Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев
Предыдущая глава:
24 октября 2007 года произошла вспышка кометы 17P/Холмса. Всего за несколько часов яркость кометы увеличились в 400 тысяч раз!, с +17m до +2,5m звёздной величины, благодаря чему она стала заметна не только астрономам, в их мощные телескопы, но стала видна с Земли без каких-либо оптических приборов.
Яркость +2,5m звёздной величины, много это или мало? Рассказывать подробно о том, как рассчитывают яркость не буду. Но звезда с яркостью +2,5m войдет в сотню самых ярких звёзд нашего небосвода, и станет 93 звездой в этом ряду.
Кто только не пробовал предложить свою версию произошедшего. Версий взрыва было выдвинуто много. От столкновения кометы с астероидом; до падения на комету собственного спутника.
Ученые из института Макса Планка, находящегося в Германии, в городе Мюнхен, выдвинули свою версию: во взрыве виновата поверхность кометы. Они предположили, что у кометы сильно пористая поверхность, к тому же покрытая толстым слоем пыли. Такая поверхность способна постепенно аккумулировать в себе большое количество воды и СО₂. Последующий нагрев поверхности солнечными лучами приводит к реакции выброса частичек пыли и газа.
Одна из оригинальных версий была предложена калифорнийским исследователем Уильямом Ричем. По мнению исследователя, источником вспышки стал - аморфный лёд, - нестабильная форма водного льда, составляющего ядро кометы. Считается что такой аморфный лёд образуется при условии очень низких космических температур. Вода при застывании, в таких условиях, образует более хаотическую кристаллическую структуру, в которой в больших количествах застывают пузырьки газа.
По мере приближения кометы к Солнцу аморфный лёд в ядре нагревается и превращается в обычный лёд. Такая реакция превращения льда идёт с уплотнением льда и большим выделением газа. Давление газа внутри ядра кометы растёт, и в какой-то момент часть кометы взрывается, рассеивая в пространстве обломки льда и частицы пыли.
Но вернёмся к самой комете. После вспышки 2007 года комета не разрушилась. На фотографиях, после взрыва, отчётливо видно тело кометы. Во время вспышки, были оценены размеры кометы. Точно оценить размер ядра кометы не получилось, для этого надо лететь к самой комете, но очень приблизительно, диаметр ядра кометы 17P/Холмса составляет 3,4 км.
А самое интересное, это был не первый взрыв кометы 17P/Холмса. А третий. По первому взрыву, по яркой вспышке, её и обнаружили. И вот как это было.
Первым кто обнаружил, и сообщил о комете, был астроном-любитель Эдвин Альфред Холмс, чьим именем была в последствии названа комета, он открыл комету, 6 ноября 1892 года проводя наблюдения галактики Андромеды (M31). Почти одновременно с Холмс её наблюдали и другие астрономы. Томас Андерсен обнаружил комету — 8 ноября, а Джон Дэвидсон — 9 ноября 1892 года. И обнаружили они её, потому что комета Холмса в тот момент светила как звезда +5m звёздной величины. То есть до обнаружения кометы, на ней произошла вспышка, вызвавшая это заметное свечение. Многие астрономы отмечали, что в начале ноября комета светила так ярко, что была видна невооруженным взглядом и сравнима по свечению с галактикой Андромеды, с которой она находилась на тот момент рядом. В конце ноября комета внезапно исчезла, и перестала быть видна.
16 января 1893 года на короткое время, комета снова стала видимой и снова была видна невооружённым глазом. При этом яркость ядра кометы имело блеск 8,0m, а размер комы кометы достигал 30" угловых секунд. Свечение продлилось недолго и постепенно угасало. Комету последний раз наблюдали 9 апреля1893 года.
Хотя комета и имеет небольшой период обращения, за 114 лет после её открытия и первой вспышки, её наблюдали не так часто, и в основном как очень слабую по яркости звезду, это происходило в 1899, 1906, 1964 годах. И только 2007 году комета 17P/Холмса заявила о себе самой сильной вспышкой за всю историю кометных наблюдений. Вспыхнув 24 октября 2007 года, комета была хорошо видна до февраля 2008 года.
Еще раз, но уже не так красочно, комета в этот момент была далеко от Земли, комета заявила о себе в январе 2015 года.
Нам повезло, что у человечества сегодня есть техника для наблюдения таких комет, а главное нашлись учёные, которые не остались равнодушными к взрыву кометы 17P/Холмса в 2007 году.
Международная группа астрономов: астрономом Рашель Стивенсон вместе с коллегами Яном Клейна и Дэвидом Джевиттом, на фотографиях наблюдения кометы, сделанных при помощи телескопа на Гавайях, зафиксировали, что вспышка породила рой разлетающихся от кометы крохотных осколков.
При помощи специального цифрового фильтра астрономы смогли создать серию фотографий, по которым рассчитали скорость осколков, удаляющихся от ядра кометы. Скорость составила 125 метров в секунду. Причем осколки были слишком яркими, чтобы быть просто обломками камней.
Они, со своими собственными пылевыми облаками, скорее напоминали кометы, только в миниатюре.
Уже упомянутый астроном Рашель Стивенсон, из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, считает, что вспышка кометы 17P/Холмса уникальна не только самой вспышкой, а стремительно несущимися фрагментами, которых никогда не видели около других комет.
Рашель Стивенсон вместе с коллегами Яном Клейна и Дэвидом Джевиттом, на основании наблюдений, выдвинули свою версию механизма произошедшей на комете вспышки:
Шестнадцать фрагментов имеют максимальный эффективный радиус от ~ 10 м до ~ 100 м. Фрагменты впоследствии исчезают со скоростью сопоставимой с постоянным истощением льдов этих тел в условиях солнечного тепла. Наше описание поведения фрагментов подтверждает гипотезу о том, что большой кусок материала откололся от ядра и рассыпался, выбрасывая более мелкие ледяные осколки в более крупную пылевую кому вокруг ядра.
В выше представленном, обработанном снимке есть небольшая загадка, которая обескуражила ученых. Если нити – мелкие частички, образованные выбросом при взрыве в октябре 2007 года, то, в марте 2008 года, они должны были изменить свою ориентацию по мере того, как комета двигалась по своей орбите вокруг Солнца. Потому что солнечный ветер «дующий» со стороны Солнца должен был отбросить вещество по направлению следа обломков. Но если представить, что нити, это частицы, выбрасываемые не кометой, а её обломками, которые летят по своей траектории разлета, то всё ставит на свои места.
Попробуем разобраться, что происходит на комете 17P/Холмса.
У кометы 17P/Холмса и её осколков есть своя скорость полёта относительно Солнца. Но нам нужно оценить не скорость полёта, а скорость разлета осколков при взрыве.
Скорость - 125 метров в секунду?
По некоторым данным, скорость расширения огненного шара при взрыве взрывчатки в космосе может достигать 1–2 км/с. При этом скорость разлёта осколков зависит от мощности взрыва и их размера: чем больше обломки, тем медленнее они разлетаются. Для осколков размером от 10 м до 100 м скорость 125 м/с при взрыве, приемлемая скорость.
Кома диаметром 1,4 миллиона километров.
Считают, что кома таких размеров не может быть слишком плотной. На фотографии кометы 17P/Холмса, сделанной в обычном свете, хорошо видно, что через кому кометы, причём в любом её месте, даже близко к ядру, видны звезды.
Почему светят кометы? Учёные на этот вопрос отвечают, что кометы светят, во-первых, из-за рассеивания солнечного света пылью. Хвост кометы состоит, из чрезвычайно разрежённого вещества и пыли. А в нашем случае такой же состав имеет и образованная взрывом огромная кома. Вот пыль в них и рассеивает солнечный свет. Во-вторых: ионизация газа и молекул входящего в окружение кометы. Ультрафиолетовые лучи, испускаемые Солнцем и поток частиц солнечного ветра, ионизируют газ и молекулы, которые потом переизлучают в видимом свете. Так ацетилен — соединения водорода и углерода, который присутствует в кометах в виде льда. При таянии образует диуглерод. Диуглерод (С₂) молекула очень интересная, она не существует при нормальных условиях, и быстро распадается. Углерод значительно более устойчив в форме алмаза, графита или фуллерена. Но вернемся к кометам и молекулам диуглерода, молекулы которого хотя и быстро разрушаются, но хорошо переизлучают в зелёной части спектра, создавая комете зеленовато-синее свечение.
В нашем случае помимо свечения комы хорошо светится и сама комета. Вопрос. Как практически невидимая комета, размер которой не более 3,4 км, за орбитой Марса, становится яркой и хорошо видимой? Секрета тут нет, сложим все факты и ответим на вопрос.
Яркость свечения кометы зависит от:
1. Расстояния до Солнца. Чем ближе комета к Солнцу, тем ярче она светится. Наибольшей яркости комета достигает при прохождении через ближайшую к Солнцу точку её орбиты (перигелий). После этого яркость кометы снова ослабевает.
2. Комету подсвечивает несколько Солнце, сколько сама переизлучающая кома. То есть важен состав комы, а следовательно, и состав кометы.
3. Размера комы. Чем больше кома, тем сильнее, за счёт переизлучения, подсвечивается комета.
Примеры сильного свечения комет
Комета Икэя — Сэки (C/1965 S1). После выхода из перигелия свечение было настолько сильным, что комету можно было наблюдать даже днём при хорошей погоде.
Комета Веста (C/1975 V1). Наибольшей яркости комета достигла в конце марта 1976 года, когда жители Северного полушария Земли могли наблюдать сияющую голову и длинный хвост, напоминавший «фантастический фонтан света».
Комета Макнота (C/2006 P1). По мере приближения к Солнцу в начале 2007 года комета приобрела блеск невероятной интенсивности, после чего её назвали ярчайшей кометой за последние 40 лет.
Выше было сказано, что мощность взрыва могла составить 31 килотонн в тротиловом эквиваленте. Для сравнения ниже фотография ядерного взрыва такой же мощности.
На Земле, шапка гриба ядерного взрыва, из-за атмосферы, не разлетается далеко. При взрыве мощностью 31 килотонн в тротиловом эквиваленте, она будет не более 300 м. Но даже при мощном взрыве она не становится космически большой. Так при взрыве термоядерной бомбы АН602 («Царь бомба»), мощностью 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте, 30 октября 1961 года, над ядерным полигоном на Новой Земле (архипелаг в Северном Ледовитом океане), ядерный гриб достиг высоты 67 километров, а диаметр его «шляпки» был 95 километров.
Взрыв мощностью 20 килотонн в тротиловом эквиваленте даёт зону полных разрушений радиусом около 1 км.
1 килотонна в тротиловом эквиваленте — единица энергии, равная 4,184 тераджоулям (4,184 × 10¹² Дж).
Мощность 31 килотонн в тротиловом эквиваленте, достаточно трудно с чем-то еще сравнить. Такая энергия сравнима с энергией, выделяемой при глобальных землетрясениях и цунами.
Конечно, в комете, ядерных бомб нет. Тем более там нет нескольких штук бомб, поэтому повторяемость взрыва нужно описывать другими процессами, позволяющими создавать такие огромные комы. Повторяющийся процесс говорит о невозвратном разрушении тела кометы. Но вот такую мощность разрушения могла бы дать только нейтронная звезда в теле кометы. Не обязательно, чтобы нейтронная звезда сама разрушалась. Достаточно накопления достаточного объёма водорода нейтронной звездой, чтобы периодически создавать такие разрушения. Жаль, что у кометы 17P/Холмса нет спутников, и мы, в телескоп, не можем оценить её вращение, чтобы понять какого размера нейтронная звезда.
Вывод. Наличие нейтронной звезды в комете, её углеродный состав, могут создать условия для сильных взрывов и красочного свечения комет.
Следующая глава:
Уважаемый читатель! Очень извиняюсь, если смысл статьи Вам не понятен, или даже показался полным бредом.
Невозможно полностью пересказать откуда берутся те или иные суждения, для этого нужно пересказать целую книгу.
Для меня же, каждая статья - это продолжение одной общей темы.
Поэтому предлагаю начать читать с самого начала. С теории расширения Земли. Приятного погружения в мой Нейтронный мир. Новых мыслей и открытий.
Начало книги "Моя Земля":
