Кометный хвост и кома являются видимыми особенностями кометы , когда они освещены Солнцем и могут стать видимыми с Земли , когда комета проходит через внутреннюю часть Солнечной системы . Когда комета приближается к внутренней части Солнечной системы, солнечное излучение заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра , унося с собой пыль.
Под действием солнечного ветра образуются два отдельных хвоста: один из пыли , а другой из газов. Они становятся видимыми благодаря разным явлениям: пыль отражает солнечный свет напрямую, а газы светятся от ионизации . Большинство комет слишком слабы, чтобы их можно было увидеть без помощи телескопа , но несколько из них каждое десятилетие становятся достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом .
Во внешней Солнечной системе кометы остаются замороженными и их крайне трудно или невозможно обнаружить с Земли из-за их малого размера. Статистические обнаружения неактивных ядер комет в поясе Койпера были зарегистрированы в ходе наблюдений космического телескопа Хаббл , [1] [2], но эти обнаружения были подвергнуты сомнению, [3] [4] и пока не были независимо подтверждены. Когда комета приближается к внутренней Солнечной системе, солнечное излучение заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра, унося с собой пыль. Потоки пыли и газа, высвобождаемые таким образом, образуют огромную, чрезвычайно разреженную атмосферу вокруг кометы, называемую комой , а сила, действующая на кому со стороны давления солнечного излучения и солнечного ветра, вызывает образование огромного хвоста , который направлен в сторону от Солнца.
Потоки пыли и газа формируют свои собственные отчетливые хвосты, направленные в несколько разных направлениях. Хвост пыли остается на орбите кометы таким образом, что часто образует изогнутый хвост, называемый антихвостом , только когда кажется, что он направлен к Солнцу. В то же время ионный хвост, состоящий из газов, всегда направлен вдоль линий тока солнечного ветра, поскольку на него сильно влияет магнитное поле плазмы солнечного ветра. Ионный хвост следует линиям магнитного поля, а не орбитальной траектории. Наблюдение параллакса с Земли иногда может означать, что хвосты кажутся направленными в противоположных направлениях. [5]
В то время как твердое ядро кометы обычно имеет размер менее 30 км в поперечнике, кома может быть больше Солнца, а ионные хвосты, как было обнаружено, простираются на 3,8 астрономических единиц (570 Гм ; 350 × 10 6 миль ). [6]
Космический аппарат «Улисс» неожиданно прошёл через хвост кометы C/2006 P1 (комета Макнота) 3 февраля 2007 года. [7] Доказательства встречи были опубликованы в выпуске журнала «Астрофизический журнал» от 1 октября 2007 года . [8]
Наблюдение за антихвостами внесло значительный вклад в открытие солнечного ветра . [9] Ионный хвост является результатом ультрафиолетового излучения, выбрасывающего электроны из частиц в коме. После того, как частицы ионизированы, они образуют плазму, которая, в свою очередь, индуцирует магнитосферу вокруг кометы. Комета и ее индуцированное магнитное поле образуют препятствие для исходящих наружу частиц солнечного ветра. Комета является сверхзвуковой относительно солнечного ветра, поэтому головная ударная волна образуется выше по потоку от кометы (т. е. лицом к Солнцу), в направлении потока солнечного ветра. В этой головной ударной волне большие концентрации кометных ионов (называемых «захватывающими ионами») собираются и действуют, «загружая» солнечное магнитное поле плазмой . Силовые линии «обволакивают» комету, образуя ионный хвост. [10] (Это похоже на образование планетарных магнитосфер.)
Если загрузка ионного хвоста достаточна, то линии магнитного поля сжимаются вместе до точки, где на некотором расстоянии вдоль ионного хвоста происходит магнитное пересоединение . Это приводит к «событию разрыва хвоста». [10] Это наблюдалось в ряде случаев, среди которых наиболее заметным был случай 20 апреля 2007 года, когда ионный хвост кометы Энке был полностью разорван, когда комета прошла через выброс корональной массы . [11] Это событие наблюдалось космическим аппаратом STEREO . [12] Событие разрыва также наблюдалось с C/2009 R1 (McNaught) 26 мая 2010 года. [13]
Венера обладает похожим хвостом из-за индуцированной магнитосферы, образованной взаимодействием солнечного ветра с венерианской атмосферой. 29 января 2013 года ученые ЕКА сообщили, что ионосфера планеты Венера вытягивается наружу способом, похожим на «ионный хвост, который можно увидеть вытекающим из кометы в аналогичных условиях». [14] [15] Хотя у Меркурия нет атмосферы, миссия MESSENGER наблюдала, как магний и натрий вытекают с планеты вдоль линий магнитного поля, тянущихся за планетой, что делает их основными компонентами магнетохвоста Меркурия . [ 16] [ необходима цитата ]
