В последние несколько десятилетий астрономы все больше осознают, сколько объектов являются частью нашей единственной особой Солнечной системы. В то время как когда-то мы понимали, что наша система состоит из Солнца, нескольких планет и пояса астероидов, теперь мы знаем, что за орбитой Нептуна в поясе Койпера находятся миллионы объектов - и еще больше предстоит открыть (Планета X, кто-нибудь?).
Некоторые из этих далеких объектов время от времени посещают внутренние части Солнечной системы, в том числе кометы на длинных орбитах, путешествующие на миллиарды миль за десятки тысяч лет. Одна из таких комет недавно попала в заголовки газет благодаря своему характерному зеленому оттенку. Но что вообще заставляет комету приобретать определенный цвет?
Встречайте комету C/2022 E3 (ZTF)
Комета C/2022 E3 (ZTF), возникшая в дальних уголках Солнечной системы, в районе, называемом поясом Койпера, была обнаружена в марте 2022 года на Центре переходных процессов Цвикки в Калифорнии. имя. Он был ближе всего к Земле 1 февраля 2023 года, это было самое близкое сближение примерно за 50 000 лет.
По оценкам астрономов, последний раз C/2022 E3 (ZTF) был виден в то время, когда неандертальцы были живы, а большой ледниковый период покрывал большую часть суши на Земле огромными ледниками. Сегодня мир, очевидно, сильно изменился, но трепет, вызванный появлением этого космического гостя, остается почти таким же.
В дополнение к длительному орбитальному периоду еще одной особенностью, которая делала C/2022 E3 (ZTF) особенным, был его цвет. Кома, светящаяся атмосфера вокруг головы или ядра кометы, имеет высокие концентрации двухатомного углерода и цианогена (состоящего из связанного углерода и азота). Когда это соединение освещается солнцем, оно светится зеленым в видимом спектре света. Вот почему во многих статьях о C/2022 E3 (ZTF) его называют «зеленой кометой».
Что делает кометы зелеными?
Разные элементы кометы могут придавать ей зеленый оттенок, который кажется земным наблюдателям.
Кома кометы на самом деле не формируется до тех пор, пока где-то вокруг орбиты Марса, где близость кометы к солнцу не приводит к таянию льда на скалистом теле и созданию атмосферы, похожей на ореол пыли и газа вокруг комета. По мере того, как кома (и комета) приближаются к Солнцу, газы в коме проходят через атомарные переходы из-за воздействия солнечного света.
В случае C/2022 E3 (ZTF) солнечный свет, падающий на комету, расщепляет двухатомные молекулы углерода в крошечной атмосфере комы на отдельные атомы углерода; это то, что создает зеленый оттенок вокруг ядра или головы кометы. Пылевой хвост кометы по-прежнему кажется белым, а газовый хвост - голубоватым.
В последние годы были и другие особенно зеленые кометы, в том числе C/2007 N3 Lulin, C/2014 Q2 Lovejoy и C/2021 A1 Leonard, из-за того же эффекта. Кометы также могут приобретать немного разные цвета, в том числе бирюзовый и синий, в зависимости от химического состава газов в коме, которая образуется вокруг них. Некоторые кометы могут быть даже красными.
Насколько распространены зеленые кометы?
Хотя вы могли видеть заголовки, в которых комета C/2022 E3 (ZTF) упоминается как «редкая зеленая» комета, на самом деле это два разных описания, и их следует разделять запятой (не запятой)!
C/2022 E3 (ZTF), конечно, зеленый, но он также редкий - его редкость обусловлена тем, что он проходит через нашу Солнечную систему по орбите с периодом в 50 000 лет. Ученые считают, что прошло более тысячи поколений с тех пор, как наши далекие предки Homo sapiens заметили эту комету. И расчеты предполагают, что его больше никогда не увидят.
Для комет в целом, появление зеленого цвета, когда они приближаются к солнцу и проходят мимо Земли, не редкость; уже было упомянуто несколько недавних зеленых комет, и мы вполне можем увидеть больше в течение нашей жизни. Все сводится к химическому составу и количеству двухатомного углерода в каждом из них - то, что было определено давным-давно во время Большого взрыва и формирования нашей Солнечной системы..
Интересно
Кометы меняют цвет, как сезонно, так и на каждой последующей орбите. Как вы могли догадаться, кометы могут менять цвет по мере приближения или удаления от Солнца, что было изучено в рамках миссии НАСА «Розетта» к комете 67P/Чурюмова-Герасименко. Тем не менее вполне вероятно, что кометы также могут иметь разные цвета на каждой последующей орбите Солнечной системы, поскольку атомный и газовый состав может меняться в результате предыдущей орбиты и формирования комы. Ученые могут изучать кометы с коротким периодом обращения (с периодом обращения 200 лет или меньше), чтобы узнать больше об этом, но немногие из обнаруженных и сфотографированных нами до сих пор комет вернулись, чтобы проверить этот эффект!