Астероиды и кометы: сходства, отличия, движение

Науки о природе

Чем отличается комета от астероида

Во-первых, разница между кометой и астероидом заключается в их составе. Строго говоря, астероиды представляют собой каменные тела, а кометы большей частью состоят из льда (поэтому их называют ледяными кометами).

Еще одно важное отличие кометы от астероида – практически неизменное состояние вещества. Считается, что эти объекты образовались в начале формирования Солнечной системы. С тех пор они были заморожены. При этом они практически не подвергаются никакому влиянию. Наша звездная система, вероятно, возникла из того же материала.

По мнению ученых, состав астероидов со временем менялся в результате нагревания, плавления, дифференциации и т д. Например, было установлено, что в районе планет земной группы их вещество подвергалось аналогичному влиянию.

Орбиты астероидов
Орбиты астероидов

В целом кометное тело состоит из взаимосвязанных частиц пыли, льда и камня. Ядро пористое, небольшого размера и состоит в основном из водяного льда и замороженного углекислого газа.

Напротив, астероидные объекты состоят из смеси металлов, что делает их отличным источником для добычи ценных элементов.

Из чего состоят астероиды

Художественная визуализация протопланетного диска

Художественная визуализация протопланетного диска

Предками астероидов, по мнению учёных, являются так называемые планетезимали — небесные тела, ранее окружавшие протозвезду и образовавшиеся путём аккреции окружающего вещества (гравитационного притяжения). Так происходило до тех пор, пока в процесс не вмешался массивный Юпитер, гравитационное воздействие которого вытолкнуло 99% планетезималей из протопланетного диска.

Тела вокруг планетезималей в основном состояли из частиц пыли протопланетного диска, включая большое количество возможных химических комбинаций. Моделирование этих условий показало, что в раннюю эпоху именно таким образом формировались астероиды диаметром более 120 километров. Тела меньшего размера образовались в результате столкновений крупных астероидов во время разлета протопланетного диска или после него.

Крупнейшие астероиды, такие как Паллада, Юнона или Веста, стали достаточно большими, чтобы образовать ядро ​​из тяжелых металлов и скалистой коры. Чтобы более детально разобраться в составе астероидов, следует рассмотреть их разные типы, которые также классифицируются в зависимости от состава.

Типы астероидов

Классификация астероидов осуществляется так же, как и классификация звезд – по спектральному классу – интенсивности отражения/поглощения света.

  • Класс А – имеет высокое альбедо и красноватый цвет. Согласно расчетам, состав таких астероидов представлен в виде высокотемпературных оливинов и смесей металлов, например железа или никеля, с оливином.
  • Классы B, C, F представляют собой углеродистые астероиды, составляющие 75% известных астероидов. Химический состав таких тел аналогичен протопланетному диску, за исключением водорода, гелия и других летучих элементов, отсутствующих в астероидах этого класса. Примечательно, что иногда (для классов В и С) наблюдается поглощение света на длинах волн, характерных для воды. Это указывает на возможное наличие воды в составе таких тел.
  • Классы D, P, T – тела с низким альбедо и спектром с красным оттенком. Астероиды этого класса состоят из силикатов, в том числе углерода или различных органических веществ, возможно наличие льда.
  • Класс Е – отличаются наличием в своем составе силиката типа энстатита – устойчивого к плавлению.
  • Класс G – представляет астероиды с низким альбедо, отражающие практически бесцветное излучение. Аналогичны классу С. Считается, что в состав таких тел входят низкотемпературные гидратированные (с молекулами воды) силикаты, например глины и слюды с элементами органических соединений или углерода.
  • Классы Q и R – так же, как и класс А, предполагают наличие металлов и оливина или пироксена (другими словами, кремния и кислорода).
  • Классы S, V и G — умеренно яркие астероиды, состоящие в основном из силикатов, железа (хондриты) и породы пироксена (класс V).

Несмотря на столь обширную классификацию, более старая и общая включает в себя всего три типа астероидов:

  1. Класс С – включает 75% известных человечеству астероидов и имеет углеродный состав.
  2. Класс S – 17% открытых астероидов, силикатный состав.
  3. Класс М – большинство сохранившихся астероидов металлического состава.

Отличие астероида от кометы : орбита

Некоторые ученые полагают, что астероиды образовались гораздо ближе к Солнцу, где было слишком жарко, чтобы лед мог прилипнуть, тогда как кометы формировались дальше от Солнца и поэтому могли удерживать лед. Однако другие учёные полагают, что кометы, сконцентрированные в настоящее время в поясе Койпера и облаке Оорта, на самом деле сформировались в Солнечной системе, но затем были вытеснены из неё гравитационным воздействием планет-гигантов Юпитера и Сатурна .

Орбита астероида

Орбита астероида

Мы знаем, что гравитационные возмущения периодически вырывают астероиды и кометы из их обычных домов и помещают их на орбиты, которые приближают их к Солнцу, а также к Земле.

Когда кометы приближаются к Солнцу, часть их льда тает. Это подчеркивает еще одно различие между астероидами и кометами: у комет есть хвосты, а у астероидов их обычно нет. Когда льды в кометах начинают таять, а другие материалы испаряются под воздействием солнечного тепла, образуется светящийся ореол, который следует за кометой во время ее путешествия в космосе. Лед и такие соединения, как аммиак и метан, создают облачную форму облака, напоминающую кому кометы. Силы, действующие на оболочку кометы под давлением излучения Солнца и солнечного ветра, являются причинами образования ее «хвоста». «Хвост» всегда направлен от Солнца.

Орбиты некоторых известных комет

Орбиты некоторых известных комет

Астероиды обычно не имеют хвостов, даже те, что расположены близко к Солнцу. Но не так давно астрономы заметили астероиды, у которых были хвосты, например, астероид P/2010 A2. Это происходит, когда астероид сталкивается с другими астероидами, и пыль или газ выбрасываются с поверхности, создавая эффект «хвоста». Эти так называемые «активные» астероиды представляют собой новое явление, и на момент написания статьи в главном поясе астероидов было обнаружено всего 13 таких активных астероидов. Поэтому они очень редки.

Еще одно различие между астероидами и кометами — это их орбитальные схемы. Астероиды, как правило, имеют более короткие и круговые орбиты. Кометы, как правило, имеют очень широкие и вытянутые орбиты, часто на расстоянии более 50 000 а.е от Солнца (*Примечание: 1 а.е., или астрономическая единица, равна расстоянию от Земли до Солнца). Некоторые так называемые длинные кометы зарождаются в Облаке Оорта и обращаются по большим орбитам вокруг Солнца, унося их далеко за пределы планет и обратно.

Другие, называемые короткоживущими кометами, происходят из пояса Койпера и путешествуют по более коротким орбитам вокруг Солнца.

Структура кометы

Схематическое изображение состава кометы

Схематическое изображение состава кометы

Лучше всего начать с самого главного, а именно с ядра кометы. На самом деле ученым очень редко удается подробно изучить ядро ​​кометы. Многие наблюдения показывают, что ядро ​​состоит из замороженных газов с добавлением космической пыли, о чем говорилось ранее. Однако существует также гипотеза, выдвинутая Александром Гончаровым, что ядро ​​кометы — это в прошлом астероид, пролетевший сквозь кольца планет и унесший часть их летучих веществ.

Результаты некоторых космических аппаратов («Джотто», «Вега» и «Дип Импакт») также подтверждают эту гипотезу. Плохая видимость ядра кометы обусловлена ​​наличием внешних слоев пыли. Кроме того, существует и более фантастическое предположение, что поверхность ядра покрыта слоем сложных органических соединений, которые по своей слабой отражающей способности можно сравнить с битумом или смолой.

Типичное строение кометы: ядро, кома, пылевой хвост

Типичное строение кометы: ядро, кома, пылевой хвост

Следующий слой кометы — кома. Это легкая туманная оболочка чашеобразной формы, образованная испаряющимися газами и пылью. Вместе с ядром оно образует так называемый «метод кометы».

Наиболее заметной частью кометы для обычного наблюдателя является ее длинный светящийся хвост, который может простираться за кометой на несколько миллионов километров в длину. Как говорилось ранее, оно возникает в результате приближения кометы к Солнцу и состоит из испаряющихся газов, которые несут с собой еще и облака пыли. 99,9% свечения кометы вызвано этим следом из газа и пыли, который, в отличие от ядра кометы, имеет более высокую отражательную способность — альбедо.

Астероид VS комета: по каким признакам отличить космические тела?

Состав

Кометы напоминают «грязные снежки» и представляют собой преимущественно смесь льда и пыли. По мере приближения к Солнцу замороженный газ испаряется, в результате чего образуется облако кометной пыли, называемое хвостом. Астероиды похожи на камни, но их состав может быть разным. Есть металлы, есть астероиды из глины с вкраплениями кремния, есть каменистые астероиды.

Орбита

Кометы имеют вытянутую орбиту, а астероиды — круговую.

Движение

Кометы вращаются вокруг Солнца как вперед, так и назад. Астероиды, за редким исключением, вращаются вокруг Солнца в прямом направлении, то есть против часовой стрелки. Интересный факт: в 2015 году ученые наткнулись на странный астероид под названием Би-Зед. Он не только вращался вокруг Солнца по часовой стрелке, но и следовал по орбите Юпитера, рискуя столкнуться с тысячами других астероидов, уносимых в космос. Говорят, он появился задолго до зарождения Солнечной системы и «дошел» до нас совершенно случайно.

Формирование

Кометы создаются как многослойный салат: в области формирования газовых гигантов рассеянные во Вселенной газы замерзают и затвердевают на слоях пыли, образуя огромный комок. Астероиды, как уже говорилось выше, наоборот, образуются в результате столкновений с другими космическими объектами. Поэтому их состав различен.

Как движутся астероиды и кометы

Кроме того, основная разница заключается в параметрах орбит астероидов и комет. Другими словами, у них разная форма пути, то есть траектория их движения.

Хотя они вращаются вокруг нашей главной звезды, они идут разными путями. В основном это связано с удаленностью от Солнца.

Поскольку значительное количество астероидных тел сосредоточено в главном поясе, лежащем между орбитами Марса и Юпитера, для них характерны почти круговые орбиты.

Комета кома
Комета кома

Но кометы обычно имеют эллипсоидальную форму орбит, очень вытянутые и широкие. Более того, есть такие, которые проходят близко к Солнцу только один раз и улетают очень далеко от него. Скорее всего, они однажды вернутся к звезде, поскольку связаны с ней гравитационными силами. В этом случае их называют долговременными объектами. По большей части они расположены на окраине Солнечной системы, в облаке Оорта.

Однако есть и представители с короткоживущими орбитами, которые довольно часто приближаются к звезде. Затем материал подвергается воздействию высоких температур и несколько изменяется. Например, под воздействием тепла (когда часть льда тает) в ядре образуется так называемая кома – газопылевое облако.

Интересно, что длина хвостов комет может достигать десятков миллионов километров. Иногда их видно даже невооруженным глазом.

Как вы думаете, что больше: комета или астероид?
По оценкам астрономов, кометные тела имеют диаметр около 3 км и более, а астероидные тела могут варьироваться в размерах от нескольких метров до размеров земных континентов. При этом последние имеют большие размеры, в отличие от своих ледяных собратьев.

Читайте также: Географическое положение материка Северная Америка относительно других материков и экватора

Оцените статью
Блог про экологические проблемы