Книга: Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра
Таблица 4.3. Интенсивность сублимации для различных веществ
<<< Назад Таблица 4.2. Химический состав ядра кометы |
Вперед >>> Таблица 4.4. Основные физические характеристики кометного ядра (минимальное, наиболее вероятное и максимальное значения) |
Таблица 4.3. Интенсивность сублимации для различных веществ
Примечание. Z0 — число молекул сублимирующего вещества с единичной площадки, находящейся в подсолнечной точке (местное зенитное расстояние Солнца равно 0°), в единицу времени, T0 — равновесная температура для невращающегося ядра, T1 — средняя эффективная температура для вращающегося ядра, r0 — расстояние, на котором процесс сублимации для данного вещества прекращается.
По данным, полученным с борта «Джотто», были определены примерный процентный состав газовой компоненты комы кометы Галлея: 80 % — водяной пар H2O; 10–12 % — окись углерода CO; 2 % — метан CH4; 1,5 % — углекислый газ CO2; 1–2 % — аммиак NH3; 1–2 % — формальдегид CH2O, а также общая газопроизводительность кометы — 18 т/с, и пылепроизводительность — 20 т/с.
Важной физической характеристикой ядра кометы является его масса. Обычно средняя масса комет оценивается как 4 1013 кг [Levison et al., 2002]. Но, во-первых, имеется большой разброс в размерах индивидуальных комет. Так, в обзорной работе по современным определениям размеров кометных ядер [Lamy et al., 2005] найдены оценки эффективных радиусов ядер — от 0,2 км до 37 км. Основная проблема заключается в том, что практически отсутствуют прямые определения масс комет. Большинство оценок масс сделано на основе рассмотрения негравитационных ускорений в моделях с большим числом неопределенных параметров. Прямые же измерения масс во время четырех космических миссий были невозможны из-за очень малого влияния кометного притяжения на траектории космических аппаратов [Weissman and Lowry, 2008]. Последние оценки, полученные для кометы Темпеля 1 на основе рассмотрения скорости выброса вещества во время эксперимента Deep Impact, дали массу 4,5 1013 кг для объекта с эффективным радиусом 3,0 км [A’Hearn, 2008].
Из-за отсутствия прямых определений массы кометы Галлея и существования некоторой неопределенности в оценке плотности ядра кометы — от 0,2 до 1 г/см3 — масса этой кометы оценивается в пределах 0,6 1014–4,2 1014 кг.
Вещество ядра кометы очень пористое (средняя плотность составляет около 0,5 г/см3), его можно сравнить с огромным снежным комом. При приближении кометы к Солнцу под действием солнечной радиации происходит сублимация летучей составляющей ядра, а на его поверхности образуется корка из нелетучего вещества. Иногда под давлением испаряющихся газов часть корки может быть сброшена, что приводит к вспышкам блеска или даже фрагментации кометного ядра. Ядро кометы может полностью распасться с образованием нескольких крупных фрагментов и большого количества более мелких обломков, что, например, произошло с кометой Веста (C/West) при ее приближении к Солнцу в 1976 г. (рис. 4.7).
Рис. 4.7. Фрагменты кометы Веста [Колдер, 1984]
На рис. 4.8 показаны 3 фрагмента кометы Швассмана — Вахмана 3 (73P/Schwassmann — Wachmann), разрушение которой на пять больших фрагментов (A, B, C, D, E) произошло в 1995 г.
Рис. 4.8. Три фрагмента кометы Швассмана — Вахмана 3. Изображение получено на Европейской южной обсерватории в Чили 31 января 1996 г. (http://www.eso.org/public/images/eso9608a/)
При появлении в 2006 г. произошло дальнейшее разрушение крупных фрагментов кометы Швассмана — Вахмана 3. На рис. 4.9 приводятся изображения фрагмента B (слева) и фрагмента G (справа), полученные космическим телескопом Хаббла 18 апреля 2006 г.
Чем больше прохождений вблизи Солнца совершила комета, тем большую часть поверхности может занимать корка, препятствующая дальнейшей сублимации. В конце концов, комета становится «потухшей» и для наблюдателя выглядит так же, как астероид. Такие «потухшие» кометные ядра, как это уже отмечалось, вполне могут быть частью популяции АСЗ.
Рис. 4.9. Дезинтеграция кометы Швассмана — Вахмана 3: фрагмент B (слева) и фрагмент G (справа). Снимки получены космическим телескопом Хаббла 18 апреля 2006 г. (http://www.hubblesite.org)
Возможен и другой сценарий эволюции кометного ядра, когда его размер постепенно уменьшается до превращения кометы в мини-комету, а затем и полной ее дезинтеграции.
Кометные ядра имеют форму, заметно отличающуюся от шарообразной и напоминающую неправильную форму некоторых небольших астероидов. Она вполне может являться результатом неравномерной инсоляции и неравномерного испарения вещества с поверхности ядра, вращающегося вокруг некоторой произвольным образом ориентированной в пространстве оси. В результате испарения вещества меняются моменты инерции ядра, что приводит к сложной эволюции его вращения.
В работе [Jessberger and Kotthaus, 1991] представлены основные физические характеристики кометного вещества и ядра в целом. Некоторые основные физические характеристики ядра кометы приведены в табл. 4.4.
<<< Назад Таблица 4.2. Химический состав ядра кометы |
Вперед >>> Таблица 4.4. Основные физические характеристики кометного ядра (минимальное, наиболее вероятное и максимальное значения) |
- Глава IV КРУГОВОРОТ ЖИЗНИ И КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВА В ПРИРОДЕ
- § 46. Типы обмена веществ у организмов
- Глава I Аварии с выбросом загрязняющих веществ в атмосферу и вопросы их математического моделирования
- Живое и минеральное вещество
- Приложение № 2 Токсические свойства и медико-биологические характеристики сильнодействующих ядовитых веществ
- § 40. Круговорот веществ и энергии в биосфере
- Микробы вырабатывают красящие вещества
- 1.4. Типизация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
- 5.1. Вредные вещества, поступающие в атмосферу при пожарах
- 3.10. Высота стабилизации вещества выброса
- 5.5. Опасные воздействия и вредные вещества в быту
- Приложение № 1 Справочная таблица взрывоопасных и токсичных веществ по ГОСТ 51330.19–99, ГОСТ 12.1.005-88, и ВСН 64-86