Wat zijn kometen?
Kometen zijn grote ruimtevoorwerpen die bestaan uit bevroren gassen, stenen en stof, die samen met de rest van de hemellichamen van het zonnestelsel om een ster draaien. In hun oorspronkelijke staat zijn kometen vrij groot en kunnen ze de grootte hebben van hele steden. Maar tijdens hun levenscyclus, wanneer ze in de baan van de zon zijn, worden kometen geleidelijk warmer als ze een warmtebron naderen, waardoor ze hun massa verliezen.
De zon verwarmt ze niet alleen, maar trekt ook deeltjes aan.Daarom verschijnen enorme staarten die zich over miljoenen kilometers uitstrekken en de duisternis van de ruimte verlichten. Wat de komeet in beweging houdt en zijn pad leidt, is de zwaartekracht van alle planeten en sterren waar hij langs komt. Wanneer een komeet de zon nadert, beweegt hij sneller en sneller, want hoe dichter het object bij de zwaartekracht komt, hoe sterker het erop inwerkt. De staart van de komeet beweegt niet alleen sneller, maar wordt ook langer, omdat er meer stoffen verdampen.
Waarom worden kometen kometen genoemd?
Vanwege hun uiterlijk en staart kregen kometen hun naam, omdat "κομήτης, komḗtēs" uit het Oudgrieks wordt vertaald als "staart", "harig", "ruig".
Interessant feit: de staart van de komeet wordt altijd in één richting gericht. Verbeelding kan deze lichamen tekenen met staarten die in de tegenovergestelde richting van de beweging zijn gericht. Maar in feite zal het altijd weg van de zon worden gericht.
Wetenschappers geloven dat er veel kometen in het zonnestelsel circuleren. Tot op heden hebben astronomen volgens de officiële website van NASA 3595 kometen geregistreerd.
Geschiedenis van de studie van kometen
In de oudheid kwamen mensen die eraan gewend waren om elk fenomeen een mythologisch en goddelijk karakter te geven niet voorbij, en vreemde lichtgevende strepen in de lucht, soms glijdend in de nacht. Sommigen noemden ze de zielen van de doden.
Maar de tijd verstreek en er ontwikkelde zich een wetenschappelijke gedachte. De eerste die kometen verklaarde dat ze een lichtgevend gas waren, was Aristoteles. Achter hem suggereerde Seneca al dat deze mysterieuze hemellichamen hun banen hebben.
Kometen bewegen in een baan om de aarde, dus komen ze keer op keer terug naar het gezichtsveld van astronomen. Theorieën werden naar voren gebracht over langwerpige elliptische banen, maar deze theorieën vonden pas in de 18e eeuw universele erkenning en bevestiging. De eerste dergelijke hypothese werd in 1681 door de Duitse wetenschapper Georg Derffel naar voren gebracht. Isaac Newton, slechts 6 jaar na de publicatie van het werk van zijn voorganger, probeerde het uit te leggen door zijn ingenieuze wetten van zwaartekracht aan de wereld te presenteren. Newton verklaarde ook dat kometen rotsachtige objecten zijn die ijs bevatten dat verdampt wanneer het de zon nadert, waardoor een staart ontstaat.
In 1705 bestudeerde Edmund Halley alle gedocumenteerde voorvallen van kometen en probeerde de parameters van hun banen te bepalen met behulp van Newtoniaanse fysica. Dit bracht hem tot de theorie dat kometen 1531, 1607 en 1682 eigenlijk één en hetzelfde object waren, dat 75 jaar na zijn laatste verschijning zou verschijnen. Halley werd de eerste persoon die de terugkeer van de komeet met succes kon voorspellen - het bleek, precies volgens zijn berekeningen, in 1759. Toen kreeg ze de naam - Halley's komeet.
Het verband tussen meteorenregen en kometen werd aan het einde van de 19e eeuw bewezen, toen de Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli zijn hypothese naar voren bracht over de meteorenregen Perseïden, die elk jaar in augustus met het blote oog zichtbaar zijn. Het systematische uiterlijk is te danken aan het feit dat de aarde door een puinwolk gaat, die is achtergelaten door de Swift-Tuttle-komeet. Deze theorie stelde de wetenschapper in staat te concluderen dat kometen een stevig oppervlak hebben dat bedekt is met een laag ijs.
In de jaren vijftig suggereerde de Amerikaanse astronoom Fred Lawrence Whipple dat kometen eigenlijk uit meer ijs dan steen bestaan en bevroren water, kooldioxide en ammoniak bevatten. Whipple's theorie werd bevestigd door waarnemingen van ruimtevaartuigen die in de tweede helft van de eeuw werden gelanceerd.
Interessant feit: Door de jaren heen zijn kometen geïnterpreteerd als tekenen van naderend onheil of voorbodes van geluk. De Romeinse keizer Nero dacht dat de komeet een voorbode was van zijn moord en daarom doodde hij al zijn levende opvolgers. Paus Kallikst III probeerde eigenlijk komeet Halley uit de kerk te excommuniceren, in de overtuiging dat hij een agent van de duivel was. Willem de Veroveraar beschouwde de komeet als een goed voorteken vóór zijn invasie van Engeland in 1066.
De structuur en samenstelling van kometen
Nu weten we dat de kernen van kometen voornamelijk bestaan uit ijs, dat verdampt wanneer de komeet dicht bij de zon staat. Hierdoor ontstaat een levendige dampatmosfeer die bestaat uit geladen deeltjes, ionen en stofdeeltjes genaamd, die kunnen worden samengesteld uit silicaten, koolwaterstoffen en ijs. Deze sfeer heet coma. De kernen van de waargenomen kometen hebben een lengte van tientallen meters tot ongeveer 60 km. Coma creëert een schil rond de kern, die miljoenen kilometers breed kan zijn, en wordt omgeven door een nog grotere schaal waterstof.
Komeet staartrichting
Stof en stoom creëren twee afzonderlijke staarten, maar ze worden meestal in ongeveer dezelfde richting gericht. Beide staarten zijn altijd weg van de zon gericht, maar geladen deeltjes reageren sterker op het magnetische veld en de zonnewind, waardoor het precies in de tegenovergestelde richting van de ster wordt gericht. Stofdeeltjes zijn minder gevoelig voor dit effect, dus de richting van de stofstaart is gebogen, afhankelijk van de baan van de komeet.
Interessant feit: In 2009 nam de NASA-ruimtesonde een monster van Comet Wild-2 en wetenschappers ontdekten dat het het aminozuur glycine bevat, een essentieel element voor de oorsprong van het leven. Een recent onderzoek toonde aan dat een komeet naar de aarde zou kunnen vallen, tot 9 biljoen organische materialen zou kunnen opleveren, waardoor het de nodige energie en materialen zou leveren voor de synthese van serieuzere moleculen, die vervolgens leven creëerden.
Wat is het verschil tussen kometen en elkaar?
Kometen verschillen voornamelijk van elkaar in gewicht en grootte. Ze kunnen enorm in grootte variëren, maar kometen blijven nog steeds kleine hemellichamen, gezien de grootte van andere ruimtevoorwerpen. Maar als je een amateur-telescoop had en je keek naar kometen in de nachtelijke hemel, dan was het je misschien opgevallen dat ze ook verschillen in helderheid en vorm. Deze parameters zijn voornamelijk afhankelijk van de chemische samenstelling van de komeet.
De oorsprong van kometen
De oorsprong van kometen kan worden bepaald door hun baanparameters. Er wordt aangenomen dat kometen die minder dan 200 jaar rond de zon draaien, afkomstig zijn van de Kuipergordel. De Kuipergordel ligt buiten de baan van Neptunus en werd in 1951 verondersteld door de Nederlands-Amerikaanse astronoom Gerard Kuiper. Momenteel wordt geschat dat de gordel ongeveer 1.000 miljard kometen bevat.
Er wordt aangenomen dat kometen met perioden van meer dan 200 jaar afkomstig zijn van de Oort-wolk. De Oortwolk is een bolvormige wolk die rond de zon draait op een afstand van meer dan 1,5 lichtjaar van de rand van de Kuipergordel. Dit is een derde van de afstand tot de dichtstbijzijnde dichtstbijzijnde ster Proxima Centauri.
De Estse astronoom Ernst Epik suggereerde voor het eerst dat kometen met lange rotatieperioden in 1932 uit de Oortwolk zouden kunnen komen, en dit idee bleef zich ontwikkelen in de geschriften van Jan Oort in 1950. Er wordt aangenomen dat de Oortwolk honderden miljarden kometen bevat, en sommigen van hen hebben mogelijk zo'n hoeveelheid ijs dat de massa van al het water op aarde meerdere keren overschrijdt.
Hoe verschillen kometen van asteroïden en meteorieten?
Meteoren worden geassocieerd met heldere flitsen in de lucht, die vaak 'vallende sterren' worden genoemd.Meteoroïden zijn objecten in de ruimte, waarvan de afmetingen variëren van stofkorrels tot kleine asteroïden. In feite zijn dit slechts stenen die door de ruimte vliegen. Wanneer meteoroïden met hoge snelheid de atmosfeer van de aarde (of een andere planeet, zoals Mars) binnenkomen en verbranden, worden vuurballen of 'vallende sterren' meteoren genoemd. Wanneer een meteoroïde door de atmosfeer reist en op de grond valt, wordt dit een meteoriet genoemd. Het hangt allemaal af van de grootte van het kosmische lichaam.
De asteroïde, ook wel kleine planeten genoemd, zijn grote steenfragmenten zonder atmosfeer die na de eerste stadia van de vorming van ons zonnestelsel ongeveer 4,6 miljard jaar geleden zijn achtergebleven. De meeste bevinden zich tussen Mars en Jupiter. De afmetingen van asteroïden variëren enorm - ze kunnen een diameter van 530 kilometer bereiken of erg klein zijn en slechts 10 meter bereiken.Het belangrijkste verschil tussen een asteroïde en een komeet is hun chemische samenstelling.
Interessant feit: De totale massa van alle asteroïden in het zonnestelsel is minder dan de massa van de maan.
Hoe komen kometen aan hun naam?
De geschiedenis van de waarneming van kometen heeft meer dan 2000 jaar, waarin verschillende benamingsschema's voor elk van de kometen werden gebruikt. Tegenwoordig hebben sommige kometen meer dan één naam.
Het allereerste systeem werd gekenmerkt door het feit dat kometen een naam kregen ter ere van het jaar van hun ontdekking (bijvoorbeeld de Grote Komeet van 1680). Later werd overeenstemming bereikt tussen astronomen dat de namen van kometen de namen zullen gebruiken van mensen die bij de ontdekking horen (bijvoorbeeld de komeet Hale-Bopp) of de eerste gedetailleerde studie (bijvoorbeeld de komeet van Halley).
Sinds de 20e eeuw is de technologie voortdurend geëvolueerd en is het aantal ontdekkingen elk jaar gegroeid, waardoor de behoefte ontstond om een meer universeel systeem te creëren met speciale nummers.
Aanvankelijk kregen kometen codes toegewezen in de volgorde waarin de kometen het perihelium passeerden (bijvoorbeeld komeet 1970 II). Maar zelfs dit systeem kon niet lang duren, omdat zelfs zij het aantal jaarlijkse ontdekkingen niet aankon. Dus sinds 1994 is er een nieuw systeem verschenen - een code wordt toegewezen op basis van het type baan en de detectiedatum (bijvoorbeeld C / 2012 S1):
- P / duidt een periodieke komeet aan die voor deze doeleinden wordt gedefinieerd als elke komeet met een omlooptijd van minder dan 200 jaar of bevestigde waarnemingen met meer dan één periheliumpassage;
- C / staat voor een niet-periodieke komeet, dat wil zeggen elke komeet die niet periodiek is in overeenstemming met de vorige paragraaf;
- X / duidt een komeet aan waarvoor het onmogelijk is om de baan te berekenen (meestal kometen van hun historische waarnemingen);
- D / geeft een periodieke komeet aan die is verdwenen, gecrasht of verloren is gegaan. Voorbeelden zijn Comet Lexell (D / 1770 L1) en Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / verwijst naar een object dat ten onrechte werd geïdentificeerd als een komeet, maar eigenlijk een kleine planeet is. Maar jarenlang werd deze naam niet gebruikt, maar in 2017 werd hij toegepast op Oumuamua (A / 2017 U1) en vervolgens op alle asteroïden in banen die op kometen lijken;
- Ik / duidt een interstellair object aan. Deze aanduiding verscheen onlangs, in 2017, om Oumuamua (1I / 2017 U1) de meest correcte en nauwkeurige status te geven. Vanaf 2019 is het enige andere object met deze classificatie de komeet van Borisov (2I / 2019 Q4).
Vormen kometen een bedreiging voor de aarde?
Sinds de vorming meer dan 4,5 miljard jaar geleden, is de aarde vele malen blootgesteld geweest aan botsingen met asteroïden en kometen, toen hun laatste baan de interne grenzen van het zonnestelsel bereikte en in de buurt van de aarde passeerde. Dergelijke objecten werden in hun geheel "bijna-aarde-objecten" genoemd.
Afhankelijk van de grootte van het botsende object kan een dergelijke botsing lokaal en globaal enorme schade veroorzaken. En dit is een onbetwistbaar feit dat de aarde op een gegeven moment opnieuw zal botsen met een ander hemellichaam.Er is overtuigend wetenschappelijk bewijs dat kosmische botsingen een grote rol speelden bij massa-uitsterving, vastgelegd in fossielen over de hele wereld.
Bijna-aardobjecten hebben banen die in de richting van de aarde samenvallen, dus een botsing ermee is niet zo destructief, omdat de botssnelheid aanzienlijk wordt verminderd. Maar kometen reizen op enigszins verschillende manieren rond de zon die uiterst moeilijk te voorspellen zijn, dus er kan een frontale botsing optreden, wat tot rampzalige resultaten kan leiden, zeggen de onderzoekers.
Helaas is de atmosfeer van de aarde geen ideale verdediging tegen kosmische rampen, omdat de grootte van kometen enkele kilometers kan bereiken. Dit zijn echte bergen van steen en ijs. Wanneer een komeet de atmosfeer van de aarde binnenkomt, verdampen de kleinere deeltjes en bereiken ze het oppervlak niet, maar de grote vliegen nog steeds. Ze veroorzaken een explosie bij inslag, die een krater vormt. Sommige wetenschappers zijn van mening dat de grootste kraters op aarde zijn ontstaan als gevolg van een botsing, specifiek door kometen.
De bekendste kometen in het zonnestelsel
Komeet Halley
Halley's Comet is de bekendste van alle kometen. De Britse wetenschapper Edmund Halley was immers de eerste die de periodiciteit van kometen kon bewijzen na zijn waarnemingen en analyse van gegevens van astronomen uit het verleden. Hij kon de terugkeer van de komeet, die voor het eerst werd opgemerkt in 1066, nauwkeurig voorspellen. De komeet van Halley, 8 km breed en 16 km lang, draait elke 75-76 jaar om de zon in een langgerekte baan. De laatste keer dat het in februari 1986 dichtbij de aarde kwam.
Comet Shoemakers-Levy 9
Komeet Shoemaker-Levy 9 werd beroemd vanwege het feit dat het in 1992 onder invloed van de zwaartekracht van Jupiter in 21 delen explodeerde en vervolgens in 1994 alle delen op het oppervlak van de gasreus instortten. Dit spektakel werd waargenomen door alle amateurastronomen en professionals. Er wordt beweerd dat de impact van één fragment - ongeveer 3 km in diameter - leidde tot een explosie die gelijk was aan 6 miljoen megaton TNT.
Komeet Churyumov-Gerasimenko
Gelanceerd in 2004, de Rosetta-ruimtesonde van de European Space Agency, die in 2014 op komeet Churyumov-Gerasimenko zou landen. Er wordt aangenomen dat de komeet een breedte heeft van ongeveer vijf kilometer en momenteel ongeveer elke 6,6 jaar rond de zon draait. Vroeger was zijn baan veel groter, maar de interactie met de zwaartekracht van Jupiter sinds 1840 veranderde hem in veel kleinere. Vervolgens bracht het orbitale voertuig bijna twee naast de komeet door toen het terugkeerde naar de zon. De sonde bestudeerde de samenstelling van de komeet om ons te helpen de geschiedenis van de vorming van ons zonnestelsel beter te begrijpen.
Komeet Hale-Bopp
In januari 1997 naderde de komeet van Hale-Bopp de aarde op de dichtstbijzijnde afstand in 4000 jaar. De laatste keer dat dit object in de bronstijd in de buurt van onze planeet vloog, dat wil zeggen 2000 jaar voor onze jaartelling. Komeet Hale-Bopp is veel groter en centraler dan komeet Halley. De kern heeft een diameter van 40 km en is met het blote oog zichtbaar. Hale-Bopp is zo helder dat hij vanaf de aarde in 1995 te zien was, toen hij nog buiten de baan van Jupiter lag.
Komeet Borelli
Dit is de tweede komeet na Halley, die van dichtbij werd gefotografeerd met behulp van het ruimtevaartuig Deep Space 1, dat in 2001 door NASA werd gestuurd. Deze onderzoeksmissie leverde veel gegevens op voor wetenschappers, waardoor astronomen veel konden begrijpen over de kernen van kometen. De afbeeldingen lieten zien dat de rotsachtige kern de vorm heeft van een gigantische kegel van 8 kilometer lang en dat de hele komeet vreemd gekromd is.
In tegenstelling tot de komeet van Halley, die zich in de Oortwolk aan de buitengrenzen van het zonnestelsel heeft gevormd, wordt aangenomen dat Borrelli afkomstig is van de Kuipergordel.
Komeet Hyakutake
Deze komeet maakte een onuitwisbare indruk op wetenschappers, toen hij in 1996 de buurt van onze planeet passeerde en de aarde naderde op een afstand van slechts 15 miljoen kilometer, de kortste afstand die andere kometen naderden. De komeet bracht astronomen in verwarring omdat hij stralingsbundels 100 keer intenser uitzond dan verwacht.
Het Ulysses-ruimtevaartuig passeerde in mei 1996 de staart van deze komeet, wat aantoont dat het een lengte heeft van ten minste 570 miljoen kilometer - tweemaal zo lang als elke andere bekende komeet.