Sao chổi là gì?
Sao chổi là những vật thể không gian lớn bao gồm các loại khí, đá và bụi đóng băng, cùng với phần còn lại của các thiên thể trong hệ mặt trời, xoay quanh một ngôi sao. Ở trạng thái ban đầu, sao chổi khá lớn và có thể có kích thước của toàn bộ thành phố. Nhưng trong quá trình vòng đời của chúng, khi chúng ở trong quỹ đạo của Mặt trời, sao chổi dần nóng lên khi chúng tiếp cận một nguồn nhiệt, do đó mất đi khối lượng.
Không chỉ mặt trời làm nóng chúng, nó còn thu hút các hạt, đó là lý do tại sao những cái đuôi khổng lồ xuất hiện, trải dài hàng triệu km, chiếu sáng bóng tối của không gian. Thứ giữ cho sao chổi chuyển động và định hướng đường đi của nó là trọng lực từ tất cả các hành tinh và các ngôi sao gần nó đi qua. Khi một sao chổi tiến gần Mặt trời, nó di chuyển ngày càng nhanh hơn, bởi vì vật thể càng gần nguồn hấp dẫn, nó càng tác động mạnh lên nó. Đuôi của sao chổi sẽ không chỉ di chuyển nhanh hơn mà còn trở nên dài hơn, vì nhiều chất sẽ bay hơi.
Tại sao sao chổi được gọi là sao chổi?
Do sự xuất hiện và cái đuôi của nó, sao chổi có tên của chúng, bởi vì κ μήτης μήτης, komt “s (được dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại là Truyện đuôi chuông, tóc lông rậm,
Sự thật thú vị: đuôi của sao chổi sẽ luôn được hướng theo một hướng. Trí tưởng tượng có thể vẽ những cơ thể này với đuôi hướng theo hướng ngược lại với chuyển động. Nhưng trên thực tế, nó sẽ luôn bị hướng ra khỏi Mặt trời.
Các nhà khoa học tin rằng rất nhiều sao chổi lưu hành trong hệ mặt trời. Đến nay, theo trang web chính thức của NASA, các nhà thiên văn học đã đăng ký 3595 sao chổi.
Lịch sử nghiên cứu của sao chổi
Vào thời cổ đại, những người đã quen với việc đưa ra một nhân vật thần thoại và thần thánh cho bất kỳ hiện tượng nào đã không đi qua, và các sọc phát sáng kỳ lạ trên bầu trời, đôi khi trượt trong đêm. Một số người gọi họ là linh hồn của người chết.
Nhưng thời gian trôi qua và một tư tưởng khoa học phát triển. Người đầu tiên tuyên bố sao chổi là một loại khí phát sáng là Aristotle. Đằng sau anh ta, Seneca đã gợi ý rằng những thiên thể bí ẩn này có quỹ đạo của chúng.
Sao chổi di chuyển trên quỹ đạo, vì vậy chúng quay lại nhiều lần đến lĩnh vực quan sát của các nhà thiên văn học. Các lý thuyết đã được đưa ra về quỹ đạo hình elip kéo dài, nhưng những lý thuyết này không tìm thấy sự công nhận và xác nhận phổ quát cho đến thế kỷ 18. Giả thuyết đầu tiên như vậy được đưa ra bởi nhà khoa học người Đức Georg Derffel vào năm 1681. Isaac Newton, chỉ 6 năm sau khi xuất bản tác phẩm của người tiền nhiệm, đã cố gắng giải thích nó bằng cách trình bày với thế giới những định luật hấp dẫn khéo léo của mình. Newton cũng tuyên bố rằng sao chổi là những vật thể đá chứa băng bốc hơi khi đến gần Mặt trời, từ đó tạo ra một cái đuôi.
Năm 1705, Edmund Halley đã nghiên cứu tất cả các sự xuất hiện của các sao chổi và cố gắng xác định các tham số của quỹ đạo của chúng bằng vật lý Newton. Điều này dẫn anh đến giả thuyết rằng sao chổi 1531, 1607 và 1682 thực sự là cùng một vật thể sẽ xuất hiện 75 năm sau lần xuất hiện cuối cùng của nó. Halley trở thành người đầu tiên có thể dự đoán thành công sự trở lại của sao chổi - nó xuất hiện, chính xác theo tính toán của ông, vào năm 1759. Sau đó, cô đã có được tên - sao chổi Halley.
Mối liên hệ giữa mưa sao băng và sao chổi đã được chứng minh vào cuối thế kỷ 19, khi nhà thiên văn học người Ý, ông Jac Schiaparelli đưa ra giả thuyết về trận mưa sao băng Perseids, có thể nhìn thấy bằng mắt thường vào tháng 8. Sự xuất hiện có hệ thống của nó là do Trái đất đi qua một đám mây mảnh vụn, bị sao chổi Swift-Tript bỏ lại. Giả thuyết này cho phép nhà khoa học kết luận rằng sao chổi có bề mặt rắn được phủ một lớp băng.
Vào những năm 1950, nhà thiên văn học người Mỹ Fred Lawrence Whoop cho rằng sao chổi thực sự bao gồm nhiều băng hơn đá và chứa nước đóng băng, carbon dioxide và amoniac. Lý thuyết của Whoop đã được xác nhận bằng các quan sát tàu vũ trụ được phóng vào nửa sau của thế kỷ.
Sự thật thú vị: Trong những năm qua, sao chổi đã được hiểu là dấu hiệu sắp xảy ra hoặc là điềm báo may mắn. Hoàng đế La Mã Nero nghĩ rằng sao chổi báo trước vụ giết người của mình, và do đó, anh ta đã giết tất cả những người kế vị còn sống của mình. Giáo hoàng Kallikst III thực sự đã cố gắng trục xuất Comet Halley khỏi nhà thờ, tin rằng ông là một đặc vụ của quỷ. William the Conqueror coi sao chổi là điềm tốt trước cuộc xâm lược nước Anh năm 1066.
Cấu trúc và thành phần của sao chổi
Bây giờ chúng ta biết rằng hạt nhân của sao chổi chủ yếu bao gồm băng, chúng bay hơi khi sao chổi ở gần Mặt trời. Điều này tạo ra một bầu không khí hơi sôi động bao gồm các hạt tích điện gọi là ion và hạt bụi, có thể bao gồm silicat, hydrocarbon và băng. Bầu không khí này được gọi là hôn mê. Hạt nhân của các sao chổi được quan sát có chiều dài hàng chục mét đến khoảng 60 km. Coma tạo ra một lớp vỏ bao quanh lõi, có thể rộng hàng triệu km và được bao quanh bởi lớp vỏ hydro thậm chí còn lớn hơn.
Hướng đuôi sao chổi
Bụi và hơi nước tạo ra hai đuôi riêng biệt, nhưng chúng thường được định hướng theo cùng một hướng. Cả hai đuôi luôn hướng ra khỏi Mặt trời, nhưng các hạt tích điện phản ứng mạnh hơn với từ trường và gió mặt trời, khiến nó hướng chính xác theo hướng ngược lại với ngôi sao. Các hạt bụi ít bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng này, vì vậy hướng của đuôi bụi bị cong tùy theo quỹ đạo sao chổi.
Sự thật thú vị: Năm 2009, tàu thăm dò vũ trụ của NASA đã lấy một mẫu từ sao chổi Wild-2 và các nhà khoa học phát hiện ra rằng nó có chứa axit amin glycine, yếu tố quan trọng nhất cho nguồn gốc sự sống. Một nghiên cứu gần đây cho thấy một sao chổi có thể rơi xuống Trái đất, mang lại tới 9 nghìn tỷ vật liệu hữu cơ, từ đó cung cấp năng lượng và vật liệu cần thiết cho quá trình tổng hợp các phân tử nghiêm trọng hơn, sau đó tạo ra sự sống.
Sự khác biệt giữa sao chổi và nhau là gì?
Sao chổi khác nhau chủ yếu về trọng lượng và kích thước. Chúng có thể khác nhau rất nhiều về kích thước, nhưng sao chổi vẫn là những thiên thể nhỏ, với kích thước của các vật thể không gian khác. Nhưng nếu bạn có một chiếc kính thiên văn nghiệp dư và bạn đã xem sao chổi trên bầu trời đêm, bạn có thể nhận thấy rằng chúng cũng khác nhau về độ sáng và hình dạng. Các thông số này chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học của sao chổi.
Nguồn gốc của sao chổi
Nguồn gốc của sao chổi có thể được xác định bởi các thông số quỹ đạo của chúng. Người ta tin rằng các sao chổi xoay quanh Mặt trời trong vòng chưa đầy 200 năm đến từ vành đai Kuiper. Vành đai Kuiper nằm ngoài quỹ đạo của sao Hải Vương và được nhà thiên văn học người Mỹ gốc Hà Lan Gerard Kuiper đưa ra giả thuyết vào năm 1951. Hiện tại, ước tính vành đai chứa khoảng 1.000 tỷ sao chổi.
Người ta tin rằng sao chổi có thời gian hơn 200 năm đến từ Đám mây Oort. Đám mây Oort là một đám mây hình cầu xoay quanh Mặt trời ở khoảng cách hơn 1,5 năm ánh sáng tính từ rìa của vành đai Kuiper. Đây là một phần ba khoảng cách đến ngôi sao gần nhất Proxima Centauri.
Nhà thiên văn học người Estonia Ernst Epik lần đầu tiên cho rằng sao chổi có chu kỳ quay dài có thể bắt nguồn từ Đám mây Oort vào năm 1932, và ý tưởng này tiếp tục phát triển trong các tác phẩm của Jan Oort vào năm 1950. Người ta tin rằng Đám mây Oort chứa hàng trăm tỷ sao chổi và một số trong số chúng có thể có lượng băng như vậy vượt quá khối lượng của tất cả nước trên Trái đất nhiều lần.
Sao chổi khác với các tiểu hành tinh và thiên thạch như thế nào?
Thiên thạch được liên kết với những tia sáng rực rỡ trên bầu trời, thường được gọi là sao chụp hình ngôi sao.Các thiên thạch là các vật thể trong không gian, kích thước thay đổi từ các hạt bụi đến các tiểu hành tinh nhỏ. Trên thực tế, đây chỉ là những viên đá bay trong không gian. Khi các thiên thạch bay vào bầu khí quyển của Trái đất (hoặc một hành tinh khác, chẳng hạn như Sao Hỏa) với tốc độ cao và bốc cháy, những quả cầu lửa hoặc ngôi sao băng bắn súng được gọi là các thiên thạch. Khi một thiên thạch di chuyển qua bầu khí quyển và rơi xuống đất, nó được gọi là thiên thạch. Tất cả phụ thuộc vào kích thước của cơ thể vũ trụ.
Tiểu hành tinh, đôi khi được gọi là các hành tinh nhỏ, là những mảnh đá lớn không có khí quyển, tồn tại sau giai đoạn đầu tiên của sự hình thành hệ mặt trời của chúng ta khoảng 4,6 tỷ năm trước. Hầu hết là giữa sao Hỏa và sao Mộc. Kích thước của các tiểu hành tinh rất khác nhau - chúng có thể đạt đường kính 530 km hoặc rất nhỏ và chỉ đạt 10 mét.Sự khác biệt chính giữa tiểu hành tinh và sao chổi là thành phần hóa học của chúng.
Sự thật thú vị: Tổng khối lượng của tất cả các tiểu hành tinh trong hệ mặt trời nhỏ hơn khối lượng của mặt trăng.
Làm thế nào để sao chổi có được tên của họ?
Lịch sử quan sát của sao chổi có hơn 2.000 năm, trong đó một số phương án đặt tên cho mỗi sao chổi đã được sử dụng. Ngày nay, một số sao chổi có thể có nhiều hơn một tên.
Hệ thống đầu tiên được đặc trưng bởi thực tế là sao chổi đã nhận được một cái tên để vinh danh năm khám phá của họ (ví dụ, Ngôi sao lớn năm 1680). Sau đó, một thỏa thuận đã đạt được giữa các nhà thiên văn học rằng tên của sao chổi sẽ sử dụng tên của những người liên quan đến khám phá (ví dụ, sao chổi Hale-Bopp) hoặc nghiên cứu chi tiết đầu tiên (ví dụ, sao chổi Halley).
Kể từ thế kỷ 20, công nghệ đã không ngừng phát triển và số lượng khám phá đã tăng lên hàng năm, do đó, cần phải tạo ra một hệ thống phổ quát hơn bằng cách sử dụng các số đặc biệt.
Ban đầu, sao chổi được gán mã theo thứ tự sao chổi vượt qua sự tấn công (ví dụ, sao chổi 1970 II). Nhưng ngay cả hệ thống này cũng không thể tồn tại lâu, bởi vì ngay cả cô cũng không thể đối phó với số lượng khám phá hàng năm. Vì vậy, kể từ năm 1994, một hệ thống mới đã xuất hiện - một mã được gán dựa trên loại quỹ đạo và ngày phát hiện (ví dụ: C / 2012 S1):
- P / biểu thị một sao chổi định kỳ được xác định cho các mục đích này là bất kỳ sao chổi nào có chu kỳ quỹ đạo dưới 200 năm hoặc các quan sát được xác nhận có nhiều hơn một lần đi qua;
- C / biểu thị một sao chổi không định kỳ, nghĩa là bất kỳ sao chổi nào không định kỳ theo đoạn trước;
- X / chỉ ra một sao chổi không thể tính được quỹ đạo (thường là sao chổi của các quan sát lịch sử của chúng);
- D / chỉ ra một sao chổi định kỳ đã biến mất, bị rơi hoặc bị mất. Ví dụ bao gồm Comet Lexell (D / 1770 L1) và Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / chỉ vào một vật thể được xác định nhầm là sao chổi, nhưng thực ra chỉ là một hành tinh nhỏ. Nhưng trong nhiều năm, tên này không được sử dụng, nhưng vào năm 2017, nó đã được áp dụng cho Oumuamua (A / 2017 U1), và sau đó cho tất cả các tiểu hành tinh trên quỹ đạo tương tự như sao chổi;
- I / biểu thị một đối tượng liên sao. Chỉ định này đã xuất hiện gần đây, vào năm 2017, để cung cấp cho Oumuamua (1I / 2017 U1) trạng thái chính xác và chính xác nhất. Kể từ năm 2019, đối tượng duy nhất khác có phân loại này là sao chổi của Borisov (2I / 2019 Q4).
Sao chổi có gây ra mối đe dọa cho trái đất?
Kể từ khi hình thành hơn 4,5 tỷ năm trước, Trái đất đã tiếp xúc với các vụ va chạm với các tiểu hành tinh và sao chổi nhiều lần, khi quỹ đạo cuối cùng của chúng đưa vào ranh giới bên trong của hệ mặt trời và đi sát Trái đất. Các vật thể như vậy trong toàn bộ chúng được gọi là các vật thể gần Trái đất.
Tùy thuộc vào kích thước của vật thể va chạm, một vụ va chạm như vậy có thể gây ra thiệt hại to lớn tại địa phương và toàn cầu. Và đây là một thực tế không thể chối cãi rằng đến một lúc nào đó Trái đất sẽ lại va chạm với một thiên thể khác.Có bằng chứng khoa học thuyết phục rằng các vụ va chạm vũ trụ đóng vai trò chính trong sự tuyệt chủng hàng loạt, được ghi nhận trong các hóa thạch trên khắp thế giới.
Các vật thể gần Trái đất có quỹ đạo trùng với hướng Trái đất, do đó, một vụ va chạm với chúng không có sức tàn phá quá lớn, vì tốc độ va chạm bị giảm đi rất nhiều. Nhưng các sao chổi di chuyển quanh Mặt trời theo những cách hơi khác nhau, cực kỳ khó dự đoán, do đó, một vụ va chạm trực diện có thể xảy ra, có thể dẫn đến kết quả thảm hại, các nhà nghiên cứu cho biết.
Thật không may, bầu khí quyển Trái đất không phải là một phòng thủ lý tưởng chống lại các thảm họa vũ trụ, bởi vì kích thước của sao chổi có thể đạt tới vài km. Đây là những núi đá thực sự. Khi một sao chổi đi vào bầu khí quyển Trái đất, các hạt nhỏ hơn của nó bay hơi và không chạm tới bề mặt, nhưng những hạt lớn vẫn bay. Họ tạo ra một vụ nổ khi va chạm, tạo thành một miệng hố. Một số nhà khoa học tin rằng các miệng hố lớn nhất trên Trái đất được hình thành do va chạm với sao chổi.
Sao chổi nổi tiếng nhất trong hệ mặt trời
Sao chổi Halley
Sao chổi của Halley là ngôi sao nổi tiếng nhất trong tất cả các sao chổi. Rốt cuộc, nhà khoa học người Anh Edmund Halley là người đầu tiên có thể chứng minh tần số của sao chổi sau khi quan sát và phân tích dữ liệu từ các nhà thiên văn học trong quá khứ. Ông đã có thể dự đoán chính xác sự trở lại của sao chổi, lần đầu tiên được chú ý vào năm 1066. Sao chổi của Halley, rộng 8 km và dài 16 km, xoay quanh Mặt trời cứ sau 75 phút76 trong một quỹ đạo kéo dài. Lần cuối cùng nó đi gần Trái đất vào tháng 2 năm 1986.
Comet Shoemakers-Levy 9
Comet Shoemaker-Levy 9 trở nên nổi tiếng vì vào năm 1992, dưới ảnh hưởng của trọng lực của Sao Mộc, nó đã phát nổ thành 21 phần, và sau đó vào năm 1994, tất cả các bộ phận sụp đổ trên bề mặt của người khổng lồ khí. Cảnh tượng này được quan sát bởi tất cả các nhà thiên văn học và chuyên gia nghiệp dư. Người ta cáo buộc rằng tác động của một mảnh - đường kính khoảng 3 km - đã dẫn đến một vụ nổ tương đương với 6 triệu megatons TNT.
Sao chổi Churyumov-Gerasimenko
Ra mắt vào năm 2004, tàu thăm dò không gian Rosetta, thuộc sở hữu của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, được cho là hạ cánh trên sao chổi Churyumov-Gerasimenko vào năm 2014. Người ta tin rằng sao chổi có chiều rộng khoảng năm km và hiện đang xoay quanh Mặt trời khoảng 6,6 năm. Quỹ đạo của nó từng lớn hơn nhiều, nhưng sự tương tác với lực hấp dẫn của Sao Mộc từ năm 1840 đã thay đổi nó thành nhỏ hơn nhiều. Sau đó, chiếc xe quỹ đạo đã dành gần hai chiếc bên cạnh sao chổi khi nó quay trở lại Mặt trời. Cuộc thăm dò đã nghiên cứu thành phần của sao chổi để giúp chúng ta hiểu rõ hơn về lịch sử hình thành hệ mặt trời của chúng ta.
Sao chổi Hale-Bopp
Vào tháng 1 năm 1997, sao chổi của Hale-Bopp đã tiếp cận Trái đất ở khoảng cách gần nhất trong 4000 năm. Lần cuối cùng vật thể này bay gần hành tinh của chúng ta trong Thời đại đồ đồng, tức là 2000 năm trước thời đại của chúng ta. Comet Hale-Bopp lớn hơn và trung tâm hơn nhiều so với Comet Halley. Lõi đạt đường kính 40 km và có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Hale-Bopp sáng đến mức có thể nhìn thấy từ Trái đất vào năm 1995, khi nó vẫn nằm ngoài quỹ đạo của Sao Mộc.
Sao chổi Borelli
Đây là sao chổi thứ hai sau Halley, được chụp cận cảnh bằng tàu vũ trụ Deep Space 1, được gửi bởi NASA vào năm 2001. Nhiệm vụ nghiên cứu này đã cung cấp rất nhiều dữ liệu cho các nhà khoa học, nhờ đó các nhà thiên văn học có thể hiểu rất nhiều về hạt nhân của sao chổi. Các hình ảnh cho thấy lõi đá có hình dạng của một con khổng lồ dài 8 km và toàn bộ sao chổi bị cong một cách kỳ lạ.
Không giống như sao chổi Halley, được hình thành trong Đám mây Oort ở biên giới bên ngoài của hệ mặt trời, Borrelli được cho là đến từ vành đai Kuiper.
Sao chổi Hyakutake
Sao chổi này đã gây ấn tượng không thể phai mờ đối với các nhà khoa học khi vào năm 1996 nó bay gần hành tinh của chúng ta, tiếp cận Trái đất ở khoảng cách chỉ 15 triệu km, hóa ra đó là khoảng cách gần nhất mà bất kỳ sao chổi nào khác tiếp cận. Các sao chổi đánh đố các nhà thiên văn học vì nó phát ra các chùm bức xạ mạnh gấp 100 lần so với dự kiến.
Tàu vũ trụ Ulysses đi qua đuôi của sao chổi này vào tháng 5 năm 1996, cho thấy chiều dài của nó ít nhất là 570 triệu km - dài gấp đôi so với bất kỳ sao chổi nào khác được biết đến.