Üstökös: jégből és porból álló vándorok — definíció, szerkezet, típusok
Az üstökös egy többnyire jégből és porból álló, általában gömb alakú törpeobjektum, amely a világűrben kering. Az üstökösöket gyakran "piszkos hógolyóknak" nevezik, mert jég, fagyott gázok és szilárd részecskék keveréke alkotja őket. Nagyon különböznek az aszteroidáktól: anyaguknál fogva sokkal illékonyabbak, és pályáik gyakran merőben eltérnek az ekliptikához képest. Sok üstökös pályahajlása nagy, vagyis nem az ekliptika közelében kering; némelyik azonban a Föld közelébe is kerül, így éjszakai égbolton is megfigyelhetők.
Szerkezet
Az üstökösök belső, viszonylag szilárd része a mag. A magok mérete általában néhány száz métertől néhány tíz kilométerig terjedhet. A mag jégből (vízjég, szén-dioxid, szén-monoxid és egyéb illékony vegyületek), szerves anyagokból és kisebb méretű kőzetdarabokból áll. Amikor a Nap közelebb húzza az üstököst, a napenergia hatására a jegek elpárolognak vagy szublimálnak, és körülveszik a magot egy fényes gáz- és porszerű burkot, ezt nevezzük koma-nak.
- Mag: kicsi, sötét, porral és fagyott anyagokkal telített test.
- Koma: a mag körüli gáz- és porfelhő, amely a napmelegítéstől alakul ki.
- Csóva(i): a koma anyagának egy része a napszél és a sugárnyomás hatására eltávolodik és csóvaként látszik.
Az üstökösmagok gyakran igen sötétek: nagyon kis albedóval rendelkeznek. Amikor a Halley-üstökös magjára fény vetült, a mag a ráeső fénynek csak körülbelül 4%-át verte vissza.
Csóvák és koma: hogyan alakulnak ki és merre mutatnak
Ahogy az üstökös a Nap közelébe kerül, a felszíni jég elpárolog, a keletkező gáz és por a mag körül lévő komába kerül. A Nap és a napszél együttes hatására a koma anyagának egy része hosszú csóvává tágul:
- Porcsóva: a nagyobb porszemcsék alkotják; íves, lassabban elhúzódó forma, a mozgás és a gravitáció miatt kicsit görbülhet.
- Ioncsóva: a napszél által "fújt" ionizált gázokból áll; általában egyenes vonalban, közvetlenül a Naptól távolodva mutat, mert a napszél elektromos töltésű részecskéket visz magával.
A csóvák tehát nem "hátrafelé" követik az üstököst, hanem mindig a Naptól távolodó irányt veszik fel; ez különösen jól látszik a kiterjedt ioncsóváknál. A Nap melege részben megolvasztja (helyesebben: szublimálja) a jeget, ami a koma és a csóva létrejöttét okozza.
Típusok és pályák
Az üstökösök megjelenés és pályajellemzők szerint több csoportra oszthatók. Vannak időszakosüstökösök, amelyek kis vagy nagyobb időközönként ismét visszatérnek a Nap közelébe, és vannak nem periodikus vagy egyszeri megjelenésű üstökösök, amelyek pályája olyan excentrikus, hogy hosszú időre (vagy soha) nem térnek vissza.
A pályák eredete szerint általában két forrást különböztetünk meg: a rövid periódusú üstökösök többsége a Kuiper-övből származik, amely a Neptunuszon túl található, míg a nagyon hosszú periódusú üstökösök forrása az Oort-felhő lehet, egy távoli, gömbszerű objektumgyűjtemény a Naprendszer határain túl.
Fragmentáció, ütközések és ismert példák
Az üstökösök időnként feldarabolódnak vagy szétesnek, ami több okból történhet: belső feszültség, belső gázrobbanás, hőhatás vagy erős árapály-erők hatására. Példák:
- A 19. században a Biela üstökös felbomlott és darabokra tört.
- A Shoemaker-Levy 9 üstökös szétesett, és darabjai 1994-ben a Jupiterbe csapódtak, ami ritka és közvetlen megfigyelést tett lehetővé egy üstökös ütközéséről bolygóval.
- Egyes üstökösök csoportosan keringenek; a csillagászok szerint ezek az üstökösök valaha egyetlen objektumból történt széttöredezés maradványai.
Miért fontosak és hogyan figyeljük meg őket
Az üstökösök tudományos szempontból különösen értékesek, mert megőrizhetik a Naprendszer korai anyagának kémiai összetételét, beleértve a vizet és a szerves molekulákat is. Ezért szerepük lehetett a bolygók, köztük a Föld vízkészletének és organikus építőköveinek kialakulásában.
Számos űrszonda vizsgált üstökösöket: a Giotto a Halley-üstököshöz repült, a Stardust porszemcséket hozott vissza, a Rosetta pedig részletesen tanulmányozta és egy leszállót (Philae) juttatott a 67P/Churyumov–Gerasimenko magjára. Ezek a küldetések nagyban megnövelték tudásunkat az üstökösök belső szerkezetéről és összetételéről.
Megfigyelésük egyszerű távcsővel vagy szabad szemmel is lehetséges, ha az üstökös elég fényes és a Föld közelében van. Emellett sok üstökös maradványai meteorzáporokat okoznak, amikor a Föld átmegy a korábbi pályasávjukban hagyott porfelhőkön.
Összefoglalva: az üstökösök jéggel és porral töltött, dinamikus vándorok a Naprendszerben. Működésük, eredetük és viselkedésük tanulmányozása fontos a bolygókeletkezés és a Naprendszer fejlődésének megértéséhez.
Az üstökös pályájának diagramja
Híres üstökösök
- Halley-üstökös
- Hale-Bopp
- Shoemaker-Levy 9
- Ikeya seki
Az üstökösök története
Az emberek évezredeken át féltek az üstökösöktől. Nem tudták, hogy mik azok, vagy honnan jönnek. Egyesek azt hitték, hogy démonok vagy istenek által küldött tűzgolyók, hogy elpusztítsák a Földet. Azt mondták, hogy minden egyes üstökös megjelenése balszerencsét hoz magával. Valahányszor egy üstökös megjelent, egy király meghalt. A bayeux-i faliszőnyeg például a Halley-üstökös visszatérését és egy király halálát ábrázolja. Az üstökösökről azt is tudták, hogy véget vetnek a háborúknak, és úgy gondolták, hogy éhínséget hoznak. A reneszánsz idején a csillagászok kevésbé babonásan kezdték vizsgálni az üstökösöket, és megfigyelésekre alapozták tudományukat. Tycho Brahe arra a következtetésre jutott, hogy az üstökösök nem a Földről származnak, és mérései és számításai azt mutatták, hogy az üstökösöknek hatszor messzebb kell lenniük, mint a Föld a Holdtól.
Edmond Halley úgy vélte, hogy egyes üstökösök periodikusak, azaz bizonyos számú év után újra és újra megjelennek. Ez vezetett az üstökös visszatérésének első előrejelzéséhez, a róla elnevezett Halley-üstököshöz.
Isaac Newton is tanulmányozta az üstökösöket. Rájött, hogy az üstökösök U-köröket tesznek a Nap körül. Megkérte barátját, Edmond Halleyt, hogy ezt a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica című könyvében tegye közzé. Mielőtt Newton ezt kimondta volna, az emberek azt hitték, hogy az üstökösök a Nap felé tartanak, majd egy másik kijön a Nap mögül.
A későbbi években egyes csillagászok úgy gondolták, hogy az üstökösöket bolygók, különösen a Jupiter köpik ki.
Mindezek az új információk és kutatások bizalmat keltettek az emberekben, de néhányan még mindig úgy gondolták, hogy az üstökösök az istenek küldöttei. Egy 18. századi látomás szerint az üstökösök voltak a pokol helyei, ahol a lelkek lovagolnak, akiket a Nap forrósága eléget, az űr hidege pedig megfagyaszt.
A modern korban űrszondák látogattak el üstökösökhöz, hogy többet tudjanak meg róluk.
Kapcsolódó oldalak
- Üstökösök listája
Kérdések és válaszok
K: Mi az az üstökös?
V: Az üstökös egy többnyire jégből álló gömb, amely a világűrben mozog. Gyakran "piszkos hógolyóként" írják le őket.
K: Miben különböznek az üstökösök az aszteroidáktól?
V: Az üstökösöknek nagyobb a pályahajlásuk, mint az aszteroidáknak, és általában távolabb találhatók az ekliptika síkjától, ahol a legtöbb naprendszeri objektum található.
K: Mi okozza az üstökösök csóváját?
V: Az üstökösöknek azért van hosszú csóvájuk, mert a Nap megolvasztja a jeget, így gáz és por keletkezik, amelyet aztán a napszél elfúj.
K: Mi az üstökös magja?
V: Az üstökös magja a kemény középpontja, és az egyik legalacsonyabb albedóval (fényvisszaverő képességgel) rendelkezik a Naprendszerben. Amikor a Halley-üstökös magjára fény vetült, csak 4%-a verődött vissza hozzánk.
K: Vannak különböző típusú üstökösök?
V: Igen, vannak periodikus üstökösök, amelyek újra és újra visszatérnek, és vannak nem periodikus vagy egyszeri megjelenésű üstökösök, amelyek csak egyszer térnek vissza. Egyes üstökösök csoportokban is keringenek, amelyekről a csillagászok úgy gondolják, hogy olyan darabokra törtek, amelyek korábban egy objektumot alkottak.
K: Széteshetnek az üstökösök?
V: Igen, egyes üstökösök idővel felbomolhatnak a gravitációs erők vagy más objektumokkal, például bolygókkal vagy aszteroidákkal való ütközések következtében. A Biela üstökös például a 19. században, a Shoemaker-Levy 9 üstökös pedig 1994-ben, a Jupiterbe való becsapódás előtt tört szét.
K: Honnan származik a legtöbb üstökös?
V: A legtöbb üstökös a Kuiper-övből érkezik, amely nagyon messze van a Naptól, de elég közel ahhoz, hogy éjszaka láthassuk őket, amikor a Föld közelében haladnak el.
