsou blokovány atmosférou. Proces, při kterém se voda rozkládá na vodík a kyslík, studoval přístroj ALICE na palubě kosmické lodi Rosetta. Jedním z problémů je, odkud vodík pochází a jak (např. Štěpení vodou ):

Nejprve ultrafialový foton ze Slunce zasáhne molekulu vody v komatu komety a ionizuje ji a vyřadí energetický elektron. Tento elektron poté zasáhne další molekulu vody v kómatu, rozdělí ji na dva atomy vodíku a jeden kyslík a energizuje je v tomto procesu. Tyto atomy pak vyzařují ultrafialové světlo, které je detekováno Alicí na charakteristických vlnových délkách.

V 70. letech minulého století Skylab kolem komety Kohoutek detekoval halo na vodíkový plyn třikrát větší než Slunce . SOHO detekovala halo plynného vodíku větší než 1 AU v okruhu kolem komety Hale – Bopp . Voda emitovaná kometou je rozdělena slunečním světlem a vodík zase vyzařuje ultrafialové světlo. Bylo naměřeno, že halo je deset miliard metrů přes 10 ^ 10, mnohonásobně větší než Slunce. Atom vodíku je velmi lehký, takže může cestovat na velkou vzdálenost, než bude sám ionizován Sluncem. Když jsou atomy vodíku ionizovány, jsou obzvláště smeteny slunečním větrem.

Složení

C / 2006 W3 (Chistensen) - emitující plynný uhlík (infračervený snímek)

Mise Rosetta našla v komatu komety 67P oxid uhelnatý, oxid uhličitý, amoniak, metan a methanol, jakož i malé množství formaldehydu, sirovodíku, kyanovodíku, oxidu siřičitého a sirouhlíku.

Čtyři nejlepší plyny v halo 67P byly voda, oxid uhličitý, oxid uhelnatý a kyslík. Poměr kyslíku k vodě vycházející z komety zůstal po několik měsíců konstantní.

Spektrum komatu

Porovnána tři spektra komatu

Viz také

Reference

externí odkazy