Az üstökösök

 

Mind az üstökösök, mind a meteorok csak "vendégei" égboltunknak, de látványos megjelenésük nagy feltűnést kelt. Az üstökösök olyan égitestek, amelyek külsejükben lényegesen felülmúlják a saját jelentéktelenségüket.

Az üstökösök félelmetes alakjukkal, szabálytalan feltűnésükkel és különös pályájukkal a szabad szemmel megfigyelhető leglátványosabb égitestek.
Éjszakáról éjszakára csak lassan mozog az égen, míg néhány hét után elhalványodik vagy elvész a Nap ragyogásában.
Az ilyen alkalomszerű mesés látvány ellenére az évente megjelenő mintegy 20 üstökös közül a legtöbb túl halvány ahhoz, hogy távcső nélkül észre lehessen venni, és legtöbbjük nem is fejleszt csóvát.

 

Az üstökösök pályája

Az emberek ősidők óta figyelemmel kísérik az üstökösöket. A babiloni és a kínai csillagászok feljegyzéseiben több mint négyezer évvel ezelőtt üstökösök leírását is megtalálhatjuk. Az üstökösökre évezredeken át a legtöbben úgy tekintettek, mint katasztrófák, háborúk vagy halálesetek előjelére.

A legtöbb ókori csillagász légköri jelenségnek, a Föld "kipárolgásainak" vélte az üstökösöket.
Egészen 1557-ig nem jöttek rá arra, hogy ezek az égitestek "a Hold mögött járnak". Abban az évben ugyanis feltűnt egy üstökös, amelyet Tycho Brache megvizsgált és megállapította, hogy a csillagokhoz viszonyított helyzete Európa minden pontjáról vizsgálva ugyanaz. Az üstökösöket elsőként egy angol csillagász, Edmund Halley tekintette olyan, a Nap körül keringő égitesteknek, amelyek Newton gravitációs törvénye által megszabott pályákon keringenek.

Az üstökösök általában elnyúlt ellipszis alakú pályán keringenek a Nap körül. Az üstökösök pályáira a bolygók és kisbolygók pályáival szemben jellemző a nagy excentricitás. Előfordul, hogy némelyik bolygó (főként a Jupiter és a Szaturnusz) zavaró hatására hiperbola pályára kényszerülnek és elhagyják a Naprendszert, de az is,hogy keringési idejük csökken. A Brookes-2 üstökös keringési ideje 1896-ban a Jupiter mellett elhaladva a korábbi 29,2 évről 7,07 évre változott.

Egyes feltevések szerint több mint 1 milliárd üstökös kering a Nap körül.  Az üstökösök legtöbbször csak akkor válnak láthatóvá amikor a Naprendszer belső tartományába jutnak el, tehát legalább a Jupiter pályáján belülre.

Keringési idejük szerint osztályozva két nagy csoportjukat különböztetjük meg:

A hosszú periódusú üstökösök napkörüli keringésének periódusa 200 évnél nagyobb, akár 1 millió év is lehet. Pályaexcentricitásuk 0,9999 és 1 közötti érték. (Ez nagyon elnyúlt ellipszispályát jelent.) Pályasíkjuk és a Naprendszer szimmetriasíkja között általában semmiféle összefüggés nincs.

A rövid periódusú üstökösök periódusa kisebb mint 200 év (átlagosan 7 év), pályaexcentricitásuk 0,2 és 0,7 között van, pályasíkjuk illeszkedik a Naprendszer szimmetriasíkjához. ( Eredetileg ezek is hosszú periódusúak voltak, a bolygók preturbáló hatására váltak rövid periódusúakká.)

Amikor az üstökösöket felfedezik, csupán halvány fényfoltok, lényegesen kisebbek mint a telihold. Amint a nagyobb üstökösök megközelítik a Napot, fokozatosan fényes csóvát "eresztenek", amely a ködös középponti testtől óriási távolságokig nyúlhat.

Az üstökösök felépítése


Az üstökösök kisebb porból és jégből álló égitestek, amelyek legjobban egy "piszkos hógolyóhoz"
hasonlíthatók. Ebbe a néhány kilométer (1 km - 100 km) átmérőjű jégrögbe szilikátpor-részecskék
és nagyobb kőzetdarabok ágyazódtak be.

Amikor az üstökös még nagy távolságra van a Naptól, egyetlen szilárd testet képez, amelyet magnak
nevezünk.
A mag csak néhány 1 és 100 km közötti átmérőjű, kisebb nagyobb szilárd testek és porszemek alkotják,
melyeket a megfagyott gázok jege (főleg vízjég) cementál össze, így lehet piszkos hógolyóhoz hasonlítani.
(Ilyenkor a mag, amely csak a Nap fényét reflektálja még olyan halvány, hogy a Földről nézve rendszerint
nem látható. A mag tömege igen kicsi, 1013 - 1017 kg között van. A mag tömegének maximális értékét olyankor lehetett megbecsülni, amikor az üstökös egy kisebb égitest pl. egy Jupiter-hold mellett haladt el, annak mozgásában semmiféle kimutatható perturbációt nem okozott.)

Amikor az üstökös a Naprendszer belsejébe, a Jupiter pályáján belülre kerül, a jég azaz üstökösmag koromszerű felszíne elnyeli a  Nap melegét és az elpárologtatja a fagyott anyagot, a poranyag egy része kiszabadul. A világűr légritka terében a jég gázzá alakul anélkül, hogy közben folyékonnyá vált volna. (Ugyanez történik a Földön a szárazjéggel, a szilárd szén-dioxiddal.) Az  elpárolgó gázokat a kis tömegű mag gravitációs vonzása nem tudja megtartani, így azok folyamatosan kiáramlanak a bolygóközi térbe, de egy részük légkör formájában körülveszi a magot, ez a kóma.

A kómát alkotó gázmolekulák gerjesztődnek, valamint olyan mértékben verik vissza a napfényt, hogy a
korábban észrevehetetlen foltocska hirtelen láthatóvá válik, így a kóma fényesen ragyogni kezd.
A kóma mérete elérheti a több százezer km-t is.  A magot és a kómát együtt az üstökös fejének nevezzük.
Egy fényesebb üstökös magja másodpercenként akár 100 tonna anyagot is veszíthet, úgyhogy az üstökös
teljes szétoszlása előtt csak néhány ezer napközeli átmenetet élhet túl. A kóma sűrűsége roppant kicsi
10000 -1000000 részecske/cm3.

Amikor az üstökös 1,5 - 2 CSE-re megközelítette a Napot, a Napból kiáramló, elektromosan töltött
részecskék (a napszél) magukkal ragadják a kómából a gázt és a port, így jön létre a csóva.

A csóva egy kissé mindig meggörbül az üstökös haladási irányával ellentétes irányban, de mindig a Nappal ellentétes irányba húzódik.
Nem minden üstökösnek van csóvája.
Hosszú és erős csóvák akkor képződnek, ha az üstökösnek gazdag gáztartalékai vannak, és a Naptól való távolság kicsinnyé válik. A csóva hossza 100 millió km is lehet.

 A csóva  lehet:

Ø      gázcsóva, mely meglehetősen egyenes csóva, a Nappal ellentétes irányban, pontosan az üstökös-Nap irányban helyezkedik el. (ioncsóvának is nevezik) Az ioncsóva sűrűsége még a kómáénál is kisebb.

Ø      porcsóva (színképe folytonos, ami a fénynek mikroszkopikus méretű porszemcséken való szóródására utal.) A kómából a csóvába áramló gázok által kiragadott szilárd porrészecskéket tartalmazó csóva. A por egy görbült sárgás csóvaként jelenik meg az üstökös feje mögött.

A csóvák alakjában a Naprendszerben meglevő, kiterjedt mágneses térnek is szerepe van. Ezzel magyarázhatók a néha dugóhúzószerűen csavarodott üstököscsóvák.Egyes csillagászok vélekedése szerint a friss üstökösök időről időre a hatalmas úgynevezett Oort-féle felhőkből kerülnek a belső Naprendszerbe. A felhő 40 - 50000 CSE-nyire van a Naptól és több száz milliárd potenciális üstököst foglal magába.

Az üstökösök élettartama

Fentebb már említettük, hogy az üstökösök hajlamosak szétesni. Naphoz közeli objektumoknál ez a folyamat elég gyorsan folyhat, a szétdarabolódás szó szerint a csillagászok szeme előtt történhet. (Shoemaker-Levy üstökös)
A keringésenként bekövetkező tömegvesztésről (a Halley-üstökösnél az űrszondák mérései szerint 0,03%) szerzett adatokból adódik az a meglepő felismerés, hogy a feltűnő üstökösök közül sokan még nem lehetnek túl öregek. Ugyanez a tömegveszteség az Encke üstökösnél 0,2%. Az Encke üstökös rendkívül rövid periódusú objektum, és teljes mértékben a Jupiter pályáján belül van. Ennek ellenére az üstökös a gyenge fénye miatt nem mindig látható. Valószínűleg az Encke üstökösből néhány évszázad után nem sok minden marad meg.

A Halley üstökös

Halley minden korábban fellelhető üstökösmegfigyelést elemzett. Véleménye szerint az 1531, 1607 és 1682-es
fényjelenségek a Nap körül ellipszis pályán, 76 éves periódussal keringő üstökösnek tulajdoníthatók.

Kiszámította, hogy az üstökös 1758 karácsonyán ismét fel fog tűnni, bár azt is tudta, hogy ő ezt már nem éri meg.
(102 évesnek kellett volna lennie.) Ezért egy különös kérést intézett a csillagászokhoz. Keressék meg az üstököst
és emlékezzenek meg arról, hogy volt egy angol ember, aki megjósolta annak visszatérését. A világ teljesítette a
kérését és az üstökös visszatérésekor Halleyről nevezték el.
Legutóbb 1986-ban jelent meg és legközelebbi visszatérése 2061-ben esedékes.

 

Az 1986 februári perihélium-átmenet után márciusban öt űrszondából álló
flotta vizsgálta a Halley-üstököst. Két  kis japán szonda, két szovjet
szonda, a VEGA-1 és -2 8900 illetve 8000 km-re repültek el az
üstökös magjától. Az Európai Űrhajózási  Hivatal (ESA) Giotto nevű
űrszondája mindössze 600 km-re száguldott el a magtól.
A mérések megerősítették, hogy az üstökösmag legfontosabb alkotórésze
 a vízjég. Kiderült, hogy a hosszúkás, "krumpli" alakú, 15x8x8 km méretű mag
53 óránként fordul meg egyszer a tengelye körül. A mag legnagyobb részét vékony sötét kéreg borítja, amelynek fényvisszaverő képessége mindössze 2%.

Az egyik legfényesebb visszatérő, azaz periódikus üstökös.

 

 

VisszaFőoldalTovább