Warkocz komety - Comet tail

Diagram przedstawiający kometę przedstawiającą warkocz pyłowy, ślad pyłu (lub przeciwogon ) oraz warkocz gazu jonowego, który jest tworzony przez przepływ wiatru słonecznego.
Kometa Lovejoy sfotografowana w 2011 roku przez astronautę Dana Burbanka z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej
Kometa Holmes (17P/Holmes) w 2007 roku pokazująca niebieski warkocz jonowy po prawej stronie
Animacja warkocza komety

Komety ogon -i śpiączka -są rozróżnialne w komet , kiedy są oświetlone przez Sun i mogą stać się widoczne z ziemi , gdy komety przechodzi przez wewnętrzny system słonecznego . Gdy kometa zbliża się do wnętrza Układu Słonecznego, promieniowanie słoneczne powoduje, że lotne materiały w komecie odparowują i wypływają z jądra, zabierając ze sobą pył. Z pyłu i gazów tworzą się oddzielne ogony, które stają się widoczne poprzez różne zjawiska; pył bezpośrednio odbija światło słoneczne, a gazy świecą w wyniku jonizacji . Większość komet jest zbyt słaba, aby można je było zobaczyć bez pomocy teleskopu , ale kilka w każdej dekadzie staje się wystarczająco jasnych, aby były widoczne gołym okiem .

Formacja ogona

Orbita komety ukazująca różne kierunki warkoczy gazu i pyłu, gdy kometa mija Słońce

W zewnętrznym Układzie Słonecznym komety pozostają zamrożone i są niezwykle trudne lub niemożliwe do wykrycia z Ziemi ze względu na ich niewielkie rozmiary. Statystyczne odkrycia nieaktywnych jąder komet w Pasie Kuipera zostały zgłoszone z obserwacji Kosmicznego Teleskopu Hubble'a , ale te odkrycia zostały zakwestionowane i nie zostały jeszcze niezależnie potwierdzone. Gdy kometa zbliża się do wnętrza Układu Słonecznego, promieniowanie słoneczne powoduje, że lotne materiały w komecie odparowują i wypływają z jądra, zabierając ze sobą pył. Uwolnione w ten sposób strumienie pyłu i gazu tworzą wokół komety ogromną, niezwykle rozrzedzoną atmosferę zwaną komą , a siła wywierana na komę przez ciśnienie promieniowania Słońca i wiatr słoneczny powoduje powstanie ogromnego warkocza , który jest skierowany w stronę przeciwną do Słońca. .

Strumienie pyłu i gazu tworzą odrębne ogony, skierowane w nieco inne kierunki. Pyłowy warkocz pozostaje na orbicie komety w taki sposób, że często tworzy zakrzywiony warkocz zwany antyogonem , tylko wtedy, gdy wydaje się, że jest skierowany w stronę Słońca. Jednocześnie warkocz jonowy, zbudowany z gazów, jest zawsze skierowany wzdłuż linii prądu wiatru słonecznego, ponieważ silnie oddziałuje na niego pole magnetyczne plazmy wiatru słonecznego. Warkocz jonowy podąża za liniami pola magnetycznego, a nie po trajektorii orbitalnej. Oglądanie paralaksy z Ziemi może czasami oznaczać, że ogony wydają się wskazywać w przeciwnych kierunkach.

Rozmiar

Chociaż stałe jądro komet wynosi zazwyczaj poniżej 30 km średnicy, koma może być większa niż Słońca, a ogony jonowe zaobserwowano rozciągają 3,8 jednostek astronomicznych (570  Gm , 350 x 10 6 mil ). ^ 

Ulysses sonda wykonana niespodziewaną przepustkę przez ogon komety C / 2006 P1 (Kometa McNaught), 3 lutego 2007. Dowód spotkania został opublikowany w 01 października 2007, wydanie z The Astrophysical Journal .

Magnetosfera

Obserwacja antyogonów znacząco przyczyniła się do odkrycia wiatru słonecznego . Warkocz jonowy jest wynikiem promieniowania ultrafioletowego wyrzucającego elektrony z cząstek znajdujących się w śpiączce. Gdy cząstki zostaną zjonizowane, tworzą plazmę, która z kolei indukuje magnetosferę wokół komety. Kometa i jej indukowane pole magnetyczne stanowią przeszkodę dla wylatujących na zewnątrz cząstek wiatru słonecznego. Kometa jest naddźwiękowa w stosunku do wiatru słonecznego, więc przed kometą (tj. zwrócona ku Słońcu) powstaje fala uderzeniowa w kierunku przepływu wiatru słonecznego. W tym uderzeniu łukowym duże skupiska jonów kometarnych (zwanych „jonami wychwytującymi”) gromadzą się i działają, aby „ładować” słoneczne pole magnetyczne plazmą . Linie pola „układają się” wokół komety, tworząc warkocz jonowy. (Jest to podobne do tworzenia magnetosfery planetarnej.)

Utrata ogona

Kometa Encke traci swój ogon

Jeśli obciążenie warkocza jonowego jest wystarczające, linie pola magnetycznego zostają ściśnięte do punktu, w którym w pewnej odległości wzdłuż warkocza jonowego następuje ponowne połączenie magnetyczne . Prowadzi to do „zdarzenia odłączenia ogona”. Zostało to zaobserwowane przy wielu okazjach, między innymi 20 kwietnia 2007 roku, kiedy jonowy warkocz komety Encke został całkowicie odcięty, gdy kometa przeszła przez koronalny wyrzut masy . Zdarzenie to zostało zaobserwowane przez sondę STEREO . Zdarzenie rozłączenia wystąpiło również w C/2009 R1 (McNaught) 26 maja 2010 r.

Analogi

29 stycznia 2013 roku naukowcy z ESA poinformowali, że jonosfera planety Wenus wypływa na zewnątrz w sposób podobny do „ogonu jonowego widzianego z komety w podobnych warunkach”.

Bibliografia

Linki zewnętrzne