Хвост и кома кометы 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, солнечная радиация заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра , унося с собой пыль.
При выносе солнечной энергии по ветру образуются два отдельных хвоста: один состоит из пыли , другой из газов. Они становятся видимыми благодаря различным явлениям: пыль напрямую отражает солнечный свет, а газы светятся от ионизации . Большинство комет слишком слабы, чтобы их можно было увидеть без помощи телескопа , но некоторые из них каждое десятилетие становятся достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом .
Во внешней части Солнечной системы кометы остаются замороженными, и их чрезвычайно трудно или невозможно обнаружить с Земли из-за их небольшого размера. О статистических обнаружениях неактивных кометных ядер в поясе Койпера сообщалось в результате наблюдений космического телескопа Хаббла , [1] [2], но эти обнаружения были подвергнуты сомнению, [3] [4] и еще не получили независимого подтверждения. Когда комета приближается к внутренней части Солнечной системы, солнечная радиация заставляет летучие вещества внутри кометы испаряться и вытекать из ядра, унося с собой пыль. Высвобождаемые таким образом потоки пыли и газа образуют огромную, чрезвычайно разреженную атмосферу вокруг кометы, называемую комой , а сила, действующая на кому со стороны радиационного давления Солнца и солнечного ветра, приводит к формированию огромного хвоста , направленного в сторону от Солнца. .
Каждый из потоков пыли и газа образует отдельные хвосты, направленные в несколько разных направлениях. Пылевой хвост остается на орбите кометы таким образом, что часто образует изогнутый хвост, называемый антихвостом , только тогда, когда кажется, что он направлен к Солнцу. В то же время ионный хвост, состоящий из газов, всегда направлен вдоль линий тока солнечного ветра, так как на него сильно влияет магнитное поле плазмы солнечного ветра. Ионный хвост следует линиям магнитного поля, а не орбитальной траектории. Наблюдение за параллаксом с Земли иногда может означать, что хвосты направлены в противоположные стороны. [5]
Хотя диаметр твердого ядра комет обычно составляет менее 30 км, кома может быть больше Солнца, а ионные хвосты, как наблюдалось, простираются на 3,8 астрономических единиц (570 Гм ; 350 × 10 6 миль ). [6]
Космический корабль «Улисс» неожиданно пролетел через хвост кометы C/2006 P1 (комета Макнота) 3 февраля 2007 года. [7] Свидетельства встречи были опубликованы в выпуске The Astrophysical Journal от 1 октября 2007 года . [8]
Наблюдение антихвостов внесло значительный вклад в открытие солнечного ветра . [9] Ионный хвост – результат ультрафиолетового излучения, выбрасывающего электроны из частиц, находящихся в коме. После ионизации частиц они образуют плазму, которая, в свою очередь, создает магнитосферу вокруг кометы. Комета и ее индуцированное магнитное поле образуют препятствие для вылетающих наружу частиц солнечного ветра. Комета сверхзвуковая по отношению к солнечному ветру, поэтому перед кометой (т.е. лицом к Солнцу), в направлении потока солнечного ветра, образуется головная ударная волна. В этой головной ударной волне большие концентрации кометных ионов (называемых «подхватывающими ионами») собираются и «загружают» солнечное магнитное поле плазмой . Линии поля «драпируются» вокруг кометы, образуя ионный хвост. [10] (Это похоже на образование планетарных магнитосфер.)
Если нагрузка ионного хвоста достаточна, то силовые линии магнитного поля сжимаются до такой степени, что на некотором расстоянии вдоль ионного хвоста происходит магнитное пересоединение . Это приводит к «событию отсоединения хвоста». [10] Это наблюдалось в ряде случаев, примечательным из которых был 20 апреля 2007 года, когда ионный хвост кометы Энке был полностью разорван, когда комета прошла через корональный выброс массы . [11] Это событие наблюдалось космическим аппаратом STEREO . [12] 26 мая 2010 года также наблюдалось отключение C/2009 R1 (McNaught) . [13]
Меркурий и Венера обладают схожими хвостами, вызванными взаимодействием солнечного ветра с их атмосферами. 29 января 2013 года ученые ЕКА сообщили, что ионосфера планеты Венера течет наружу, подобно «ионному хвосту, вылетающему из кометы в аналогичных условиях». [14] [15] Миссия MESSENGER обнаружила, что магний и натрий являются основными компонентами хвоста Меркурия. [16]
