Az Európai Űrügynökség jelentette sikeres leszállás Philae szonda a 67P/Churjumov-Gerasimenko üstökös felé. A szonda november 12-én (moszkvai idő szerint) elvált a Rosetta-készüléktől. Rosetta 2004. március 2-án hagyta el a Földet, és több mint tíz évig repült az üstökös felé. A küldetés fő célja a korai evolúció tanulmányozása Naprendszer. Siker esetén az ESA legambiciózusabb projektje egyfajta Rosetta-kővé válhat nemcsak a csillagászat, hanem a technológia számára is.

Régóta várt vendég

A 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstököst 1969-ben fedezte fel Klim Csurjumov szovjet csillagász, miközben Szvetlana Gerasimenko fényképeit tanulmányozta. Az üstökös a rövid periódusú üstökösök csoportjába tartozik: a Nap körüli forradalom periódusa 6,6 év. A pálya félnagy tengelye valamivel több, mint 3,5 csillagászati ​​egység, tömege megközelítőleg 10 13 kilogramm, a mag lineáris méretei több kilométeresek.

Az ilyen kozmikus testek tanulmányozására egyrészt az üstökösanyag evolúciójának tanulmányozása, másrészt az üstökösben elpárolgó gázok a környező égitestek mozgására gyakorolt ​​lehetséges hatásának megértése miatt van szükség. A Rosetta-küldetés során szerzett adatok segítenek megmagyarázni a Naprendszer evolúcióját és a víz megjelenését a Földön. Emellett a tudósok azt remélik, hogy felfedezhetik az aminosavak L-formáinak ("balkezes" formáinak) szerves nyomait, amelyek a földi élet alapját képezik. Ha ezeket az anyagokat megtalálják, a földön kívüli szerves anyagok földönkívüli forrásaira vonatkozó hipotézis új megerősítést kap. Mostanra azonban a Rosetta projektnek köszönhetően a csillagászok sok érdekes dolgot megtudtak magáról az üstökösről.

Az üstökösmag átlagos felszíni hőmérséklete mínusz 70 Celsius-fok. A Rosetta küldetés részeként végzett mérések azt mutatták, hogy az üstökös hőmérséklete túl magas ahhoz, hogy magját teljesen befedje egy jégréteg. A kutatók szerint a mag felszíne sötét porkéreg. Ennek ellenére a tudósok nem zárják ki annak lehetőségét, hogy ott jeges területek is lehetnek.

Azt is megállapították, hogy a kómából (az üstökösmag körüli felhők) kiáramló gázáram hidrogén-szulfidot, ammóniát, formaldehidet, hidrogén-ciánsavat, metanolt, kén-dioxidot és szén-diszulfidot tartalmaz. Korábban azt hitték, hogy az üstökös jeges felszíne a Naphoz közeledve felmelegszik, és csak a legillékonyabb vegyületek – szén-dioxid és szén-monoxid – szabadulnak fel.

Szintén a Rosetta küldetésnek köszönhetően a csillagászok észrevették az atommag súlyzó alakú formáját. Lehetséges, hogy ez az üstökös egy protoüstököspár ütközésének eredményeként keletkezhetett. Valószínű, hogy a 67P/Csurjumov-Gerasimenko test két része idővel szétválik.

Van egy másik hipotézis, amely a kettős szerkezet kialakulását az egykor gömb alakú üstökösmag központi részében a vízgőz intenzív párolgása miatt magyarázza.

A Rosetta segítségével a tudósok megállapították, hogy a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökös minden másodpercben körülbelül két pohár vízgőzt (egyenként 150 milliliter) bocsát ki a környező térbe. Ilyen ütemben az üstökös 100 nap alatt töltene meg egy olimpiai méretű úszómedencét. Ahogy közeledik a Naphoz, a gőzkibocsátás csak nő.

A Nap legközelebbi megközelítése 2015. augusztus 13-án történik, amikor a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökös a perihélium ponton lesz. Ekkor lesz megfigyelhető az anyag legintenzívebb párolgása.

Rosetta űrhajó

A Rosetta űrszonda a Philae leszállóval együtt 2004. március 2-án indult egy Ariane 5 hordozórakétával a francia Guyanában található Kourouból.

Az űrhajó a Rosetta-kőről kapta a nevét. Az ősi kőlap feliratainak megfejtése, amelyet 1822-re a francia Jean-François Champollion végzett el, lehetővé tette a nyelvészek számára, hogy óriási áttörést érjenek el az egyiptomi hieroglifák tanulmányozásában. A tudósok hasonló minőségi ugrást várnak a Naprendszer evolúciójának tanulmányozásában a Rosetta küldetéstől.

Maga a Rosetta egy 2,8 x 2,1 x 2,0 méteres alumíniumdoboz, két, egyenként 14 méteres napelemmel. A projekt költsége 1,3 milliárd dollár, fő szervezője az Európai Űrügynökség (ESA). A NASA, valamint más országok nemzeti űrügynökségei kevésbé vesznek részt benne. A projektben összesen 50 cég vesz részt 14 európai országból és az USA-ból. A Rosetta tizenegy tudományos műszernek ad otthont - speciális szenzor- és elemzőrendszereket.

Útja során a Rosetta három manővert hajtott végre a Föld körül és egyet a Mars körül. Az űrszonda 2014. augusztus 6-án közelítette meg az üstökös pályáját. Neked hosszú távon Az eszközzel számos vizsgálatot sikerült elvégezni. Így 2007-ben, ezer kilométeres távolságban elrepülve a Mars mellett, adatokat továbbított a bolygó mágneses teréről a Földre.

2008-ban a Steins aszteroidával való ütközés elkerülése érdekében a földi szakemberek beállították a hajó pályáját, ami nem akadályozta meg abban, hogy lefényképezze az égitest felszínét. A fényképeken a tudósok több mint 20 krátert fedeztek fel, amelyek átmérője legalább 200 méter. 2010-ben a Rosetta egy másik aszteroida, a Lutetia fényképeit továbbította a Földre. Kiderült, hogy ez az égitest egy planetezimál – egy olyan képződmény, amelyből a múltban bolygók keletkeztek. 2011 júniusában a készüléket alvó üzemmódba helyezték az energiatakarékosság érdekében, és 2014. január 20-án Rosetta „felébredt”.

Philae szonda

A szonda az egyiptomi Nílus folyón fekvő Philae szigetéről kapta a nevét. Ősi vallási épületek voltak ott, és egy táblát is felfedeztek, amelyen II. és III. Kleopátra királynők hieroglifák szerepeltek. A tudósok az Agilika nevű helyet választották az üstökös leszállóhelyéül. A Földön ez is egy sziget a Níluson, ahová az ókori műemlékek egy részét áthelyezték, amelyeket az Asszuáni-gát építése következtében árvíz fenyegetett.

A Philae leszállószonda tömege száz kilogramm. A lineáris méretek nem haladják meg a métert. A szondán tíz olyan műszer található, amelyek az üstökösmag tanulmányozásához szükségesek. A tudósok rádióhullámok segítségével a mag belső szerkezetének tanulmányozását tervezik, a mikrokamerák pedig panorámaképek készítését teszik majd lehetővé az üstökös felszínéről. A Philae-ra szerelt fúró segítségével akár 20 centiméter mélységből is lehet talajmintát venni.

A Philae akkumulátorok 60 órát bírnak elem élettartam, akkor a tápfeszültség átkapcsol napelemek. Minden online mérési adat elküldésre kerül a Rosetta készülékhez, majd onnan a Földre. A Philae leszállása után a Rosetta űrszonda elkezd távolodni az üstököstől, és annak műholdjává válik.

A műholdak olyan égitestek, amelyek egy adott objektum körül keringenek világűr a gravitáció hatására. Vannak természetes és mesterséges műholdak.

Űrportálunk arra hívja Önt, hogy megismerkedjen az űr titkaival, elképzelhetetlen paradoxonokkal, a világkép lenyűgöző rejtelmeivel, ebben a részben műholdakról szóló tényeket, fényképeket és videókat, hipotéziseket, elméleteket, felfedezéseket közöl.

A csillagászok körében elterjedt az a vélemény, hogy a műholdat olyan objektumnak kell tekinteni, amely egy központi test (kisbolygó, bolygó, törpebolygó) körül forog, így a rendszer baricentruma, beleértve ezt az objektumot és a központi testet is, a központi test belsejében található. . Ha a baricentrum a központi testen kívül van, akkor ez az objektum nem tekinthető műholdnak, mivel egy olyan rendszer alkotóeleme, amely két vagy több bolygót (kisbolygókat, törpebolygókat) tartalmaz. De a Nemzetközi Csillagászati ​​Unió még nem adott pontos meghatározás műhold, azt állítva, hogy erre a közeljövőben sor kerül. Például az IAU továbbra is a Charont a Plútó műholdjának tekinti.

A fentieken túlmenően a „műhold” fogalmának meghatározásának más módjai is vannak, amelyekről az alábbiakban olvashat.

Műholdak műholdaknál

Általánosan elfogadott, hogy a műholdaknak is lehetnek saját műholdaik, de a fő objektum zúduló ereje a legtöbb esetben rendkívül instabillá tenné ezt a rendszert. A tudósok feltételezték a Iapetus, a Rhea és a Hold műholdait, de a műholdak természetes műholdait a mai napig nem azonosították.

Érdekes tények a műholdakról

A Naprendszer összes bolygója közül a Neptunusznak és az Uránusznak soha nem volt saját mesterséges műholdja. A bolygóműholdak kis kozmikus testek a Naprendszerben, amelyek gravitációjukon keresztül keringenek a bolygók körül. Ma 34 műhold ismeretes. A Vénusz és a Merkúr, a Naphoz legközelebb eső bolygók nem rendelkeznek természetes műholdakkal. A Hold a Föld egyetlen műholdja.

A Mars holdjai - Deimos és Phobos - a bolygótól való rövid távolságukról és viszonylag gyors mozgásukról ismertek. A Phobos műhold kétszer nyugszik és kétszer kel fel egy marsi napon. A Deimos lassabban mozog: több mint 2,5 nap telik el napkelte és napnyugta között. A Mars mindkét műholdja szinte pontosan az egyenlítőjének síkjában mozog. Az űrhajóknak köszönhetően megállapították, hogy a Deimos és a Phobos keringési mozgásában van szabálytalan alakúés csak az egyik oldalával marad a bolygó felé fordulva. Deimos mérete körülbelül 15 km, Phobos mérete pedig körülbelül 27 km. A Mars holdjai sötét ásványokból állnak, és számos kráter borítja őket. Az egyik átmérője 5,3 km. A kráterek valószínűleg meteoritbombázással jöttek létre, és a párhuzamos barázdák eredete máig ismeretlen.

A Phobos tömegsűrűsége körülbelül 2 g/cm 3 . A Phobos szögsebessége nagyon nagy, képes meghaladni a bolygó tengelyirányú forgását, és más világítótestekkel ellentétben keleten nyugszik, nyugaton emelkedik.

A legtöbb a Jupiter műholdrendszere. A Jupiter körül keringő tizenhárom műhold közül négyet a Galilei fedezett fel - az Európát, az Iót, a Callistot és a Ganümédest. Közülük kettő méretében a Holdhoz hasonlítható, a harmadik és a negyedik pedig nagyobb, mint a Merkúr, bár súlyukban jelentősen elmaradnak tőle. Más műholdakkal ellentétben a Galilei műholdakat részletesebben tanulmányozták. Jó légköri viszonyok között meg lehet különböztetni e műholdak lemezeit, és észre lehet venni bizonyos jellemzőket a felszínen.

A galileai műholdak színének és fényerejének változásaira vonatkozó megfigyelések eredményei alapján megállapították, hogy mindegyiknek szinkron tengelyirányú forgása van a pályával, így csak az egyik oldaluk néz a Jupiter felé. A Voyager űrszonda képeket készített az Io felszínéről, ahol jól láthatók az aktív vulkánok. A kitörési termékek fényes felhői föléjük emelkednek, és nagy magasságba repülnek. Azt is észrevették, hogy a felületen vöröses foltok vannak. A tudósok azt sugallják, hogy ezek a sók a föld belsejéből párologtak el. A műhold szokatlan jellemzője a körülötte lévő gázfelhő. A Pioneer 10 űrszonda olyan adatokat szolgáltatott, amelyek a műhold ionoszférájának és ritka légkörének felfedezéséhez vezettek.

A galileai műholdak száma közül érdemes kiemelni a Ganümédest. Ez a legnagyobb a Naprendszer összes bolygója közül. Méretei több mint 5 ezer km. A felületéről készült képeket a Pioneer 10-ről szereztük be. A képen jól láthatóak a napfoltok és a fényes sarki sapka. Az infravörös megfigyelések eredményei alapján úgy vélik, hogy a Ganümédész felszínét, akárcsak egy másik műholdat, a Callistot, fagy vagy vízjég borítja. Ganymedesben vannak egy légkör nyomai.

Mind a 4 műhold 5-6 magnitúdójú objektum, bármilyen távcsővel vagy távcsővel láthatóak. A fennmaradó műholdak sokkal gyengébbek. A bolygóhoz legközelebbi műhold az Amalthea, amely a bolygótól mindössze 2,6 sugarú körben található.

A fennmaradó nyolc műhold nagy távolságra található a Jupitertől. Közülük négy az ellenkező irányban kering a bolygó körül. 1975-ben a csillagászok felfedeztek egy objektumot, amely a Jupiter tizennegyedik műholdja. Ma pályája ismeretlen.

A számos apró testből álló gyűrűk mellett tíz műholdat fedeztek fel a Szaturnusz bolygó rendszerében. Ezek Enceladus, Mimas, Dione, Tethys, Titan, Rhea, Iapetus, Hyperion, Janus, Phoebe. A legközelebbi a bolygóhoz Janus. Nagyon közel mozog a bolygóhoz, csak a Szaturnusz gyűrűinek napfogyatkozása során derült ki, amely fényes glóriát hozott létre a távcső látóterében.

A Titan a Szaturnusz legnagyobb műholdja. Tömegét és méretét tekintve a Naprendszer egyik legnagyobb műholdja. Átmérője megközelítőleg megegyezik a Ganümédészével. Hidrogénből és metánból álló légkör veszi körül. Folyamatosan átlátszatlan felhők mozognak benne. Az összes műhold közül csak a Phoebe forog előre.

Az Uránusz műholdai - Ariel, Oberon, Miranda, Titania, Umbriel - olyan pályákon forognak, amelyek síkjai szinte egybeesnek egymással. Általában az egész rendszert eredeti dőlésszög jellemzi - síkja majdnem merőleges az összes pálya átlagos síkjára. A műholdakon kívül rengeteg bolygó mozog az Uránusz körül. finom részecskék, amelyek sajátos gyűrűket alkotnak, nem hasonlítanak a Szaturnusz ismert gyűrűihez.

A Neptunusz bolygónak csak két műholdja van. Az elsőt 1846-ban fedezték fel, két héttel magának a bolygónak a felfedezése után, és Tritonnak hívják. Tömegében és méretében nagyobb, mint a Hold. Az orbitális mozgás fordított irányában különbözik. A második - Nereid - kicsi, erősen megnyúlt pálya jellemzi. Az orbitális mozgás közvetlen iránya.

Az asztrológusoknak 1978-ban sikerült egy műholdat felfedezniük a Plútó közelében. A tudósok ezen felfedezése megvan nagyon fontos, mert ez ad lehetőséget a Plútó tömegének legpontosabban kiszámítására a műhold keringési periódusára vonatkozó adatokból, illetve annak a vitának a kapcsán, hogy a Plútó a Neptunusz „elveszett” műholdja.

A modern kozmológia egyik kulcskérdése a műholdas rendszerek eredete, amelyek a jövőben a Kozmosz számos titkát feltárhatják.

Rögzített műholdak

A csillagászok nem teljesen biztosak abban, hogyan keletkeznek a holdak, de számos működő elmélet létezik. A legtöbb kisebb holdról azt tartják, hogy befogott aszteroida. A Naprendszer kialakulása után kozmikus sziklatömbök milliói kószáltak az égbolton. A legtöbb közülük a Naprendszer kialakulásából megmaradt anyagokból jött létre. Talán mások olyan bolygók maradványai, amelyeket hatalmas kozmikus ütközések törtek darabokra. Hogyan nagy mennyiség kis műholdak, ezért megjelenésüket nehezebb megmagyarázni. Sokan közülük a Naprendszer valamely régiójából származhattak, például a Kuiper-övből. Ez a zóna a Naprendszer felső szélén található, és több ezer kis bolygószerű objektummal van tele. Sok csillagász úgy véli, hogy a Plútó bolygó és holdja valójában a Kuiper-öv objektumai lehetnek, és nem szabad bolygók közé sorolni.

A társak sorsa

Phobos - a Mars bolygó halálra ítélt műholdja

Éjszaka a Holdat nézve nehéz elképzelni, hogy eltűnt. Előfordulhat azonban, hogy a jövőben valóban nem lesz Hold. Kiderült, hogy a műholdak nem állandóak. Mérések készítése a lézersugarak, a tudósok felfedezték, hogy a Hold évente körülbelül 2 hüvelyk sebességgel távolodik el bolygónktól. Ebből következik a következtetés: évmilliókkal ezelőtt sokkal közelebb volt, mint most. Vagyis amikor a dinoszauruszok még a Földön jártak, a Hold többször is közelebb volt, mint korunkban. Sok csillagász úgy véli, hogy egy napon a Hold kiszabadulhat a Föld gravitációs mezőjéből, és az űrbe kerülhet.

Neptunusz és Triton

A többi műhold is hasonló sorsra jutott. Például a Phobos éppen ellenkezőleg, közeledik a bolygóhoz. És egy napon véget vet életének, tüzes kínok közepette belemerül a Mars légkörébe. Sok más műholdat is megsemmisíthetnek azon bolygók árapály-ereje, amelyek körül folyamatosan keringenek.

A bolygókat körülvevő gyűrűk nagy része kő- és tűzrészecskékből áll. Akkor keletkezhettek, amikor a műholdat a bolygó gravitációja elpusztította. Ezek a részecskék idővel vékony gyűrűkké rendeződnek, és ma is láthatóak. A gyűrűk közelében fennmaradó műholdak segítenek megóvni őket a leeséstől. A műhold gravitációs ereje megakadályozza, hogy a részecskék visszaguruljanak a bolygó felé, miután elhagyták a pályát. A tudósok pásztortársaknak hívják őket, mivel segítik a gyűrűket egy vonalban tartani, mint a juhokat terelő pásztor. Ha nem lennének műholdak, a Szaturnusz gyűrűi már régen eltűntek volna.

Portálunk az egyik legjobb űroldal az interneten. Ez a műholdakról szóló rész a legérdekesebb, informatív, információs, tudományos és oktatási anyagokat tartalmazza.

1. Vannak olyan bolygóműholdak, amelyek nagyobbak a Marsnál? Higany? A Hold?
   Válasz

   Nincsenek a Marsnál nagyobb műholdak. A Merkúrnál jobb műholdak a Ganymede (a Jupiter holdja) és a Titán (a Szaturnusz holdja). A Holdnál nagyobb műholdak: Ganymedes, Titan, Callisto (Jupiter tengelye) és Triton (Neptunusz tengelye).

2. Melyik bolygóműholdakon fedeztek fel légkört?
   Válasz

   A Szaturnusz Titán holdjának légköre metánból és ammóniából áll. A Neptunusz Triton holdjának légköre nitrogénből áll.

3. Miért helyesebb a Földet és a Holdat nem egy műholddal ellátott bolygónak tekinteni, hanem kettős bolygónak?
   Válasz

   Ugyanis a Hold a Földhöz képest meglehetősen jelentős tömegű, és más bolygók műholdai ezekhez a bolygókhoz képest összehasonlíthatatlanul kisebb tömegűek.

4. „Először volt lehetséges a fénysebesség mérése a Jupiter műholdak fogyatkozásának megfigyelésével. Pontos számítások szerint ezek az apró bolygók már eltűntek a Jupiter korongja mögött, de a csillagászok még mindig látták fényüket. Minden igaz ebben a szakaszban?
   Válasz
5. Számítsa ki a Phobos szögméreteit a Mars felszínéről megfigyelve, és hasonlítsa össze őket szögméretek A Hold a Föld felszínétől átlagos távolságból megfigyelve.
   Válasz

   A Phobos távolsága a Mars központjától 9400 km, a felszínétől pedig 6030 km. Ezen a távolságon a Phobos körülbelül 9"-os szögben látható a Marsról, vagyis sokkal kisebb, mint a Hold a Földről.

6. Vannak-e olyan nagy bolygók műholdai, amelyeknek viszont van műholdjuk, más szóval, vannak-e másodrendű műholdak a Naprendszerben?
   Válasz

   Másodrendű műholdakat még nem fedeztek fel a Naprendszerben.

7. Mi a különleges a trójai csoportot alkotó aszteroidákban?
   Válasz

   A trójai csoportba tartozó aszteroidák bármelyike ​​a Jupiterrel és a Nappal együtt egyenlő oldalú háromszöget alkot, és ezért ugyanúgy mozog a Nap körül, mint a Jupiter, de vagy előtte vagy mögött.

8. Melyik aszteroida látható szabad szemmel?
   Válasz

   Nál nél kedvező feltételek Vesta látható.

9. Hogyan állapították meg, hogy egyes aszteroidák szabálytalan, szögletes alakúak?
   Válasz

   Fényességük rövid időn belüli változásával közvetlen mérésekkel derült ki az Eros aszteroida szögletes alakja.

10. Tegyük fel, hogy a Nap éppen lenyugodott valahol az egyenlítői síkságon. Milyen magasságba kell ott felemelkedni ahhoz, hogy újra lássuk a Napot alsó szélével a horizonton? A Nap átmérője 32 hüvelyk.
    Válasz

    Ha a horizont tartományát az egyenlítőnél 1,6 m magasságra körülbelül 4,9 km-nek vesszük, és a G-beli ív hosszát 1855 m-nek (a párhuzamos mentén), azt találjuk, hogy szögmértékben a a látható horizont 2,6. Egyszerű felépítéssel meg vagyunk győződve arról, hogy ahhoz, hogy a Nap ismét láthatóvá váljon, a horizont távolságának 32"-el kell nőnie, azaz egyenlővé kell válnia 34", 6 vagy 64 km-rel. Innen már keresse meg az új megfigyelési hely kívánt magasságát: 275 m.

11. Növekszik-e a látható horizont hatótávolsága, ha távcsővel nézzük a területet?
    Válasz
12. – A tapasztalt emberek azt mondták, hogy különösen tiszta időben, félúton a fokok között, az árboc tetejéről mindkét oldalról be lehet látni a Földet. Itt a Fekete-tenger legkeskenyebb pontjáról van szó, ahol a szélessége 263 km. Számítsd ki annak az árbocnak a magasságát, ahonnan a Fekete-tenger mindkét partja látható! Használja azt a képletet, amely figyelembe veszi a fénytörést.
    Válasz

    Az árboc magassága ≈1160 m legyen.

13. Képzelje el a Földet egy 1 m átmérőjű domborműves gömb formájában, és számítsa ki, hogy a felszín legmélyebb bemélyedése mennyire zavarja meg a felszín simaságát. Csendes-óceán 11 613 m magasan, a legmagasabb hegy Chomolungma pedig 8882 m. Mekkora lesz a földgömb lapossága ezen a földgömbön, amely átmérőjének 1/298-a?
    Válasz

    Ha a földgömb átmérőjét 12 800 km-nek vesszük, akkor ezen a földgömbön egy kilométer körülbelül 0,08 mm-nek felel meg. Ezért ezen a földgömbön a legmélyebb mélyedés csak 0,9 mm, a Chomolungma pedig 0,7 mm, ami láthatatlan lenne a szem számára. A földgömb 3,3 mm-rel összenyomódna a poláris átmérője mentén, amit szintén nem tudna észlelni a szem.

14. „Augusztus 11-12. Napközben akár nyolc fok is elvitt minket (a jégen) kelet felé. És már olyan közel vagyunk a sarkhoz, hogy egy hosszúsági fok mindössze két-három kilométernek felel meg.” A jelzett időpontban a sodródó jégtábla körülbelül 89° é. w. Mennyi az 1° hosszúság ezen a szélességen?
    Válasz

    Mint ismeretes, r=cosφ, és a hosszúság 1° hossza egyenlő .

15. Hogyan bizonyították be, hogy az üstökösök tömege olyan alacsony, hogy egy csillagász „látható semminek” is nevezte őket?
    Válasz

    Az üstökösök nem okoznak semmilyen zavart azon bolygók mozgásában, amelyek közelében elhaladnak, hanem éppen ellenkezőleg, maguk is erős zavarásoknak vannak kitéve.

16. Hogyan bizonyították be, hogy az üstökösöknek nincs jelentős szilárd magja?
    Válasz

    Amikor az üstökösök a Nap közvetlen közelében (mintha a napkorong mentén) haladnak el, az üstökösök teljesen összeolvadnak az általános szoláris háttérrel, és ezen a háttéren nincs sötét foltok. Ez azt jelenti, hogy az üstökösmagok olyan kicsik, hogy optikai műszerek segítségével sem láthatók.

17. Néha az üstökösök két farkát fejlesztenek, amelyek közül az egyik a Nap felé irányul, a másik pedig a Naptól távol. Mivel magyarázható ez?
    Válasz

    A Nap felé irányuló farok nagyobb részecskékből áll, amelyeknél a Nap vonzási ereje nagyobb, mint a sugarainak taszító ereje.

18. „Ha látni akarsz egy üstököst, amelyet érdemes megnézni, ki kell jutnod a naprendszerünkből, oda, ahol megfordulhatnak, tudod? Én, barátom, láttam ott olyan példányokat, amelyek még a leghíresebb üstököseink pályájára sem fértek be – a farkuk biztosan kifelé lógna.” Értsd meg ennek az állításnak a valóságát.
    Válasz

    A Naprendszeren kívül és távol a többi hasonló rendszertől az üstökösöknek nincs farka, és elhanyagolható méretűek.

19. Egy üstökösről szóló előadás meghallgatása után az egyik hallgató a következő kérdést tette fel az előadónak: „Azt mondtad, hogy az üstökösök mindig elfordítják a farkukat a Naptól. De amikor láttam egy üstököst, a farka mindig ugyanabba az irányba fordult, és A nap mögött ez az idő sokszor előfordult délen, keleten és nyugaton. Miért nem lendítette az üstökös a farkát különböző irányokba? Hogyan reagálna ennek a hallgatónak?
    Válasz

    A Nap mozgása, amelyre a hallgató rámutatott, nyilvánvaló. Az üstökösfarok iránya folyamatosan változik, és ez kimutatható, bár nem azonnal.

A Nap és a körülötte a gravitáció hatására keringő égitestek alkotják a Naprendszert. Magán a Napon kívül 9 főbolygót, több ezer kisebb bolygót (gyakrabban aszteroidáknak neveznek), üstökösöket, meteoritokat és bolygóközi port foglal magában.

A 9 fő bolygó (a Naptól való távolság sorrendjében): Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz és Plútó. Két csoportra oszthatók:

A Naphoz közelebb vannak a földi bolygók (Merkúr, Vénusz, Föld, Mars); közepes méretűek, de sűrűek, kemény felülettel; megalakulásuk óta hosszú utat tettek meg az evolúcióban;

kicsik és nincs kemény felületük; légkörük főleg hidrogénből és héliumból áll.

A Plútó elkülönül egymástól: kicsi és ugyanakkor alacsony sűrűségű, rendkívül megnyúlt pályája van. Elképzelhető, hogy egykor a Neptunusz műholdja volt, de néhányakkal való ütközés következtében égitest„függetlenséget szerzett”.

Naprendszer

A Nap körüli bolygók körülbelül 6 milliárd km sugarú korongban összpontosulnak – a fény ezt a távolságot kevesebb mint 6 óra alatt teszi meg. De az üstökösök a tudósok szerint sokkal távolabbi országokból érkeznek hozzánk. A Naprendszerhez legközelebbi csillag 4,22 fényév távolságra van, i.e. csaknem 270 ezerszer távolabb van a Naptól, mint a Föld.

Számos család

A bolygók körtáncot táncolnak a Nap körül, műholdak kíséretében. Ma 60 természetes műhold ismert a Naprendszerben: 1 a Föld (Hold) közelében, 2 a Mars közelében, 16 a Jupiter közelében, 17 a Szaturnusz közelében, 15 az Uránusz közelében, 8 a Neptunusz közelében és 1 a Plútó közelében. Közülük 26-ot az űrszondákról készült fényképek alapján fedeztek fel. A legnagyobb hold, a Ganymedes a Jupiter körül kering, átmérője 5260 km. A legkisebbek, egy sziklánál nem nagyobbak, körülbelül 10 km átmérőjűek. Bolygójához legközelebb a Phobos áll, amely 9380 km-es magasságban kering a Mars körül. A legtávolabbi műhold a Sinope, amelynek pályája átlagosan 23 725 000 km távolságra halad el a Jupitertől.

1801 óta több ezer kisebb bolygót fedeztek fel. Közülük a legnagyobb a Ceres, amelynek átmérője mindössze 1000 km. A legtöbb aszteroida a Mars és a Jupiter pályája között található, a Naptól 2,17-3,3-szor nagyobb távolságra, mint a Földé. Néhányuknak azonban nagyon megnyúlt pályája van, és a Föld közelében is elhaladhatnak. Így 1937. október 30-án a Hermész, egy 800 m átmérőjű kisbolygó mindössze 800 000 km-re haladt el bolygónktól (ami csak 2-szerese a Hold távolságának). Több mint 4 ezer kisbolygó került már fel a csillagászati ​​listákra, de évről évre egyre többet fedeznek fel a megfigyelők.

Az üstökösöknek, amikor távol vannak a Naptól, több kilométer átmérőjű magjuk van, amely jég, sziklák és por keverékéből áll. Ahogy közeledik a Naphoz, felmelegszik, és gázok szöknek ki belőle, porszemcséket szállítva magával. A magot egy világító fényudvar, egyfajta „haj” veszi körül. A napszél ezt a „szőrszálat” megrebegteti és elhúzza a Naptól vékony és egyenes, olykor több százmillió kilométer hosszú gázfarok, valamint szélesebb és íveltebb porfark formájában. Ősidők óta körülbelül 800 különböző üstökös áthaladását jegyezték fel. Akár ezermilliárd is lehet belőlük egy széles gyűrűben a Naprendszer határain.

Végül sziklás vagy fémes testek – meteoritok és meteorikus por – keringenek a bolygók között. Ezek aszteroidák vagy üstökösök töredékei. Amikor belépnek a Föld légkörébe, néha kiégnek, bár nem teljesen. És látunk egy hulló csillagot, és sietve kívánunk valamit...

A bolygók összehasonlító méretei

Ahogy távolodnak a Naptól, a következők találhatók: Merkúr (átmérője körülbelül 4880 km), Vénusz (12 100 km), Föld (12 700 km) a Holddal, Mars (6 800 km), Jupiter (140 000 km), Szaturnusz (120 000 km). ), az Uránusz (51 000 km), a Neptunusz (50 000 km) és végül a Plútó (2200 km). A Naphoz legközelebbi bolygók jóval kisebbek, mint az aszteroidaövön túli bolygók, kivéve a Plútót.

Három csodálatos műhold

A nagy bolygókat számos műhold veszi körül. Némelyikük, amelyeket az amerikai Voyager szondák közelről fényképeztek, elképesztő felülettel rendelkeznek. Így a Neptunusz Triton (1) műholdja a déli póluson jeges nitrogén- és metánsapkával rendelkezik, amelyből nitrogéngejzírek törnek ki. Az Io (2), a Jupiter négy fő holdjának egyike, számos vulkán borítja. Végül az Uránusz Miranda (3) műholdjának felszíne egy geológiai mozaik, amely törésekből, lejtőkből, meteorit becsapódási kráterekből és hatalmas jégáramlásokból áll.

Minden jel szerint az új felfedezések korszakába léptünk. Tavaly sokan lélegzetvisszafojtva nézték a Rosetta-missziót. Az üstökösre való leszállás, az első a történelemben, összetett művelet volt, akárcsak az egész program egésze. A felmerülő nehézségek azonban nem vonnak le mind magának az eseménynek, sem az űrszonda által már megszerzett és jelenleg is szolgáltatott adatok jelentőségéből. Miért volt szükség az üstökösre leszállásra, és milyen eredményeket értek el az asztrofizikusok? Erről az alábbiakban lesz szó.

Fő titok

Kezdjük messziről. Az egyik fő feladat, amely az egész tudományos világ előtt áll, hogy megértsük, mi járult hozzá, az ókor óta rengeteg hipotézis fogalmazódott meg ebben a témában. Az egyik modern változat szerint itt fontos szerepet játszottak az üstökösök, amelyek nagy számban hullottak a bolygóra kialakulásának időszakában. Úgy gondolják, hogy víz és szerves molekulák szállítóivá válhatnak.

A kezdet bizonyítéka

Egy ilyen hipotézis önmagában is tökéletesen alátámasztja a tudósok érdeklődését az üstökösök iránt, a csillagászoktól a biológusokig. Van azonban még néhány érdekesség. A farkúak eléggé átviszik a teret részletes információk a naprendszer kialakulásának legkorábbi szakaszában történtekről. Ekkor alakult ki a legtöbb üstökös. Így az üstökösre való leszállás lehetővé teszi annak az anyagnak a szó szerinti tanulmányozását, amelyből több mint négymilliárd éve keletkezett az Univerzum-darabunk (és ehhez nincs szükség időgépre).

Ezenkívül az üstökös mozgásának, összetételének és viselkedésének tanulmányozása a Naphoz közeledve rengeteg információt tár fel az ilyen űrobjektumokról, és lehetővé teszi számos feltételezés és tudományos hipotézis tesztelését.

Háttér

Természetesen a farkú „utazókat” már tanulmányozták űrhajók segítségével. Hét üstökösrepülést hajtottak végre, amelyek során fényképeket készítettek és bizonyos információkat gyűjtöttek. Ezek pontosan átrepülések voltak, mivel az üstökös hosszú távú kísérése összetett dolog. A 80-as években az amerikai-európai ICE-készülék és a szovjet Vega működött az ilyen adatok előállítójaként. Az utolsó ilyen találkozóra 2011-ben került sor. Ezután a csillagporos készülék adatokat gyűjtött a farkú űrobjektumról.

A korábbi tanulmányok sok információt adtak a tudósoknak, de ez nem elég ahhoz, hogy megértsék az üstökösök sajátosságait és megválaszolják a fent említett kérdéseket. Fokozatosan a tudósok rájöttek, hogy egy meglehetősen merész lépésre van szükség - űrhajó-repülés megszervezése az üstököshöz, majd egy szonda landolása a felszínen.

A küldetés egyedisége

Ahhoz, hogy érezzük, milyen nehéz egy üstökösre leszállni, meg kell értenünk, miről is van szó: óriási sebességgel rohan át az űrben, néha akár több száz kilométert is elérve másodpercenként. Ugyanakkor az üstökös farka, amely a testnek a Naphoz közeledve alakul ki, és a Földről olyan szépnek tűnik, gáz és por keveréke. Mindez nagymértékben megnehezíti nemcsak a leszállást, hanem a párhuzamos pályán való mozgást is. Ki kell egyenlíteni az eszköz sebességét az objektum sebességével, és ki kell választani a megfelelő megközelítési pillanatot: minél közelebb van az üstökös a Naphoz, annál erősebb a felszínéről származó kibocsátás. És csak ezután lehet leszállni egy üstökösre, amit tovább bonyolít az alacsony gravitáció.

Objektum kiválasztása

Mindezek a körülmények szükségessé tették, hogy körültekintően közelítsünk a missziós cél kiválasztásához. A Churyumov-Gerasimenko üstökösre való leszállás nem az első lehetőség. Kezdetben azt feltételezték, hogy a Rosetta szondát a Wirtanen üstököshez küldik. A tervekbe azonban közbeszólt egy baleset: nem sokkal a várható indulás előtt meghibásodott az Ariane 5 hordozórakéta motorja. Ő volt az, akinek a Rosettát az űrbe kellett volna indítania. Ennek eredményeként az indulást elhalasztották, és szükségessé vált egy új létesítmény kiválasztása. Ez a Churyumov-Gerasimenko vagy a 67P üstökös volt.

Ezt az űrobjektumot 1969-ben fedezték fel, és felfedezőiről nevezték el. A rövid periódusú üstökösök közé tartozik, és körülbelül 6,6 év alatt tesz meg egy fordulatot a Nap körül. A 67P nem különösebben figyelemre méltó, de jól tanulmányozott repülési útvonala van, amely nem haladja meg a Jupiter pályáját. 2004. március 2-án neki ment a „Rosetta”.

Az űrhajó "tölteléke".

A Rosetta szonda az űrbe került nagyszámú kutatásra és eredményeik rögzítésére szolgáló berendezések. Ezek között megtalálhatók a spektrum ultraibolya részében sugárzás rögzítésére alkalmas kamerák és az üstökös szerkezetének vizsgálatához és a talaj elemzéséhez szükséges eszközök, valamint a légkör tanulmányozására szolgáló műszerek. A Rosetta összesen 11 tudományos műszerrel rendelkezett.

Külön kell foglalkozni a Philae leszálló modullal - ő volt az, aki leszállt az üstökösre. A csúcstechnológiás berendezések egy részét közvetlenül ráhelyezték, mivel közvetlenül a leszállás után kellett tanulmányozni az űrobjektumot. Ezenkívül a Philae három szigonnyal volt felszerelve, hogy biztonságos rögzítést biztosítsanak a felszínen, miután a Rosetta elindította. Az üstökösre való leszállás, amint már említettük, bizonyos nehézségekkel jár. A gravitáció itt olyan kicsi, hogy további rögzítések hiányában fennáll a veszélye, hogy a modul elveszik a világűrben.

Hosszú táv

A 2014-es üstökösleszállást a Rosetta szonda tízéves küldetése előzte meg. Ezalatt ötször találta magát közel a Földhöz, közel repült a Marshoz, és találkozott két aszteroidával. A szonda által ebben az időszakban készített csodálatos fényképek ismét a természet és az Univerzum szépségére emlékeztetnek annak legkülönfélébb zugaiban.

Felmerülhet azonban egy logikus kérdés: miért kerítette körbe a Rosetta ilyen sokáig a Naprendszert? Jól látható, hogy a repülés során gyűjtött fényképek és egyéb adatok nem voltak célja, hanem kellemes és érdekes bónuszként szolgáltak a kutatók számára. Ennek a manővernek az a célja, hogy hátulról közelítsék meg az üstököst és kiegyenlítsék a sebességet. A tíz évig tartó repülés eredménye a Rosetta tényleges átalakulása a Churyumov-Gerasimenko üstökös műholdjává.

Közeledés

Most, 2015 áprilisában bátran kijelenthetjük, hogy a szonda leszállása az üstökösre általában sikerült. Tavaly augusztusban azonban, amikor az eszköz éppen egy kozmikus test pályájára lépett, ez még a közeljövő kérdése volt.

A szonda 2014. november 12-én landolt az üstökösön. Szinte az egész világ nézte a leszállást. Philae kioldása sikeres volt. A problémák a leszállás pillanatában kezdődtek: a szigonyok nem működtek, a készülék pedig nem tudott megvetni a lábát a felszínen. A Philae kétszer pattant vissza az üstökösről, és csak harmadszor tudott leszállni, és körülbelül egy kilométerre repült el a tervezett leszállóhelytől.

Ennek eredményeként a Philae modul olyan területen találta magát, ahol az energiatöltés pótlásához szükséges akkumulátorok szinte nem hatoltak be. Abban az esetben, ha az üstökösre való leszállás nem sikerült teljesen, a készüléket feltöltött akkumulátorral látták el, amelyet 64 órán keresztül terveztek. Kicsit kevesebbet, 57 órát dolgozott, de ezalatt a Phila-nak szinte mindent sikerült megcsinálnia, amiért létrejött.

eredmények

A Churyumov-Gerasimenko üstökösre való leszállás lehetővé tette a tudósoknak, hogy kiterjedt adatokat szerezzenek erről a kozmikus testről. Sok közülük még nem került feldolgozásra vagy elemzésre nincs szükség, de az első eredményeket már bemutatták a nagyközönségnek.

A vizsgált kozmikus test alakja hasonló (az üstökösre való leszállásnak a „fej” területén kellett volna történnie): két, egymással összehasonlítható méretű kerek részt keskeny földszoros köt össze. Az asztrofizikusok előtt álló egyik feladat az volt, hogy megértsék egy ilyen szokatlan sziluett okát. Ma két fő hipotézist állítanak fel: vagy két test ütközésének az eredménye, vagy eróziós folyamatok vezettek az isthmus kialakulásához. Jelenleg nem érkezett pontos válasz. Philae kutatásainak köszönhetően csak az vált ismertté, hogy az üstökös gravitációs szintje nem azonos. A legmagasabb mutató a mag felső részén, a legalacsonyabb - csak a „nyak” területén figyelhető meg.

Dombormű és belső szerkezet

A Philae modul különféle képződményeket fedezett fel az üstökös felszínén, amelyek hegyeknek és dűnéknek tűntek. Összetételükben legtöbbjük jég és por keveréke. A legfeljebb 3 méter magas dombok, úgynevezett libabőrök, meglehetősen gyakoriak a 67P-n. A tudósok azt sugallják, hogy a Naprendszer kialakulásának korai szakaszában keletkeztek, és más hasonló égitestek felszínét is boríthatják.

Mivel a szonda nem a legsikeresebb módon landolt az üstökösön, a tudósok féltek megkezdeni a felszín tervezett fúrását. Ennek ellenére mégis végrehajtották. Kiderült, hogy alatt felső réteg van egy másik, sűrűbb. Valószínűleg jégből áll. Ezt a feltételezést támasztja alá a készülék által a leszállás során rögzített rezgések elemzése is. A spektrográf felvételek ugyanakkor a szerves vegyületek és a jég egyenlőtlen arányát mutatják: az előbbiből egyértelműen több van. Ez nem egyezik a tudósok feltételezéseivel, és kétségbe vonja az üstökös eredetének verzióját. Feltételezték, hogy a Naprendszer régiójában, a Jupiter közelében keletkezett. A képek tanulmányozása azonban megcáfolja ezt a hipotézist: úgy tűnik, a 67P a Kuiper-övben keletkezett, amely a Neptunusz pályáján túl található.

A küldetés folytatódik

A Rosetta űrszonda, amely elalvásig szorosan figyelte a Philae modul tevékenységét, még nem hagyta el a Csurjumov-Gerasimenko üstököst. Továbbra is megfigyeli az objektumot, és adatokat küld vissza a Földre. Így az ő feladatai közé tartozik a por- és gázkibocsátás rögzítése, amely az üstökös Naphoz közeledtével növekszik.

Korábban megállapították, hogy az ilyen kibocsátások fő forrása az úgynevezett üstökösnyak. Ennek oka ennek a területnek az alacsony gravitációja és az itt fellépő akkumulációs hatás lehet napenergia tükröződik a szomszédos területekről. Ez év márciusában a Rosetta por és gáz kibocsátását is rögzítette, érdekes téma hogy a megvilágítatlan oldalon történt (az ilyen jelenségek rendszerint a felület felmelegedése következtében jönnek létre, vagyis az üstökös napelemes részén). A 67P mindezen folyamatai és jellemzői magyarázatra várnak, amíg az adatgyűjtés folytatódik.

Az emberiség történetének első üstökösre való leszállása munka eredménye volt nagyszámú tudósok, technikusok, mérnökök és tervezők közel negyven éve. Ma a Rosetta-missziót az űrkorszak egyik legambiciózusabb eseményeként ismerik el. Természetesen az asztrofizikusok nem kívánnak ennek véget vetni. A jövőre vonatkozó ambiciózus tervek között szerepel egy leszállóegység létrehozása, amely egy üstökös felszínén haladni tud majd, illetve egy űreszköz, amely megközelíti az objektumot, talajmintákat gyűjt, és azokkal visszatér a Földre. Általában véve a sikeres Rosetta-projekt egyre merészebb programokra inspirálja a tudósokat az Univerzum titkainak elsajátítására.