Что астрономы называют грязными снежками
15 интересных вопросов ко Дню Космонавтики
– Вот звёздное небо! Что видно на нём?
– Звёзды там светят далёким огнём!
– Только ли звёзды на небе сияют?
– Нет! Среди звёзд там планеты блуждают!
– Как так блуждают? Дороги не знают?
– Нет! Это кажется, будто блуждают!
Все они – Солнца большая семья.
И под влияньем его притяжения
Вечно творят круговые движения!
И вместе с ними планета моя –
Та, что зовётся планетой “Земля”,
Та, на которой живём ты и я!
Ночное небо всегда притягивало взоры. Люди пытались разгадать тайны космоса, звезд, Солнечной системы.
Представляем подборку интересных вопросов для детей о космосе, звездах, космонавтах, планетах Солнечной системы.
1. Прибор для исследования ночного неба.
Телескоп
2. Спецодежда космонавта.
Скафандр
3. Самые большие планеты Солнечной системы?
Полосатый Юпитер и Сатурн.
4. Что астрономы называют “грязными снежками”?
Кометы
5. Лучше других изученная туманность, о которой увлекательно рассказал русский писатель Иван Ефремов.
Туманность Андромеды
6. Какое созвездие изображено на флаге Австралии?
Это Южный Крест, его видно только в Южном полушарии Земли.
7. Какую планету называют “младшим братом” Земли?
Из всех планет Солнечной системы больше всего на Землю похож Марс. Эта планета вращается почти с такой же скоростью вокруг своей оси, то есть один день на Марсе примерно равен одному дню на Земле. На Марсе есть времена года, ландшафт напоминаем земной.
8. Самый большой телескоп на Земле?
Самый большой телескоп в мире начал работать 13 июля 2007 года в обсерватории Ла Палма на Канарских островах (Observatorio del Roque de los Muchachos, ORM, La Palma, Canary Islands). Диаметр его зеркала 10,4 метра.
9. Китайцы верят, что это “небесная река с тысячами рыб”. А жители Сибири думали, что небо разрезано на две половины, удерживаемые вместе светлой полосой, небесным швом. О чем идет речь?
Млечный путь
10. Почему на обертках шоколадных батончиков “Milky Way” изображены звезды?
По-английски Milky Way – Молочный Путь.
11. Как часто рождаются новые звезды?
Каждые 20 дней рождается новая звезда.
12. А почему кометы называют кометами?
В переводе с греческого языка означает “хвостатые звезды”.
13. Какой длины хвосты комет?
Часто хвосты комет растягиваются на миллионы километров. Так, например, диаметр оболочки сверхгигантской кометы Холмса в 1882 году был равен 1,5 миллиона километров, а длина ее хвоста достигала 300 миллионов километров!
14. На какой планете Солнце восходит на западе, а садится на востоке?
На Венере, Венера вращается вокруг своей оси в противоположном направлении, нежели Земля.
15. Какую планету называют Красной?
Марс на небе выглядит красным, потому что на поверхности Марса имеются породы, содержащие железо, так называемые ржавчиносодержащие породы.
МКС Онлайн
SpaceX: космические туристы чувствуют себя прекрасно
Что такое кометы? Разве мы знаем о них все?
Еще недавно кометы называли грязными снежками. Но последние исследования заставили несколько сменить терминологию. Теперь часть ученых считает, что это — заснеженные шары грязи. Дело в том, что кометы состоят из пыли, льда, аммония, метана, углекислого газа и многих других веществ. Ученые полагают, что все это можно отнести к мусору, который остался после формирования Вселенной. Остатки неиспользованных материалов сгруппировались и превратились в кометы.
Часть ученого мира думает, что именно кометам Земля обязана появлению на своей поверхности воды, органических молекул. Получается, что космические остатки стали причиной зарождения жизни на нашей планете. Однако все это — лишь гипотеза. Поэтому пришлось потрудиться, чтобы достать доказательства своих умозаключений. Миссия Rosetta принесла свои плоды. Зонд «прикометился» к одному из тел в 2014. В задачи аппарата входила сборка информации об окружающей среде кометы, его ядре, а также о том, что происходит с космическим образованием по мере его приближению к Солнцу.
Исследователям известно, что кометы двигаются вокруг Солнца. Однако огромная их часть живет в так называемом облаке Оорта. Эта область находится далеко за пределами орбиты Плутона. Порой кометы проникают через внутреннюю область Солнечной системы. Причем это случается очень редко. Хотя некоторым объектам удается это проделывать довольно часто. Но все же не каждому человеку дано увидеть великолепное зрелище пролета кометы. И если удача улыбнулась, то, что продемонстрировало ночное небо, забыть невозможно.
Что мы знаем о кометах?
Итак, мы выяснили, из чего состоят кометы. Единственное, ядро космического объекта может быть разным, хотя в большинстве случаев — скалистое образование. В процессе приближения к Солнцу лед начинает подтаивать и превращаться в пар, который образует вокруг кометы облако, похожее на запятую. Солнечная радиация как бы отталкивает пылевые частицы от своеобразной запятой, создавая целый хвост позади движущейся кометы. Что касается влияния заряженных частиц, выпускаемых Солнцем, то они превращают газ кометы в ионы, которые собираются в ионный хвост. Понятно, что раз именно Солнце влияет на образование хвостов, то те всегда направлены в обратную от светила сторону. Причем хвосты могут как бы разбрызгиваться по планетам. Такое произошло в 2013 с кометой Siding Spring и Марсом.
Многие до сих пор путают кометы с астероидами. На самом деле разница существенная. В первую очередь надо обратить внимание на присутствие запятой, а также хвоста.
Ядра большинства комет составляют шестнадцать километров в диаметре или меньше. Что касается хвостов, то они иногда достигают более полутора миллионов километров в ширину и ста шестидесяти миллионов километров в длину.
В своем движении кометы неаккуратны и оставляют после себя большое количество обломков. Подобное скопление движущихся в стремительном танце частей и предлагают жителям Земли великолепное зрелище в виде метеоритного дождя вроде Персеид.
Кометы классифицированы по продолжительности их орбит вокруг Солнца. Короткий период обращения составляет двести лет и меньше. Но есть объекты, которым необходимо гораздо больше времени на облет светила.
Кометы в принципе не страшны для Земли, поскольку стремятся именно к Солнцу. Хотя есть ряд ученых, которые их побаиваются. На самом деле большая часть комет достигает Солнца и приближается к нему так близко, что просто-напросто испаряется или распадается.
«Грязные снежки» в Солнечной системе
Фред Уиппл в 1927 году
О том, как полиомиелит повлиял на развитие астрономии, как защитить космический корабль от метеоров и почему идея о грязных снежках стала самой цитируемой в престижном журнале, рассказывает сегодняшний выпуск рубрики «История науки».
Американский астроном Фред Уиппл родился 5 ноября 1906 года в Ред Оак, штат Айова. Вообще-то он мечтал о карьере теннисиста, но перенесенный полиомиелит, к несчастью для него и к счастью для астрономии, положил конец его спортивной карьере. Пришлось все силы отдать образованию и науке.
Первое образование он получил в области математики, в Университете Калифонии в Лос-Анджелесе, однако PhD он уже делал в области астрономии в другом калифорнийском университете, в Беркли. В 25 он уже стал сотрудником Harvard College Observatory в Кембридже. Там он проработал более 70 лет!
Метеор из потока Персеид
Сначала Уиппл увлекся метеорами. В 1930-х годах он начал Harvard Meteor Project, который включал в себя наблюдения как в оптике, так и в радиодиапазоне (нужно отметить, что Уиппл вообще приложил много усилий, чтобы работы пионера радиоастрономии Карла Янского получили признание среди коллег). Идеей фикс Уиппла было открыть метеорные потоки от других планетных систем.
Астроном даже считал, что ему удалось обнаружить метеоры, прилетевшие от Сириуса, однако реальный научный вклад его работы внесли в изучение верхних слоев атмосферы, где сгорали частицы. По крайней мере, именно он получил первые данные о плотности атмосферы на высотах в 60 километров. Впрочем, идеи Уиппла о межзвездных метеорах все-таки нашли свое подтверждение и внесолнечные метеоры все-таки были открыты.
В 1933 году Уиппл сделал два астрономических открытия: он открыл 17-километровый астероид 1215 Целестию и комету 36P/Уиппла из семейства комет Юпитера (всего на счету астронома шесть комет!).
Ядро кометы Галлея. Снимок зонда Giotto
В конце 1940-х – начале 1950-х вышли три классических статьи Уиппла, сделавших ему имя как в космонавтике, так и в астрономии.
Сначала в Astronomical Journal он высчитал риск метеорной угрозы для космического корабля и предложил конструкцию противометеорной защиты – «бампер Уиппла», который оберегает корабль от микрочастиц, испаряя их.
А в 1950 и в 1951 годах вышли две статьи Уиппла в Astrophysical Journal. В них и была предложена концепция «грязного снежка» – строения комет из льда и космической пыли, которая представляла их сравнительно рыхлыми телами и объясняла многие «странности» в поведении хвостатых звезд.
Эти две статьи стали самыми цитируемыми работами в Astrophysical Journal за вторую половину XX века. К счастью, Уиппл сумел дожить и до того, что узнал этот факт, и до того, что узнал о подтверждении своей теории после наблюдений комет с близкого расстояния – первые сближения космических аппаратов с кометами состоялись в 1986 году, когда международная космическая флотилия изучала комету Галлея.
Что астрономы называют грязными снежками
В отличие от других маленьких тел солнечной системы, кометы известны еще в античности. Имеются записи в летописях древнего Китая о прохождении Кометы Галлея. На знаменитом гобелене Bayeux Tapestry, на котором изображено празднование Norman Conquest в Англии в 1066 году, также отмечено появления кометы Галлея.
К 1995 году в каталоги было внесено 878 комет орбиты которых хотя бы грубо определены. Из них 184 являются периодическими кометами (с орбитальными периодами менее 200 лет); оставшаяся часть без сомнения также периодические кометы, но их орбиты не были определены с достаточной точностью, чтобы говорить об этом наверняка.
Кометы иногда называют грязные снежки или «ледяные глыбы». Они состоят изо льда (как водяного, так и из замороженных газов) и пыли, которая по некоторым причинам не вошла в состав планет, во время формирования Солнечной системы. Это делает кометы очень интересными образцами из раннего периода истории Солнечной системы.
Обычно кометы не видны, за исключением того времени, когда они приближаются к Солнцу. У большинства комет очень эксцентричные орбиты, которые уносят их далеко за орбиту Плутона. Их замечают однажды, после чего они исчезают на тысячелетия. Только у комет с короткими и умеренными периодами обращения (таких как Комета Галлея), существенная часть орбиты находится внутри орбиты Плутона.
После примерно 500 прохождений вблизи Солнца большая часть газа и льда 
испаряется и остается каменный объект очень похожий на астероид. (Возможно, половина околоземных астероидов являются такими «мертвыми» кометами.) Для комет, чьи орбиты проходят близко с Солнцем возможны столкновения с одной из планет или с Солнцем, либо такая комета может быть вообще выброшена из Солнечной системы после близкого пролета рядом с одной из планет (чаще всего рядом с Юпитером).
Одной из самых известных комет является комета Галлея, но «главным хитом» лета 1994 года была комета Шумейкеров-Леви 9.
Много комет были открыты астрономами-любителями. Так как кометы наиболее ярки рядом с Солнцем, то они обычно видны только на восходе или на закате. Карты, показывающие положение некоторых комет на небе, могут быть созданы с помощью программ-планетариев таких как Звездная Ночь (Starry Night).
Комета Чурюмова-Герасименко
Ты был, как ученый-рок-звезда, моим наибольшим вдохновением. Все мы будем скучать по тебе, дедушка
Ученый
Клим Иванович Чурюмов (19 февраля 1937, Николаев, СССР — 15 октября 2016, Харьков, Украина) — советский и украинский астроном, первооткрыватель комет 67P/Чурюмова — Герасименко (1969) и C/1986 N1/Чурюмова — Солодовникова (1986). Член-корреспондент Национальной академии наук Украины, директор Киевского планетария, главный редактор астрономического научно-популярного журнала «Наше Небо» (2006—2009), президент Украинского общества любителей астрономии.
Основные научные работы в области астрономии комет и астероидов. Работал в Астрономической обсерватории Киевского университета.
В сентябре 1969 года вместе с аспиранткой Светланой Герасименко во время наблюдения за кометой Комас-Сола, сделали фото, на котором оказалась ещё одна комета, получившая название по имени первооткрывателей — «Комета Чурюмова — Герасименко» (67P/Churyumov-Gerasimenko).
В 1986 году Клим Чурюмов открыл вторую, долгопериодическую, комету вместе с В. В. Солодовниковым (из Астрофизического института им. Фесенкова, Казахстан). Она получила название кометы Чурюмова — Солодовникова (C/1986 N1 Churyumov-Solodovnikov).
Кометы
Комета — небесное тело, сравнительно с прочими, огромной величины, но редкое. сквозящее: иногда в ней заметно ядро, а окружная среда образует как бы хвост, бороду или космы: звезда с хвостом, косматая. В. И. Даль. Толковый словарь живого великорусского языка. 1863 г
В путешествиях через Солнечную систему, может посчастливиться столкнуться с гигантскими шарами льда. Это кометы Солнечной системы. Некоторые астрономы называют кометы «грязными снежками» или «ледяными шарами грязи», потому что они состоят в основном изо льда, пыли и обломков скал. Лед может состоять как из ледяной воды, так и из замороженных газов. Астрономы полагают, что кометы могут состоять из первоначального материала, который лег в основу формирования Солнечной системы.
Хотя законы, управляющие движением планет и комет, одни и те же, их поведение и области обитания сильно различаются. Орбиты планет — эллипсы, близкие к окружностям. Орбиты комет — вытянутые эллипсы, почти параболы. Планеты движутся в плоскости тонкого диска в одном направлении. Пути комет — это настоящий клубок орбит, ориентированных в пространстве без порядка. Кометы ходят по ним одни — против, другие — по часовой стрелке (обратное движение).
Малое время сближения с Солнцем, прохождение перигелия с последующим удалением, все это дает возможность за относительно короткое время изучить процессы разогревания, парения и последующего остывания ядра в динамике. В связи с этим кометы очень интересны ученым, желание «их пощупать» огромно. И именно короткопериодические кометы дают такой шанс.
Такой период обращения позволил астрономам идеально вычислить её орбиту, что способствовало в дальнейшем точному наведению зонда, а её орбита идеально подходит для исследования космическим зондом.
Почему так важно исследовать кометы? На этот вопрос профессор Чурюмов отвечает следующим образом: «Комета — как бы капсула времени. Она несёт информацию из далёких времён, когда Солнце было молодое, а Земля только зарождалась. В ядрах комет сохраняется первичное вещество, из которого 4,5 млрд лет назад образовалась Солнечная система. Комета собрала лёд, замёрзшие газы, твёрдые частицы, в некоторых нашли глицин — аминокислоту, без которой не обходится ни одно живое существо. И 3–4 милллиард лет назад всё это обрушивалось на Землю. Представляете, как интересно!».
Об этом исследовании кометы пойдёт речь в следующей главе поста.
Судьба
«Розетта» (Rosetta) — космический аппарат, предназначенный для исследования кометы. Разработан и изготовлен Европейским космическим агентством в сотрудничестве с NASA. Состоит из двух частей: собственно зонда «Розетта» (Rosetta space probe) и спускаемого аппарата «Филы» (Philae lander).
В 1992 году NASA прекратило разработку из-за бюджетных ограничений. Европейцы продолжили работу самостоятельно, вскоре поняв, что возвращение образцов «не по зубам»: программу существенно видоизменили — аппарат должен был сначала сблизиться с астероидом, а потом с кометой, завершив миссию исследованиями с близкого расстояния и посадкой на ядро.
Основной целью экспедиции, которая планировалась на 2003 год, назначалась комета 46P/Виртанена, открытая 17 января 1948 года американцем Карлом Виртаненом (Carl Alvar Wirtanen) на снимке, сделанном в Ликской обсерватории. Однако по причинам, связанным с сомнениями в надёжности ракеты-носителя, запуск отложили. К комете Виртанена зонд уже не успевал, и его переориентировали на комету 67P/Чурюмова — Герасименко, а время старта перенесли на 2004 год. Цели и задачи программы в общем не изменились: зонд сближается с кометой и высаживает на её ядро посадочный аппарат. Последний определяет параметры и исследует химический состав ядра, а также вместе с обращающимся неподалёку пролётным зондом изучает изменения активности кометы со временем.
Итак, 2 марта 2004 года с космодрома в Куру (Французская Гвиана) поднялась ракета-носитель Ariane 5G с межпланетной станцией Rosetta, нацеленной на комету 67Р, которая была открыта в октябре 1969 года советским астрономом Климом Чурюмовым на снимках, сделанных Светланой Герасименко в обсерватории в Алма-Ате (Казахстан) почти случайно. Сегодня Светлана Герасименко живет в Душанбе (Таджикистан) и все так же изучает кометы, правда, по архивным данным, потому что телескоп в душанбинской обсерватории давно вышел из строя.
Началась экспедиция, расчётная длительность которой превышала десять лет.
Почему так долго? Все предыдущие автоматические миссии — от американской ISEE-3 (ICE) и советской «Веги» в середине 1980-х и до зонда Stardust в 2011 году — заканчивались быстрее, поскольку проходили на встречных или пролётных курсах. Они позволяли сфотографировать ядро кометы и даже захватить частички её хвоста и привезти на Землю. Но для вдумчивого изучения и посадки на ядро нужно не только встретиться с кометой, но и затормозиться. А небесные странницы пролетают десятки и даже сотни километров в секунду, да и сам зонд идёт через космос довольно шустро. Всё это сильно усложняет дело.
Долгий и непрямой путь позволил «Розетте» подобраться к нужной комете сзади и пристроиться рядом. Для того чтобы сделать это, зонд выполнил три гравитационных манёвра около Земли и один у Марса. Кроме того, состоялся пролёт вблизи двух астероидов: траектория выстраивалась исходя из направления движения к комете и возможностей двигательной установки аппарата.
Дважды Розетта возвращаясь к Земле для гравитационных маневров.
Земля, снятая Розеттой во время возвращения к ней для гравитационного маневра
В феврале 2007 года зонд пролетел вблизи Марса и сделал превосходные снимки Красной планеты в разных спектральных диапазонах, после чего был переведён в «спящий» режим в целях экономии ресурса аппаратуры.
Путь длиной в десять лет позади
Высадка спускаемого аппарата на поверхность кометы состоялась 12 ноября 2014 года.
Из-за неудачной посадки — гарпуны не смогли зацепиться за комету — модуль проработал лишь несколько суток, после чего 15 ноября его перевели в режим сна.
Перед падением он успел передать множество данных о составе и происхождении комет. Некоторые из них уже проанализированы учеными и послужили основой для научных исследований. Например, в декабре 2014 года в журнале Science вышла статья о том, что результаты «Розетты» опровергают теорию кометного происхождения воды на Земле.
За это время аппарат прислал снимки, которые позволили узнать детали строения и происхождения кометы. Эти данные позволили определить возраст небесного тела — комета оказалась ровесницей Солнечной системы.
Более того, полученная информация поможет ученым приблизиться к ответу на вопрос, как выглядела ранняя Солнечная система, как зародилась жизнь на Земле и какую роль в этом могли играть кометы. Одним из первых и самых важных открытий «Розетты» стали замеры изотопного состава воды в материи кометы Чурюмова-Герасименко, которые помогут узнать, происхождение воды на Земле.
На изучение данных, полученных в ходе операции, уйдут десятилетия.
Миссия окончена
Комета Чурюмова-Герасименко. Красным кружком отмечено место, в котором «Розетта» столкнется с кометой 30 сентября 2016-года.
— А как «Розетта» поймет, что миссия окончена?
— В ее программу внесены соответствующие параметры. После столкновения с кометой аппарат уже не будет пытаться восстановить связь с Землей. То есть указания примерно такие: как только связь будет утеряна, выключай все системы.
Завершена долгая и плодотворная миссия зонда «Розетта», который приземлился на комету 67/P Чурюмова — Герасименко и замолчал навсегда. Аппарат, работающий на солнечных батареях, приближался к границе Солнечной системы и больше не мог заряжаться. Европейское космическое агентство возвестило о потере сигнала с зонда днем в пятницу, 16.09.2016. Грандиозная миссия была завершена в 720 млн км от родной планеты. Напоследок аппарат успел передать на Землю снимки места падения. А незадолго до прощания «Розетта» успела сфотографировать посаженный на комету зонд «Филы».
15 октября 2016 года не стало Кима Ивановича Чурюмова. Вся его жизнь была посвящена этому проекту, проект окончен и ученный ушёл.
Маленький железный посланник Земли был отправлен за миллиарды километров от родной планеты, чтобы рассказать человечеству о далекой загадочной комете. И, отслужив свое, он замолчал и навсегда остался на холодном безжизненном космическом валуне. Совсем один в бескрайней пустоте. Самый одинокий модуль во Вселенной.
Благодарю opty за помощь в поисках материала.