>>

3. تحليق النيازك في الغلاف الجوي للأرض

وتظهر الشهب على ارتفاعات 130 كيلومترا وما دونها وتختفي عادة على ارتفاع حوالي 75 كيلومترا. وتتغير هذه الحدود تبعا لكتلة وسرعة النيازك التي تخترق الغلاف الجوي. تشير التحديدات المرئية لارتفاعات الشهب من نقطتين أو أكثر (ما يسمى بالمناظرة) بشكل أساسي إلى النيازك ذات القدر 0-3. مع الأخذ في الاعتبار تأثير الأخطاء الكبيرة إلى حد ما، تعطي الملاحظات البصرية القيم التالية لارتفاعات النيزك: ارتفاع المظهر ح 1= 130-100 كم، ارتفاع الاختفاء ح 2= 90 - 75 كم، ارتفاع منتصف الطريق ح 0= 110 - 90 كم (الشكل 8).

أرز. 8. المرتفعات ( ح) الظواهر النيزكية. حدود الارتفاع(يسار): بداية ونهاية مسار الكرة النارية ( ب)، الشهب من الملاحظات البصرية ( م) ومن الرصدات الرادارية ( آر إم)، الشهب التلسكوبية حسب الرصدات البصرية ( ت); (م ت) - منطقة احتباس النيزك. منحنيات التوزيع(على اليمين): 1 - منتصف مسار الشهب حسب الرصدات الرادارية، 2 - نفس الشيء وفقًا لبيانات الصور الفوتوغرافية، 2 أو 2ب- بداية المسار ونهايته حسب البيانات الفوتوغرافية.

عادة ما تشير تحديدات الارتفاع الفوتوغرافية الأكثر دقة إلى النيازك الأكثر سطوعًا، من -5 إلى القدر الثاني، أو إلى الأجزاء الأكثر سطوعًا في مساراتها. وفقًا للملاحظات الفوتوغرافية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، فإن ارتفاعات النيازك اللامعة تقع ضمن الحدود التالية: ح 1= 110-68 كم، ح 2= 100-55 كم، ح 0= 105-60 كم. تتيح ملاحظات الرادار تحديدها بشكل منفصل ح 1و ح 2فقط لألمع النيازك. بحسب بيانات الرادار لهذه الأجسام ح 1= 115-100 كم، ح 2= 85-75 كم. وتجدر الإشارة إلى أن تحديد الرادار لارتفاع الشهب لا ينطبق إلا على ذلك الجزء من مسار النيزك الذي يتشكل على طوله مسار تأين كثيف بما فيه الكفاية. لذلك، بالنسبة لنفس النيزك، قد يختلف الارتفاع وفقًا للبيانات الفوتوغرافية بشكل ملحوظ عن الارتفاع وفقًا لبيانات الرادار.

بالنسبة للنيازك الأضعف، باستخدام الرادار، من الممكن تحديد متوسط ​​ارتفاعها إحصائيًا فقط. يظهر أدناه توزيع متوسط ​​ارتفاعات النيازك التي تبلغ قوتها في الغالب 1-6 والتي تم الحصول عليها بواسطة الرادار:

بالنظر إلى المواد الواقعية المتعلقة بتحديد ارتفاعات النيازك، يمكن إثبات أنه وفقًا لجميع البيانات، يتم ملاحظة الغالبية العظمى من هذه الأجسام في منطقة الارتفاع التي تتراوح بين 110 و80 كم. وفي نفس المنطقة، يتم رصد شهب تلسكوبية، والتي، بحسب أ.م. باخاريف لها مرتفعات ح 1= 100 كم، ح 2= 70 كم. ومع ذلك، وفقا للملاحظات التلسكوبية التي أجراها إ.س. أستابوفيتش وزملاؤه في عشق أباد، تم أيضًا ملاحظة عدد كبير من النيازك التلسكوبية على ارتفاع أقل من 75 كم، خاصة على ارتفاعات 60-40 كم. من الواضح أن هذه النيازك بطيئة وبالتالي خافتة ولا تبدأ في التوهج إلا بعد اصطدامها بعمق في الغلاف الجوي للأرض.

وبالانتقال إلى الأجسام الكبيرة جدًا، نجد أن الكرات النارية تظهر على ارتفاعات ح 1= 135-90 كم، مع ارتفاع النقطة النهائية للمسير ح 2= 80-20 كم. والكرات النارية التي تخترق الغلاف الجوي على ارتفاع أقل من 55 كم تكون مصحوبة بمؤثرات صوتية، وتلك التي تصل إلى ارتفاع 25-20 كم عادة ما تسبق سقوط النيازك.

ارتفاعات الشهب لا تعتمد فقط على كتلتها، بل أيضًا على سرعتها بالنسبة للأرض، أو ما يسمى بالسرعة المركزية الأرضية. كلما زادت سرعة النيزك، كلما بدأ في التوهج، حيث أن النيزك السريع، حتى في الغلاف الجوي المخلخل، يصطدم بجزيئات الهواء في كثير من الأحيان أكثر من النيزك البطيء. ويعتمد متوسط ​​ارتفاع الشهب على سرعتها المركزية كما يلي (الشكل 9):

سرعة مركزية الأرض ( VG)	20	30	40	50	60	70 كم / ثانية
ارتفاع متوسط ​​( ح 0)	68	77	82	85	87	90 كم

وبنفس سرعة مركزية الأرض للنيازك، يعتمد ارتفاعها على كتلة جسم النيزك. كلما زادت كتلة النيزك، كلما انخفض اختراقه.

الجزء المرئي من مسار النيزك أي: ويتحدد طول مساره في الغلاف الجوي من خلال ارتفاع ظهوره واختفائه، وكذلك ميل المسار نحو الأفق. كلما كان ميل المسار نحو الأفق أكثر انحدارًا، كان الطول الظاهري للمسار أقصر. طول مسار النيازك العادية، كقاعدة عامة، لا يتجاوز عدة عشرات من الكيلومترات، ولكن بالنسبة للنيازك والكرات النارية شديدة السطوع يصل إلى مئات وأحيانا آلاف الكيلومترات.

أرز. 10. زينيث جذب الشهب .

تتوهج النيازك خلال جزء مرئي قصير من مسارها في الغلاف الجوي للأرض، يبلغ طوله عدة عشرات من الكيلومترات، وتطير عبره في بضعة أعشار من الثانية (وأقل في بضع ثوانٍ). وفي هذا الجزء من مسار النيزك، يتجلى بالفعل تأثير جاذبية الأرض وكبحها في الغلاف الجوي. عند الاقتراب من الأرض، تزداد السرعة الأولية للنيزك تحت تأثير الجاذبية، وينحني المسار بحيث يتحول إشعاعه المرصود نحو السمت (السمت هي النقطة فوق رأس الراصد). ولذلك فإن تأثير جاذبية الأرض على النيازك يسمى جاذبية السمت (الشكل 10).

كلما كان النيزك أبطأ، كلما زاد تأثير الجاذبية السمتية، كما يمكن رؤيته من اللوح التالي، حيث الخامس زيدل على سرعة مركزية الأرض الأولية، الخامس" ز- بنفس السرعة، مشوهة بفعل جاذبية الأرض، و Δz- الحد الأقصى لقيمة جاذبية الذروة:

الخامس ز	10	20	30	40	50	60	70 كم / ثانية
الخامس" ز	15,0	22,9	32,0	41,5	51,2	61,0	70.9 كم/ثانية
Δz	23 س	8 س	4 س	2 س	1 س	<1 o

عند اختراق الغلاف الجوي للأرض، يتعرض جسم النيزك أيضًا للكبح، وهو أمر غير محسوس تقريبًا في البداية، ولكنه مهم جدًا في نهاية الرحلة. وفقًا لملاحظات الصور الفوتوغرافية السوفيتية والتشيكوسلوفاكية، يمكن أن تصل سرعة الكبح إلى 30-100 كم/ثانية 2 في الجزء الأخير من المسار، بينما تتراوح سرعة الكبح على طول معظم المسار من 0 إلى 10 كم/ثانية 2 . تواجه النيازك البطيئة أكبر خسارة نسبية للسرعة في الغلاف الجوي.

يتم تصحيح السرعة الظاهرية لمركزية الأرض للنيازك، والتي تشوهها عوامل الجذب والكبح السمتية، بشكل مناسب لمراعاة تأثير هذه العوامل. لفترة طويلة، لم تكن سرعات النيازك معروفة بدقة كافية، حيث تم تحديدها من خلال ملاحظات بصرية منخفضة الدقة.

الطريقة الفوتوغرافية لتحديد سرعة الشهب باستخدام المصراع هي الأكثر دقة. وبدون استثناء، فإن جميع تحديدات سرعة النيازك التي تم الحصول عليها بالصور في الاتحاد السوفييتي وتشيكوسلوفاكيا والولايات المتحدة الأمريكية تبين أن الأجسام النيزكية يجب أن تتحرك حول الشمس على طول مسارات إهليلجية مغلقة (مدارات). وهكذا يتبين أن الغالبية العظمى من مادة النيزك، إن لم يكن كلها، تنتمي إلى النظام الشمسي. تتوافق هذه النتيجة بشكل ممتاز مع بيانات التحديدات الرادارية، على الرغم من أن نتائج التصوير الفوتوغرافي تشير في المتوسط ​​إلى شهب أكثر سطوعًا، أي. إلى النيازك الأكبر. يُظهر منحنى توزيع سرعة النيزك الذي تم العثور عليه باستخدام عمليات الرصد الرادارية (الشكل 11) أن سرعة مركزية الأرض للنيازك تكمن أساسًا في النطاق من 15 إلى 70 كم/ثانية (عدد محددات السرعة التي تتجاوز 70 كم/ثانية ترجع إلى أخطاء رصد حتمية) ). وهذا يؤكد مرة أخرى الاستنتاج القائل بأن النيازك تتحرك حول الشمس في شكل قطع ناقص.

والحقيقة هي أن سرعة دوران الأرض حول نفسها تبلغ 30 كيلومترا في الثانية. ولذلك، فإن النيازك القادمة، التي تبلغ سرعتها مركز الأرض 70 كم/ثانية، تتحرك بالنسبة إلى الشمس بسرعة 40 كم/ثانية. لكن على مسافة من الأرض، تبلغ سرعة القطع المكافئ (أي السرعة المطلوبة لجسم ما ليتم حمله على طول القطع المكافئ خارج النظام الشمسي) 42 كيلومترًا في الثانية. وهذا يعني أن جميع سرعات النيازك لا تتجاوز سرعة القطع المكافئ، وبالتالي فإن مداراتها عبارة عن قطع ناقص مغلقة.

الطاقة الحركية للنيازك التي تدخل الغلاف الجوي بسرعة أولية عالية جدًا تكون عالية جدًا. تؤدي الاصطدامات المتبادلة بين جزيئات وذرات النيزك والهواء إلى تأين الغازات بشكل مكثف في مساحة كبيرة من الفضاء حول جسم النيزك الطائر. تشكل الجسيمات الممزقة بكثرة من جسم النيزك قشرة متوهجة من البخار الساخن حولها. وتوهج هذه الأبخرة يشبه وهج القوس الكهربائي. يكون الغلاف الجوي على الارتفاعات التي تظهر فيها الشهب نادرا جدا، لذا فإن عملية إعادة توحيد الإلكترونات الممزقة من الذرات تستمر لفترة طويلة، مما يسبب توهج عمود من الغاز المتأين، يستمر لعدة ثوان وأحيانا دقائق. وهذه هي طبيعة مسارات التأين ذاتية الإضاءة التي يمكن ملاحظتها في السماء بعد تساقط العديد من الشهب. ويتكون الطيف الوهجي للمسار أيضًا من خطوط من نفس العناصر التي يتكون منها طيف النيزك نفسه، ولكنه محايد وغير متأين. بالإضافة إلى ذلك، تتوهج الغازات الجوية أيضًا في الممرات. وهذا ما تشير إليه تلك التي تم اكتشافها في 1952-1953. في أطياف مسار النيزك توجد خطوط من الأكسجين والنيتروجين.

يُظهر أطياف النيازك أن جزيئات النيزك تتكون إما من الحديد، الذي تبلغ كثافته أكثر من 8 جم/سم 3، أو حجرًا، والذي يجب أن يتوافق مع كثافته 2 إلى 4 جم/سم 3 . يتيح سطوع وطيف النيازك تقدير حجمها وكتلتها. يقدر نصف القطر الظاهري للقشرة المضيئة للنيازك ذات الحجم الأول إلى الثالث بحوالي 1-10 سم، ومع ذلك، فإن نصف قطر القشرة المضيئة، الذي يحدده تشتت الجزيئات المضيئة، يتجاوز بكثير نصف قطر جسم النيزك نفسه . الأجسام النيزكية التي تحلق في الغلاف الجوي بسرعة 40-50 كم/ثانية وتخلق ظاهرة الشهب الصفرية يبلغ نصف قطرها حوالي 3 ملم وكتلتها حوالي 1 جرام، ويتناسب سطوع النيازك مع كتلتها، لذلك كتلة النيزك من حجم ما هي 2.5 مرة أقل من النيازك من الحجم السابق. وبالإضافة إلى ذلك، فإن سطوع النيازك يتناسب مع مكعب سرعتها بالنسبة للأرض.

عند دخول الغلاف الجوي للأرض بسرعة أولية عالية، تصادف جزيئات النيزك على ارتفاعات تصل إلى 80 كم أو أكثر في بيئة غازية نادرة للغاية. كثافة الهواء هنا أقل بمئات الملايين من المرات من كثافة الهواء على سطح الأرض. لذلك، في هذه المنطقة، يتم التعبير عن تفاعل الجسم النيزكي مع البيئة الجوية في قصف الجسم بالجزيئات والذرات الفردية. هذه هي جزيئات وذرات الأكسجين والنيتروجين، لأن التركيب الكيميائي للغلاف الجوي في منطقة النيزك هو نفسه تقريبا عند مستوى سطح البحر. أثناء الاصطدامات المرنة، ترتد ذرات وجزيئات الغازات الجوية أو تخترق الشبكة البلورية للجسم النيزكي. هذا الأخير يسخن بسرعة ويذوب ويتبخر. يكون معدل تبخر الجسيمات في البداية ضئيلًا، ثم يرتفع إلى الحد الأقصى وينخفض ​​مرة أخرى عند نهاية المسار المرئي للنيزك. تطير الذرات المتبخرة من النيزك بسرعة عدة كيلومترات في الثانية، وتمتلك طاقة عالية، وتواجه اصطدامات متكررة مع ذرات الهواء، مما يؤدي إلى التسخين والتأين. تشكل سحابة حمراء ساخنة من الذرات المتبخرة القشرة المضيئة للنيزك. تفقد بعض الذرات إلكتروناتها الخارجية تمامًا أثناء الاصطدامات، مما يؤدي إلى تكوين عمود من الغاز المتأين يحتوي على عدد كبير من الإلكترونات الحرة والأيونات الموجبة حول مسار النيزك. عدد الإلكترونات في المسار المتأين هو 1010-1012 لكل 1 سم من المسار. يتم إنفاق الطاقة الحركية الأولية على التسخين والتوهج والتأين بنسبة 10 6:10 4:1 تقريبًا.

كلما توغل النيزك في الغلاف الجوي بشكل أعمق، أصبحت قوقعته الساخنة أكثر كثافة. مثل قذيفة تحلق بسرعة كبيرة، يشكل النيزك موجة صدمة للرأس؛ وترافق هذه الموجة النيزك أثناء تحركه في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، وفي الطبقات التي يقل ارتفاعها عن 55 كيلومتراً تسبب ظواهر صوتية.

يمكن ملاحظة الآثار المتبقية بعد تحليق النيازك باستخدام الرادار والبصر. يمكنك بشكل خاص مراقبة مسارات التأين للنيازك من خلال مناظير أو تلسكوبات ذات فتحة عالية (ما يسمى بمكتشفات المذنبات).

على العكس من ذلك، تتكون مسارات الكرات النارية التي تخترق الطبقات السفلية والكثيفة من الغلاف الجوي بشكل أساسي من جزيئات الغبار، وبالتالي تكون مرئية على شكل سحب دخانية داكنة مقابل سماء زرقاء. إذا كان مسار الغبار هذا مضاءً بأشعة غروب الشمس أو القمر، فيمكن رؤيته على شكل خطوط فضية على خلفية سماء الليل (الشكل 12). ويمكن ملاحظة هذه الآثار لساعات حتى يتم تدميرها بواسطة التيارات الهوائية. تحتوي مسارات النيازك الأقل سطوعًا، والتي تتشكل على ارتفاعات 75 كم أو أكثر، على جزء صغير جدًا من جزيئات الغبار وتكون مرئية فقط بسبب اللمعان الذاتي لذرات الغاز المتأين. تبلغ مدة رؤية مسار التأين بالعين المجردة في المتوسط ​​120 ثانية للكرات النارية ذات القدر -6، و0.1 ثانية للنيزك من الدرجة الثانية، في حين تبلغ مدة الصدى الراديوي لنفس الأجسام (عند درجة سرعة مركزية الأرض 60 كم/ثانية) تساوي 1000 و 0.5 ثانية. على التوالى. ويعود انقراض آثار التأين جزئيا إلى إضافة الإلكترونات الحرة إلى جزيئات الأكسجين (O2) الموجودة في الطبقات العليا من الغلاف الجوي.

أكثر الأجسام الصغيرة التي تمت دراستها جيدًا في النظام الشمسي هي الكويكبات - الكواكب الصغيرة. يعود تاريخ دراستهم إلى ما يقرب من قرنين من الزمان. في عام 1766، تمت صياغة قانون تجريبي يحدد متوسط ​​مسافة الكوكب من الشمس اعتمادًا على الرقم التسلسلي لهذا الكوكب. وتكريمًا لعلماء الفلك الذين صاغوا هذا القانون سُمي: “قانون تيتيوس-بودي”. a = 0.3*2k + 0.4 حيث k = -* لعطارد، k = 0 للزهرة، ثم k = n - 2 للأرض والمريخ، k = n - 1 للمشتري وزحل وأورانوس (n هو الكوكب الرقم التسلسلي من الشمس).

في البداية، قام علماء الفلك، مع الحفاظ على تقاليد القدماء، بتعيين أسماء آلهة للكواكب الصغيرة، سواء اليونانية الرومانية أو غيرها. بحلول بداية القرن العشرين، ظهرت أسماء جميع الآلهة المعروفة للبشرية تقريبا في السماء - اليونانية الرومانية والسلافية والصينية والاسكندنافية وحتى آلهة شعب المايا. استمرت الاكتشافات، ولم يكن هناك ما يكفي من الآلهة، ثم بدأت أسماء البلدان والمدن والأنهار والبحار تظهر في السماء، وأسماء وألقاب الأحياء الحقيقية أو الأشخاص الأحياء. أصبحت مسألة تبسيط إجراءات التقديس الفلكي للأسماء أمرًا لا مفر منه. هذا السؤال أكثر خطورة لأنه، على عكس إدامة الذاكرة على الأرض (أسماء الشوارع والمدن، وما إلى ذلك)، لا يمكن تغيير اسم الكويكب. يقوم الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) بذلك منذ إنشائه (25 يوليو 1919).

وتتراوح المحاور شبه الرئيسية لمدارات الجزء الرئيسي من الكويكبات من 2.06 إلى 4.09 وحدة فلكية. هـ، ومتوسط ​​القيمة هو 2.77 أ. هـ- يبلغ متوسط ​​الانحراف المركزي لمدارات الكواكب الصغيرة 0.14، ومتوسط ​​ميل المستوى المداري للكويكب عن المستوى المداري للأرض 9.5 درجة. تبلغ سرعة حركة الكويكبات حول الشمس حوالي 20 كم/ثانية، وتتراوح فترة الدورة (سنة الكويكب) من 3 إلى 9 سنوات. يبلغ متوسط ​​فترة دوران الكويكبات (أي طول اليوم على الكويكب) 7 ساعات.

بشكل عام، لا يمر أي حزام كويكب رئيسي بالقرب من مدار الأرض. ومع ذلك، في عام 1932، تم اكتشاف أول كويكب كانت مسافة الحضيض الشمسي في مداره أقل من نصف قطر مدار الأرض. ومن حيث المبدأ، فإن مداره يسمح باحتمال اقتراب الكويكب من الأرض. وسرعان ما "فُقد" هذا الكويكب وأعيد اكتشافه في عام 1973. وكان رقمه 1862 وسمي أبولو. وفي عام 1936، طار الكويكب أدونيس على مسافة 2 مليون كيلومتر من الأرض، وفي عام 1937، طار الكويكب هيرميس على مسافة 750 ألف كيلومتر من الأرض. ويبلغ قطر هيرميس حوالي 1.5 كيلومتر، وتم اكتشافه قبل 3 أشهر فقط من أقرب اقتراب له من الأرض. بعد تحليق هيرميس، بدأ علماء الفلك في التعرف على المشكلة العلمية المتمثلة في خطر الكويكبات. وحتى الآن، هناك حوالي 2000 كويكب معروف تسمح مداراته بالاقتراب من الأرض. وتسمى هذه الكويكبات بالكويكبات القريبة من الأرض.

وفقا لخصائصها الفيزيائية، تنقسم الكويكبات إلى عدة مجموعات، حيث تمتلك الأجسام خصائص سطحية عاكسة مماثلة. تسمى هذه المجموعات بالفئات أو الأنواع التصنيفية (التصنيفية). يوضح الجدول الأنواع التصنيفية الرئيسية الثمانية: C وS وM وE وR وQ وV وA. وتتوافق كل فئة من الكويكبات مع النيازك التي لها خصائص بصرية مماثلة. لذلك، يمكن تمييز كل فئة تصنيفية عن طريق القياس مع التركيب المعدني للنيازك المقابلة.

ويتم تحديد شكل وحجم هذه الكويكبات باستخدام الرادار أثناء مرورها بالقرب من الأرض. ويشبه بعضها حزام الكويكبات الرئيسي، لكن معظمها له شكل أقل انتظامًا. على سبيل المثال، يتكون الكويكب توتاتيس من جسمين، وربما أكثر، متصلين ببعضهما البعض.

واستنادا إلى الملاحظات والحسابات المنتظمة لمدارات الكويكبات، يمكن استخلاص الاستنتاج التالي: لا توجد حتى الآن كويكبات معروفة يمكن القول إنها ستقترب من الأرض في المائة عام القادمة. والأقرب سيكون مرور الكويكب حتحور عام 2086 على مسافة 883 ألف كيلومتر.

حتى الآن، مر عدد من الكويكبات على مسافات أصغر بكثير من تلك المذكورة أعلاه. تم اكتشافهم خلال الممرات الأقرب لهم. وبالتالي، فإن الخطر الرئيسي في الوقت الحالي هو من الكويكبات غير المكتشفة بعد.

دعونا نوضح بعض المصطلحات التي غالبًا ما يتم الخلط بينها.

النيازك- (من النيزك اليوناني، المولود من الهواء) أصغر من الكويكب، ويصل أحيانًا إلى حجم حصاة كبيرة، ولكنه غالبًا ما يكون أصغر من حبة الرمل.

النيازك الدقيقة- وتسمى أيضًا جزيئات الغبار الكوني، وهي نيازك صغيرة جدًا.

ميتيورا- النيازك التي دخلت الغلاف الجوي واحترقت أثناء الطيران. هذا هو ما هي "النجوم المتساقطة". الوقت لجعل الرغبة.

النيازك- قطع "النجوم الساقطة" التي سقطت على الأرض.

النيازك الدقيقة- هذه نيازك دقيقة سقطت على الأرض. لا تحترق النيازك الدقيقة تمامًا لأنها صغيرة جدًا لدرجة أنها تبرد وتفقد الحرارة بسرعة كبيرة. اكتشف العلماء رواسب عالية الجودة من النيازك الدقيقة في الجليد القطبي والثلج. نعم، يمكنك أنت بنفسك جمع النيازك الدقيقة من الأسطح والمصادر الأخرى باستخدام المغناطيس والورق والمجهر.

الكويكبات- (حرفيًا، "شبيهة بالنجم") وهي عبارة عن كواكب صخرية أو حديدية، خاصة من مدارات داخل مدار المشتري.

الكرات النارية- بالنسبة لعلماء الفلك، هذه نيازك لامعة بشكل خاص - كرات نارية! بالنسبة للجيولوجيين، الشظايا هي كويكبات أو مذنبات سقطت وتركت حفرة.

ماذا يمكننا أن نقول عن الاصطدامات التي لم تحدث ولكنها قد تحدث يوما ما؟ أدى حدث Podkamennaya Tunguska إلى سقوط حوالي 80 مليون شجرة - أو كان سيدمر المدينة. كانت الكرة النارية التي أحدثت "فوهة النيزك" في أريزونا أكثر تدميراً بكثير من نيزك تونغوسكا، حيث تساقطت الأمطار الحديدية على المنطقة المحلية. ولحسن الحظ، فإن الاصطدامات بهذا الحجم نادرة للغاية. لكنها تحدث. بالمناسبة، أب كل الاصطدامات لم يترك حفرة اليوم. عندما كانت الأرض شابة، حدث اصطدام هائل بكويكب ضخم، كما يعتقد الكثيرون. لقد دخل كوكبنا بسرعة كبيرة، ومزق قطعة ضخمة منه وألقاها في المدار. هكذا تشكل القمر.

هل تحمل الأرض أي ندوب من نهاية العالم الكونية في مرحلة الطفولة؟ وربما تشكلت معادن غير عادية في ذلك الوقت أو تشكلت تيارات من الصخور المنصهرة في ذلك الوقت ولا تزال موجودة على عمق كبير تحت السطح. قد تفسر هذه التيارات حقائق حديثة مثل "النقاط الساخنة" داخل الأرض، مثل تلك الموجودة أسفل متنزه يلوستون الوطني، والتي تثور كل بضع مئات الآلاف من السنين (نعم، كان هذا أيضًا في فيلم "اليوم التالي للغد")، أو البراكين العملاقة التي تهلك منها بومبي. نحن لا نعرف حتى الآن.

"أبوفيس" - تحيات حجرية من المستقبل

الأحداث التي تؤدي إلى ولادة الأقمار غير متوقعة في نظامنا النجمي الأصلي. لكن برنامج الأجسام القريبة من الأرض (NEO) التابع لناسا يحصل بشكل مطرد على معلومات مفصلة حول حجم الأحداث التي تنتظرنا في المستقبل. على سبيل المثال، في 13 أبريل 2029، سيقترب الكويكب أبوفيس من الأرض على مسافة 45 ألف كيلومتر. وفي حالة اصطدامها، فإنها ستطلق 510 ميغا طن من الطاقة. وهذه أقوى بعشر مرات من قنبلة القيصر - وهي أكبر قنبلة نووية حرارية حاولت البشرية والروس بالطبع اختبارها على الإطلاق. وهذا أقوى بـ 50 مرة من انفجار تونغوسكا. إذا طار أبوفيس إلى منطقة مأهولة كبيرة، فلن تكون هناك منطقة مأهولة كبيرة.

بالطبع، 45000 كيلومتر لا تكفي للذهاب إلى المتجر. من المحتمل ألا يؤدي المرور العرضي لكويكب على هذه المسافة إلى الإضرار بالناس من كوكب الأرض - ولكن ماذا لو؟ ما هو احتمال أن يستمر هذا الكويكب العشوائي في الهبوط؟ السؤال هو في الواقع شيء من هذا القبيل ما هي احتمالات إصابة سهم السهام بعين الهدف.

وهنا التحليل.

يبلغ قطر الأرض 12,743 كم. يبلغ قطر الدائرة الكبرى 45000 كم من سطح الأرض 45000 كم من الدائرة التي تمثل سطح الأرض، بالإضافة إلى 6400 كم إلى مركز الأرض، بالإضافة إلى 6400 كم إلى الطرف الآخر من الأرض، بالإضافة إلى 45000 كم إلى الجانب الآخر من الدائرة الكبرى. هذا هو 100000 كم، أو 8 أقطار الأرض. ولنتذكر أن مساحة المستطيل أو الدائرة أو أي شكل آخر تتناسب مع مربع أي بعد طولي للشكل.

يحتل كوكبنا 1/64 من منطقة قطرها 100000 كيلومتر من الدائرة الكبرى، لذا فإن الكويكب الذي يتحرك عن طريق الخطأ عبر هذه الدائرة سيكون لديه فرصة بنسبة 1 في 64 لضرب عين الثور. هل سيحقق أبوفيس هدفه في عام 2029؟ الحد الأقصى للخطر هو 2.7% (أكثر من 1 في 40). ولحسن الحظ، فقد انخفض بسرعة منذ الحسابات الأصلية. تظهر القياسات والحسابات الجديدة أن المخاطر صفر. علاوة على ذلك، سيمر الكويكب على بعد 35400 كيلومتر من الأرض. سوف نتفادى الرصاصة لكن يمكننا أن نتوقع أن كل كويكب من الكويكبات الـ 64 التي تمر على مسافة 45 ألف كيلومتر منا يمكن أن يضرب مركز الهدف.

في معظم الأحيان نحن محظوظون فقط. على سبيل المثال، أظهرت الحسابات الإضافية التي أجراها علماء الفلك فيما يتعلق بالوقت بعد عام 2029 أن أبوفيس سيحمل معه في سلته فرصة واحدة في المليون لإدراجه خلال الزيارات إلى الجدة الأرض في عام 2036، و2068، و2076، و2013. لكن ألن يكون لدينا الحظ دائمًا؟ يمكن أن يحدث اصطدام كويكب، مما يعني أنه سيحدث. حتى واحد بالمائة قد يعني دمارًا إقليميًا - وهذا هو كلام وكالة ناسا.

مقياس مخاطر اصطدام تورينو هو المقياس الوحيد لخطر اصطدام الكويكبات المخصص للاستخدام العام (على الرغم من أن مقياس باليرمو لمخاطر اصطدام الكويكبات يستخدم أكثر من قبل علماء الفلك). تم تسمية مقياس تورينو على اسم مدينة تورينو في إيطاليا، وتم جمعه في عام 1995 وعرضه في مؤتمر عام 1999 في تخمين أين. جميع الكويكبات المعروفة بهذا المقياس لها الحالة "0" (غير خطيرة)، باستثناء الكويكب VK184 2007، الذي لديه الحالة "1" (فرصة الاصطدام منخفضة للغاية، ولا يوجد سبب للقلق العام) ). أعلى درجة هي 10: "الاصطدام وشيك ولديه القدرة على التسبب في كارثة مناخية ستهدد مستقبل الحضارة كما نعرفها".

ليس فقط أبوفيس

الأهم من تحليل احتمالية تأثير أبوفيس على وجه التحديد هو الفهم الأفضل لكيفية مواجهة أي كويكب معين. في نهاية اليوم، إذا كان لديك قمامة في الفناء الخلفي لمنزلك، فلن تهتم بما هي.

هناك حوالي 900 جسم كبير (قطره كيلومتر واحد أو أكثر) معروف بالقرب من الأرض. أظهرنا صورة لكل شيء. تم افتتاح 92 منها في عام 2000، ولكن منذ ذلك الحين كان هناك اتجاه تنازلي في عدد الاكتشافات الجديدة. بمعنى آخر، لقد اكتشفنا معظم ما هو موجود ونواصل استكشافه للحصول على جرد كامل. لكن: هناك العديد من الكويكبات الأخرى التي يقل قطرها عن كيلومتر واحد والتي يمكن أن تسبب أضرارًا. تذكر أن عرض كل من أبوفيس ونيزك تونغوسكا كان أقل من كيلومتر واحد. لا تنس أيضًا أن شيئًا كبيرًا قد يهبط في شارعك غدًا، مما يفسد مزاجك (لفترة طويلة جدًا) ويعطل جميع مقاييسك. لكن علماء الفلك يقظون، مما يعني أنه لا داعي للقلق في المستقبل القريب.

كل هذا يعتمد على تنبؤ محدد لمدار جسم خطير الحجم، والذي يتم تخزينه في قاعدة بيانات. وتحدث الاصطدامات بالنيازك بحجم تونغوسكا مرة كل ألف عام في المتوسط. تحدث الاصطدامات الكبيرة بشكل أقل تكرارًا، بينما تحدث الاصطدامات الصغيرة في كثير من الأحيان. الكويكب الذي أرسل الديناصورات إلى أجدادها قد يسقط مرة كل 200 مليون سنة. أحداث تعادل كيلوغرام من مادة تي إن تي تحدث ثلاث مرات في اليوم. تحدث انفجارات النيازك التي يصل حجمها إلى 1 ميجا طن في الغالب في السماء. "Shooting Stars" موجود في هذه الفئة.

ماذا نفعل؟

ضربة كويكب قتلت الديناصورات. سقوط شخص آخر يمكن أن يهلكنا. نحن بحاجة إلى القيام بشيء حيال هذا، أليس كذلك؟ ولكن ماذا؟ وتقول رابطة مستكشفي الفضاء، التي تطلق على نفسها اسم "المنظمة المهنية الدولية لرواد الفضاء ورواد الفضاء"، إن المناقشات المطولة يمكن أن تؤدي إلى التقاعس عن العمل والإخلاء من منطقة التأثير هي فرصتنا الوحيدة. إن الإخلاء أمر جيد، وقد يؤدي فقط إلى الإضرار بالاقتصاد، ولكنه ينقذ الأرواح. وهناك بالفعل استراتيجيات تنافسية. يمكنك دائمًا تقدير التكاليف الاقتصادية والتخطيط والتنفيذ والاستمتاع.

يجب تفكيك الكويكبات الإشكالية. وهذا يعني اكتشاف الأجسام التي يحتمل أن تكون خطرة، وتتبعها بحيث يمكن التنبؤ بالاصطدام قبل سنوات عديدة. وهذا سيتيح الوقت لتطوير إجراءات فعالة. تسمى هذه المشاريع بملاحظات "Spaceguard" نسبة إلى رواية الخيال العلمي التي كتبها آرثر سي. كلارك عام 1973 "موعد مع راما"، وأطلقتها ناسا بعد 19 عامًا في عام 1992. حدد قسم ناسا 321 لاحقًا هدفًا في عام 2005 لاكتشاف وتوصيف 90٪ من الأجسام القريبة من الأرض التي يبلغ حجمها 140 مترًا على الأقل بحلول عام 2020. وسيتم تحقيق هذا الهدف، وفقا للتوقعات، بعد عدة سنوات. لا يهم، ففهم كيفية التعامل مع الكويكبات الخطيرة أهم من تحقيق الهدف في الوقت المحدد. لكن الوعي بخطر الكويكب ليس سوى جزء من القصة. التخفيف من تهديدهم هو الجزء الثاني. قد تنجح بعض طرق تحييد تهديد الكويكب بشكل مؤقت (قرون أو آلاف السنين، على سبيل المثال).

ماذا يشمل هذا؟ إن دفع جسم ما جانبًا ليس بالأمر الهين، مع الأخذ في الاعتبار أن كويكبًا صخريًا يبلغ قطره 30 مترًا يمكن أن يزن حوالي 600 ألف طن، ويبعد ملايين الكيلومترات ويسافر بسرعة 32 ألف كيلومتر في الساعة. هذا هو ما يقرب من 10 كم / ثانية. لا يمكنك فقط استدعاء شاحنة سحب لسحب الكويكب جانبًا. ولتحقيق ذلك، يجري تطوير استراتيجيات غريبة مختلفة. كلهم اليوم لم يتم تدوينهم على الورق، لكن بعضهم تفوح منه رائحة الرومانسية على بعد ميل واحد.

1. اهبط على أحد الكويكبات وقم بإعداد عدة مرايا تعمل على تركيز ضوء الشمس على منطقة معينة. سيتمكن عدد كافٍ من المرايا من تبخير بعض المواد. سوف تتسرب الأبخرة إلى الفضاء، وتدفع الكويكب تدريجيًا في الاتجاه المعاكس (وفقًا لقانون نيوتن الثالث).
2. كما هو مذكور أعلاه، قم بتسخين المادة، لكن هذه المرة باستخدام ليزر قوي (يعمل بالطاقة الشمسية). لا يمكن لليزر أن يكون على الأرض، لأن الشعاع سيحتاج إلى قطع مسافة كبيرة، وفقدان الطاقة؛ يجب نقل الليزر.
3. قم بالهبوط بسفينة فضائية على أحد الكويكبات، ثم استخدم محركات السفينة لدفع الكويكب. يجب أن تكون السفينة مقلوبة حتى ينجح هذا الأمر.
4. ينتج عن امتصاص الضوء وانعكاسه كمية صغيرة من القوة. على سبيل المثال، عندما تكون الشمس في السماء مباشرة، فإنها تدفع كيلومترًا مربعًا من سطح الأرض بقوة تبلغ حوالي 500 جم/كم2. يدفع الضوء السطح العاكس تمامًا بقوة تبلغ ضعف قوة السطح الأسود (الماص) تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، تبعث الحرارة من جميع الأجسام، بشكل أكبر عند درجات الحرارة المرتفعة وأقل عند درجات الحرارة المنخفضة. وهذا ينتج قوة دفع طفيفة - تأثير ياركوفسكي. لهذه الأسباب، يجبر اللون الأسود أو الأبيض أو الفضي على تغيير مساره بمرور الوقت. القوى الضعيفة ستفعل ذلك لفترة طويلة، والقوى القوية ستفعل ذلك بسرعة. الانفجارات، على سبيل المثال، يمكن أن تنتج قوى قصيرة وقوية.
5. دفع سفينة الفضاء إلى الكويكب. وبسرعة 10 كم/ثانية، سيؤدي الاصطدام إلى انفجار قوي، والأهم من ذلك، تغيير سرعة الكويكب، وبالتالي مداره. من غير المرجح أن يساعد هذا في مواجهة كويكب يبلغ قطره كيلومترًا واحدًا وبكثافة ضعف كثافة الماء إذا اصطدم بسفينة يبلغ وزنها 100 طن، لأنه لن يؤدي إلا إلى تأخير اللحظة بمقدار 35 كيلومترًا في السنة. لكن بالنسبة لكويكب يبلغ عرضه 50 مترًا، أي حجم شهاب تونغوسكا، سيكون الوضع مختلفًا: القطر أصغر 20 مرة، مما يعني الحجم والكتلة معًا، وستتغير السرعة 8000 مرة، أي أنه سيكون بالفعل 18000 كم / شهر . وبالنظر إلى أن قطر الأرض يبلغ 12 ألف كيلومتر فقط، فمن المحتمل أن تنقذ هذه الخطوة كوكبنا.
6. انفجار شيء بالقرب من أو تحت سطح الكويكب. أو اصطدامها بسفينة كبيرة لنفس الغرض. ومن الممكن أن تكون هناك مشاكل إذا انهار الكويكب بدلاً من تغيير مداره.
7. الانفجار النووي أقوى، ووفقا لوكالة ناسا، سيكون أكثر فعالية. علاوة على ذلك، وفي ظل التكنولوجيا الحالية، فإن هذا ممكن. لكن الانفجارات يمكن أن تؤدي ببساطة إلى تفكيك الكويكب بدلاً من تحريكه. إذا لم تقم بتدميرها بشكل جيد بما فيه الكفاية، فستجد الشظايا المتطايرة مدارات خطيرة جديدة. يجب اختبار هذا تجريبيًا حتى يعمل لاحقًا. إذا تمكنا من تنفيذ التجربة، فقد نتمكن من تفجير كويكب خطير مثل أبوفيس في المستقبل بشكل استباقي إذا لم تكن البشرية على درجة كافية من الذكاء لمواجهة الخطر. وفي الوقت نفسه سيكون هناك حافز لدينا على الأرض.
8. بروس ويليس.

ورغم أن التخلص من الكويكبات الخطيرة يبدو أمرا معقولا، إلا أن التكنولوجيا لا تزال بدائية للغاية بحيث لا يمكن التأكد منها بنسبة 100٪. يخشى عالم الفلك الشهير كارل ساجان عمومًا أن نرسل كويكبًا إلى الأرض، بدلاً من أخذه بعيدًا. نحن بحاجة إلى معرفة متى وأين سيحدث الاصطدام مقدمًا قدر الإمكان. مع وجود احتياطي لمدة 100 عام أو أكثر، سنكون قادرين على إخلاء منطقة سقوط النيزك، وكذلك تطوير أساليب في الوقت المناسب من شأنها دفع الضيف أو تدميره. حتى المدن الكبيرة يمكن نقلها أو تشتيتها في غضون مائة عام. ولو كانت سيول قد بدأت التحرك قبل 50 عاماً للتخلص من نيران المدفعية الكورية الشمالية، لكانت المهمة قد أنجزت نصفها.

من ناحية أخرى، إذا تم إعطاء التحذير قبل يومين أو أسابيع، فستكون هناك حاجة إلى إخلاء عاجل. تحتاج بعض المدن إلى التخطيط للمستقبل. وبما أن معظم الأرض مغطاة بالمياه، فإن معظم الكويكبات ستسقط في المياه العميقة. مثل الزلازل، فإن السقوط سوف يسبب تسونامي. حتى أن تسونامي صغيرًا نسبيًا دمر محطة فوكوشيما للطاقة النووية في اليابان، مما أدى إلى إطلاق كميات كبيرة من التلوث الإشعاعي.

ومن الكوارث المدمرة الأخرى كارثة تسونامي المحيط الهندي عام 2004، والتي أودت بحياة أكثر من 200 ألف شخص. وتذكرنا قصص الفيضانات التي حدثت في دول مختلفة (سفينة نوح) بضرورة توقع الكوارث. ليست هناك حاجة للخوف من الكون بسبب عابرة حياتنا، ولكن إذا أردنا مواجهة الكوارث ذات الأبعاد الكونية، علينا أن نتصرف بذكاء وجماعية.

الفضاء الخارجي من حولنا في حركة مستمرة. بعد حركة الأجسام المجرية، مثل المجرات وعناقيد النجوم، تتحرك أيضًا الأجسام الفضائية الأخرى، بما في ذلك النجم والمذنبات، على طول مسار محدد بوضوح. وقد لاحظ الناس بعضها منذ آلاف السنين. إلى جانب الأجسام الدائمة في سمائنا، مثل القمر والكواكب، غالبًا ما تزور المذنبات سماءنا. ومنذ ظهورها، تمكنت البشرية من رصد المذنبات أكثر من مرة، وأرجعت مجموعة واسعة من التفسيرات والتفسيرات لهذه الأجرام السماوية. لفترة طويلة، لم يتمكن العلماء من تقديم تفسيرات واضحة عند مراقبة الظواهر الفيزيائية الفلكية المصاحبة لرحلة مثل هذا الجسم السماوي السريع والمشرق.

خصائص المذنبات واختلافاتها عن بعضها البعض

على الرغم من حقيقة أن المذنبات ظاهرة شائعة إلى حد ما في الفضاء، إلا أنه ليس الجميع محظوظين بما يكفي لرؤية مذنب طائر. والحقيقة هي أنه وفقًا للمعايير الكونية، فإن هروب هذا الجسم الكوني أمر متكرر الحدوث. إذا قارنا فترة ثورة مثل هذا الجسم، مع التركيز على الوقت الأرضي، فهذه فترة زمنية طويلة إلى حد ما.

المذنبات هي أجرام سماوية صغيرة تتحرك في الفضاء الخارجي باتجاه النجم الرئيسي للنظام الشمسي، شمسنا. تشير أوصاف رحلات مثل هذه الأجسام التي تمت ملاحظتها من الأرض إلى أنها جميعها جزء من النظام الشمسي، بمجرد مشاركتها في تكوينه. بمعنى آخر، كل مذنب هو عبارة عن بقايا مادة كونية استخدمت في تكوين الكواكب. جميع المذنبات المعروفة اليوم تقريبًا هي جزء من نظامنا النجمي. مثل الكواكب، تخضع هذه الأجسام لنفس قوانين الفيزياء. ومع ذلك، فإن حركتهم في الفضاء لها اختلافاتها وميزاتها.

والفرق الرئيسي بين المذنبات والأجسام الفضائية الأخرى هو شكل مداراتها. إذا تحركت الكواكب في الاتجاه الصحيح، في مدارات دائرية وتقع في نفس المستوى، فإن المذنب يندفع عبر الفضاء بطريقة مختلفة تمامًا. يمكن لهذا النجم اللامع، الذي يظهر فجأة في السماء، أن يتحرك في الاتجاه الأيمن أو في الاتجاه المعاكس، على طول مدار غريب الأطوار (ممدود). وتؤثر هذه الحركة على سرعة المذنب، وهي الأعلى بين جميع الكواكب والأجسام الفضائية المعروفة في نظامنا الشمسي، وتأتي في المرتبة الثانية بعد نجمنا الرئيسي.

تبلغ سرعة المذنب هالي عند مروره بالقرب من الأرض 70 كم/ث.

لا يتطابق مستوى مدار المذنب مع مستوى مسير الشمس لنظامنا. كل ضيف سماوي له مداره الخاص، وبالتالي فترة الثورة الخاصة به. وهذه الحقيقة هي التي تكمن وراء تصنيف المذنبات حسب فترة مدارها. هناك نوعان من المذنبات:

• فترة قصيرة مع فترة تداول من سنتين إلى خمس سنوات إلى بضع مئات من السنين؛
• المذنبات طويلة الأمد التي تدور في مدار يتراوح ما بين مائتين أو ثلاثمائة سنة إلى مليون سنة.

الأول يشمل الأجرام السماوية التي تتحرك بسرعة كبيرة في مدارها. ومن المعتاد بين علماء الفلك تسمية هذه المذنبات بالبادئة P/. في المتوسط، تكون الفترة المدارية للمذنبات قصيرة المدة أقل من 200 عام. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من المذنبات الموجودة في الفضاء القريب من الأرض والتي تحلق في مجال رؤية تلسكوباتنا. المذنب الأكثر شهرة، هالي، يكمل دورته حول الشمس في 76 عاما. وتزور المذنبات الأخرى نظامنا الشمسي بشكل أقل تكرارًا، ونادرًا ما نشهد ظهورها. وتبلغ فترة دورانها مئات وآلاف وملايين السنين. يتم تحديد المذنبات طويلة الأمد في علم الفلك بالبادئة C/.

ويعتقد أن المذنبات قصيرة المدى أصبحت رهينة لقوة الجاذبية للكواكب الكبيرة في النظام الشمسي، والتي تمكنت من انتزاع هؤلاء الضيوف السماويين من الحضن الضيق للفضاء السحيق في منطقة حزام كويبر. المذنبات طويلة الدور هي أجرام سماوية أكبر تأتي إلينا من أقصى سحابة أورت. هذه المنطقة من الفضاء هي موطن لجميع المذنبات التي تزور نجمها بانتظام. على مدى ملايين السنين، مع كل زيارة لاحقة للنظام الشمسي، يتناقص حجم المذنبات طويلة الأمد. ونتيجة لذلك، يمكن لمثل هذا المذنب أن يصبح مذنبًا قصير الأمد، مما يؤدي إلى تقصير عمره الكوني.

أثناء مراقبة الفضاء، تم تسجيل جميع المذنبات المعروفة حتى يومنا هذا. وتم حساب مسارات هذه الأجرام السماوية ووقت ظهورها التالي داخل النظام الشمسي، وتم تحديد الأحجام التقريبية. حتى أن أحدهم أظهر لنا وفاته.

كان سقوط المذنب قصير المدى شوميكر-ليفي 9 على كوكب المشتري في يوليو 1994 هو الحدث الأكثر لفتًا للانتباه في تاريخ الملاحظات الفلكية للفضاء القريب من الأرض. انفجر مذنب بالقرب من كوكب المشتري إلى شظايا. أكبرها يبلغ طوله أكثر من كيلومترين. واستمر سقوط الضيف السماوي على كوكب المشتري لمدة أسبوع، من 17 إلى 22 يوليو 1994.

من الممكن نظريا أن تصطدم الأرض بمذنب، لكن من بين عدد الأجرام السماوية التي نعرفها اليوم، لا يتقاطع أي منها مع مسار طيران كوكبنا أثناء رحلته. ولا يزال هناك خطر ظهور مذنب طويل الأمد على مسار أرضنا، وهو ما لا يزال بعيدا عن متناول وسائل الكشف. وفي مثل هذه الحالة، يمكن أن يؤدي الاصطدام بين الأرض والمذنب إلى كارثة على نطاق عالمي.

في المجموع، من المعروف أن أكثر من 400 مذنب قصير المدى يزورنا بانتظام. يأتي إلينا عدد كبير من المذنبات طويلة الأمد من الفضاء الخارجي البعيد، والتي تولد في الفترة ما بين 20 إلى 100 ألف وحدة فلكية. من نجمنا. وفي القرن العشرين وحده، تم تسجيل أكثر من 200 جرم سماوي من هذا القبيل، وكان من المستحيل تقريبًا مراقبة مثل هذه الأجسام الفضائية البعيدة من خلال التلسكوب. وبفضل تلسكوب هابل، ظهرت صور لزوايا الفضاء، حيث كان من الممكن اكتشاف رحلة مذنب طويل الأمد. يشبه هذا الجسم البعيد سديمًا يبلغ طول ذيله ملايين الكيلومترات.

تكوين المذنب وبنيته وخصائصه الرئيسية

الجزء الرئيسي من هذا الجسم السماوي هو نواة المذنب. في النواة يتركز الجزء الأكبر من المذنب، والذي يتراوح من عدة مئات الآلاف من الأطنان إلى المليون. ومن حيث تركيبها فإن الجمالات السماوية هي مذنبات جليدية، ولذلك عند الفحص الدقيق تظهر على شكل كتل جليدية قذرة ذات أحجام كبيرة. من حيث تكوينه، فإن المذنب الجليدي عبارة عن تكتل من الشظايا الصلبة ذات الأحجام المختلفة، والتي يتم ربطها معًا بواسطة الجليد الكوني. كقاعدة عامة، يكون جليد نواة المذنب عبارة عن جليد مائي ممزوج بالأمونيا وثاني أكسيد الكربون. تتكون الشظايا الصلبة من مادة نيزكية ويمكن مقارنتها في الحجم بجزيئات الغبار، أو على العكس من ذلك، يبلغ حجمها عدة كيلومترات.

من المقبول عمومًا في العالم العلمي أن المذنبات هي موصلات كونية للمياه والمركبات العضوية في الفضاء الخارجي. ومن خلال دراسة طيف نواة المسافر السماوي والتركيبة الغازية لذيله، أصبحت الطبيعة الجليدية لهذه الأجسام الكوميدية واضحة.

العمليات التي تصاحب رحلة المذنب في الفضاء الخارجي مثيرة للاهتمام. بالنسبة لمعظم رحلتهم، كونهم على مسافة كبيرة من نجم نظامنا الشمسي، فإن هؤلاء المتجولين السماويين غير مرئيين. تساهم المدارات الإهليلجية الطويلة جدًا في ذلك. ومع اقتراب المذنب من الشمس، ترتفع حرارته، مما يؤدي إلى عملية تسامي الجليد الفضائي، الذي يشكل أساس نواة المذنب. بلغة واضحة، تبدأ القاعدة الجليدية لنواة المذنب، متجاوزة مرحلة الذوبان، في التبخر بنشاط. وبدلا من الغبار والجليد، تقوم الرياح الشمسية بتحطيم جزيئات الماء وتشكل غيبوبة حول نواة المذنب. هذا هو نوع من تاج المسافر السماوي، وهي منطقة تتكون من جزيئات الهيدروجين. يمكن أن تكون الغيبوبة هائلة الحجم، حيث تمتد لمئات الآلاف أو ملايين الكيلومترات.

مع اقتراب الجسم الفضائي من الشمس، تزداد سرعة المذنب بسرعة، ولا تبدأ قوى الطرد المركزي والجاذبية فقط في العمل. تحت تأثير جاذبية الشمس والعمليات اللاجاذبية، تشكل جزيئات المادة المتبخرة ذيل المذنب. كلما كان الجسم أقرب إلى الشمس، كلما كان ذيل المذنب أكثر كثافة وأكبر وأكثر سطوعًا، ويتكون من بلازما ضعيفة. ويعتبر هذا الجزء من المذنب هو الأكثر وضوحا ورؤية من الأرض، ويعتبره علماء الفلك من أكثر الظواهر الفيزيائية الفلكية لفتًا للانتباه.

ويتيح لنا المذنب، الذي يحلق بالقرب من الأرض، فحص بنيته بالكامل بالتفصيل. خلف رأس جرم سماوي يوجد دائمًا أثر من الغبار والغاز والمواد النيزكية، والتي غالبًا ما تنتهي على كوكبنا على شكل نيازك.

تاريخ المذنبات التي لوحظت رحلتها من الأرض

تطير الأجسام الفضائية المختلفة باستمرار بالقرب من كوكبنا، وتضيء السماء بوجودها. غالبًا ما تسبب المذنبات بمظهرها خوفًا ورعبًا غير معقول لدى الناس. ربطت الأوراكل القديمة ومراقبو النجوم ظهور المذنب ببداية فترات خطيرة في الحياة، مع بداية الكوارث على نطاق كوكبي. وعلى الرغم من أن كتلة ذيل المذنب لا تتجاوز جزءا من المليون من كتلة الجرم السماوي، إلا أنه الجزء الأكثر سطوعا في الجسم الفضائي، حيث ينتج 0.99% من الضوء في الطيف المرئي.

وكان أول مذنب تم اكتشافه من خلال التلسكوب هو المذنب العظيم عام 1680، والمعروف باسم مذنب نيوتن. بفضل ظهور هذا الكائن، تمكن العالم من الحصول على تأكيد لنظرياته فيما يتعلق بقوانين كبلر.

خلال ملاحظات الكرة السماوية، تمكنت البشرية من إنشاء قائمة بالضيوف الكونيين الأكثر تكرارا الذين يزورون نظامنا الشمسي بانتظام. على رأس هذه القائمة بالتأكيد مذنب هالي، وهو أحد المشاهير الذين شرفونا بحضوره للمرة الثلاثين. وقد لاحظ أرسطو هذا الجسم السماوي. حصل أقرب مذنب على اسمه بفضل جهود عالم الفلك هالي عام 1682، الذي قام بحساب مداره وظهوره التالي في السماء. يطير رفيقنا ضمن منطقة الرؤية لدينا بانتظام لمدة 75-76 عامًا. من السمات المميزة لضيفنا أنه على الرغم من المسار الساطع في سماء الليل، فإن نواة المذنب لها سطح مظلم تقريبًا، يشبه قطعة الفحم العادية.

في المركز الثاني من حيث الشعبية والمشاهير يأتي المذنب Encke. يتمتع هذا الجرم السماوي بواحدة من أقصر الفترات المدارية، والتي تساوي 3.29 سنة أرضية. بفضل هذا الضيف، يمكننا مراقبة زخات شهب الثور بانتظام في سماء الليل.

ومن أشهر المذنبات الحديثة الأخرى، والتي باركتنا بمظهرها، فترات مدارية هائلة. في عام 2011، تم اكتشاف المذنب لوفجوي، الذي تمكن من الطيران على مقربة من الشمس وفي نفس الوقت ظل دون أن يصاب بأذى. وهذا المذنب هو مذنب طويل الأمد، حيث تبلغ دورته المدارية 13500 سنة. ومن لحظة اكتشافه، سيبقى هذا الضيف السماوي في منطقة النظام الشمسي حتى عام 2050، وبعد ذلك سيغادر حدود الفضاء القريب لمدة تصل إلى 9000 عام.

الحدث الأبرز في بداية الألفية الجديدة، بالمعنى الحرفي والمجازي، كان مذنب ماكنوت، الذي اكتشف عام 2006. ويمكن رؤية هذا الجسم السماوي حتى بالعين المجردة. الزيارة القادمة لنظامنا الشمسي من قبل هذا الجمال المشرق من المقرر أن تكون بعد 90 ألف سنة.

من المحتمل أن يكون المذنب التالي الذي قد يزور سمائنا في المستقبل القريب هو 185P/Petru. سيصبح ملحوظًا بدءًا من 27 يناير 2019. في سماء الليل، سيتوافق هذا النجم مع سطوع القدر الحادي عشر.

إذا كان لديك أي أسئلة، اتركها في التعليقات أسفل المقال. سنكون سعداء نحن أو زوارنا بالرد عليهم

ومع ذلك، في الفضاء، كل شيء مختلف، بعض الظواهر ببساطة لا يمكن تفسيرها ولا يمكن أن تخضع لأي قوانين من حيث المبدأ. على سبيل المثال، تم إطلاق قمر صناعي منذ عدة سنوات، أو ستدور أجسام أخرى في مدارها ولن تسقط أبدًا. لماذا يحدث هذا، ما السرعة التي يطير بها الصاروخ إلى الفضاء؟؟ يشير الفيزيائيون إلى وجود قوة طرد مركزية تعمل على تحييد تأثير الجاذبية.

بعد إجراء تجربة صغيرة، يمكننا أن نفهم ونشعر بهذا بأنفسنا، دون مغادرة المنزل. للقيام بذلك، تحتاج إلى أخذ خيط وربط وزن صغير في أحد طرفيه، ثم فك الخيط في دائرة. سنشعر أنه كلما زادت السرعة، أصبح مسار الحمل أكثر وضوحًا، وزاد شد الخيط؛ فإذا أضعفنا القوة، ستنخفض سرعة دوران الجسم ويزداد خطر سقوط الحمل. عدة مرات. بهذه الخبرة البسيطة سنبدأ في تطوير موضوعنا - السرعة في الفضاء.

يصبح من الواضح أن السرعة العالية تسمح لأي جسم بالتغلب على قوة الجاذبية. أما الأجسام الفضائية فلكل منها سرعته الخاصة، فالأمر مختلف. هناك أربعة أنواع رئيسية لهذه السرعة وأصغرها هو الأول. وبهذه السرعة تطير السفينة إلى مدار الأرض.

لكي تطير خارج حدوده تحتاج إلى ثانية السرعة في الفضاء. عند السرعة الثالثة، يتم التغلب على الجاذبية تمامًا ويمكنك الطيران خارج النظام الشمسي. الرابع سرعة الصاروخ في الفضاءسيسمح لك بمغادرة المجرة نفسها، أي حوالي 550 كم/ثانية. لقد كنا دائما مهتمين سرعة الصاروخ في الفضاء كم ساعة,عند دخول المدار تساوي 8 كم/ث، وبعدها 11 كم/ث، أي تطوير قدراتها إلى 33000 كم/ساعة. يزيد الصاروخ من سرعته تدريجياً، ويبدأ التسارع الكامل من ارتفاع 35 كم. سرعةالسير في الفضاءهي 40.000 كم / ساعة.

السرعة في الفضاء: سجل

السرعة القصوى في الفضاء- الرقم القياسي المسجل قبل 46 عاما لا يزال قائما، وقد حققه رواد الفضاء الذين شاركوا في مهمة أبولو 10. بعد أن طاروا حول القمر، عادوا عندما سرعة سفينة الفضاء في الفضاءكانت 39897 كم / ساعة. ومن المقرر في المستقبل القريب إرسال المركبة الفضائية أوريون إلى الفضاء انعدام الجاذبية، والتي ستطلق رواد الفضاء إلى مدار أرضي منخفض. ربما سيكون من الممكن بعد ذلك كسر الرقم القياسي البالغ من العمر 46 عامًا. سرعة الضوء في الفضاء- 1 مليار كم/ساعة. أتساءل عما إذا كان بإمكاننا قطع هذه المسافة بالسرعة القصوى المتوفرة لدينا والتي تبلغ 40.000 كم/ساعة. هنا ما هي السرعة في الفضاءيتطور في الضوء، لكننا لا نشعر به هنا.

من الناحية النظرية، يمكن لأي شخص أن يتحرك بسرعة أقل قليلا من سرعة الضوء. ومع ذلك، فإن هذا سوف يستلزم ضررا هائلا، خاصة بالنسبة لكائن غير مستعد. بعد كل شيء، تحتاج أولا إلى تطوير هذه السرعة، وبذل جهد لتقليلها بأمان. لأن التسارع والتباطؤ السريع يمكن أن يكون قاتلاً للإنسان.

في العصور القديمة، كان يعتقد أن الأرض ثابتة، ولم يكن أحد مهتما بمسألة سرعة دورانها في المدار، لأن مثل هذه المفاهيم لم تكن موجودة من حيث المبدأ. ولكن حتى الآن من الصعب إعطاء إجابة لا لبس فيها على هذا السؤال، لأن القيمة ليست هي نفسها في المواقع الجغرافية المختلفة. وبالقرب من خط الاستواء ستكون السرعة أعلى، وفي منطقة جنوب أوروبا تبلغ 1200 كم/ساعة، وهذا هو المتوسط سرعة الأرض في الفضاء.