Лаборатория космических исследований

Ульяновская секция Поволжского отделения Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского

Ульяновский Государственный Университет
Комета Лавджой прошла через атмосферу Солнца и не испарилась

16 декабря в 4.00 по московскому времени комета C/2011 W3 Лавджой вошла в атмосферу Солнца и с очень большой вероятностью должна была полностью сгореть. Сближение с Солнцем на расстояние около 140 тысяч километров (более, чем вдвое меньше расстояния от Земли до Луны) должно было полностью испарить комету, размер ядра которой составлял лишь около 100-200 метров.

(иллюстрация НАСА)

Ученые были уверены, что комета полностью испарится еще до прохождения перигелия. Накануне космическая обсерватория SOHO зафиксировала, как комета, яркость которой достигла -4 звездной величины (яркости Венеры), ушла за диск Солнца. Однако, комета пережила почти часовое погружение в солнечную корону, температура которой составляет несколько миллионов градусов, и появилась опять в поле зрения коронографов LASCO (на борту SOHO) и SECCHI (аппараты STEREO), почти такой же яркой как до этого!

Комету Лавджоя (другое название C/2011 W3) впервые засекли с Земли 27 ноября. Первооткрывателем кометы стал австралийский астроном-любитель Терри Лавджой, в честь которого и назвали небесное тело. Кстати, комета Лавджоя стала первой среди обнаруженных с помощью цифровой зеркальной фотокамеры, а сам Терри наблюдает за кометами уже 20 лет.

Утром 20 декабря 2011 комета Лавджой с вновь появившимся хвостом была обнаружена Петром Сейерсом в небе Девонпорта, Тасмания.

(по материалам http://www.mk.ru/science/article/2011/12/19/654338-neveroyatnoe-kometa-quotlovejoyquot-proletela-okolo-solntsa-i-vyizhila-video.html, http://monavista.ru/news/kometa_lavdzhoj_vyzhila_posle_proleta_vozle_solnca/, http://www.gazeta.ru/science/2011/12/17_a_3932158.shtml, http://ansiger.ya.ru/replies.xml?item_no=9677)

Просто про очень нагретую в 1,5*10^6 К  поверхность Солнца говорить нельзя... Поверхность Солнца имеет температуру в 5700 К - это фотосфера. На миллионы Кельвин нагрета корона Солнца, но там очень низкая концентрация частиц, так что за 1 проход навряд ли что-то будет, а вот если комета под фотосферу уйдёт, тогда, наверное, да...

AlfaSirius пишет:
Комета C/2011 W3 Лавджой преодолела очень большую температуру короны Солнца, гравитацию Солнца. Получается, что она преодолела закон Ньютона «законом всемирного тяготения».

Поясните, пожалуйста, эту совокупность суждений. Как связаны «преодоление очень большой температуры», гравитация Солнца, преодоление закона Ньютона (какого?) «законом всемирного тяготения» (почему-то в кавычках)?

AlfaSirius пишет:
Комета только потеряла свой хвост и также стремительно отдаляется от Солнца.

Её хвост восстановился. См.здесь.

Связи тут нет, комета преодолела два разных фактора, температуру Корону и силу гравитации Солнце. 

То, что комета преодолела огромную температуру Солнце 1 500 000 К, то есть в этой температуре сгорит любое твёрдое тело на земле нам известное, значит состав кометы был настолько огнеупорный, что не поддался горению столь высокой температуры Солнце.

В кавычках я выделил названия закона. По классической теории тяготения Ньютона F = G \cdot {m_1 \cdot m_2\over R^2} , то есть на комету воздействовала  сила гравитационного притяжения Солнце в 28 раз больше чем сила гравитации Земли, комета просто как говорится, упала на Солнце, но она силу гравитации преодолела.

Я не учёный, я простой астроном-любитель. Если я глубоко ошибаюсь, разъясните мои ошибки и поясните, как комета пролетела по короне и не сгорела? И почему комету не притянуло к себе Солнце, то есть комета не упала на Солнце? Чтобы не вводить в заблуждение читателей форума!

AlfaSirius пишет:
Я не учёный, я простой астроном-любитель. Если я глубоко ошибаюсь, разъясните мои ошибки и поясните, как комета пролетела по короне и не сгорела? И почему комету не притянуло к себе Солнце, то есть комета не упала на Солнце? Чтобы не вводить в заблуждение читателей форума!

Уважаемый AlfaSirius. Комета представляет собой образование из камней и замерзших газов. При подлете к солнцу или любой звезде, газы испаряясь, выделяются из тела кометы. Давление непрерывно испаряющихся газов превышает давление атмосферы солнца и, они начинают расширяясь, подниматься вверх. Поэтом газовый хвост комет всегда направлен в сторону, противоположную от солнца. Атмосфера солнца, как бы "сдувает" газовую оболочку кометы. Если в составе кометы много газа, она не разрушится, потому как испарение требует большого количества теплоты. Если же комета представляет собой кусок твердого тела и имеет в своем составе незначительное количество газов, она, скорее всего, разрушится. Сгореть она не может, так как в атмосфере солнца нет кислорода. Известное утверждение, что хвост кометы отклоняется давлением солнечного света, неверно, так как свет, как волна, давить не может, потому что это просто колебательный процесс. К сожалению, фотонные ракеты никогда не будут бороздить просторы космоса, чего нельзя сказать об ионных...

Авторы сайта Лаборатория космических исследований не разделяют точку зрения пользователя сайта guryana.

guryan пишет:
Известное утверждение, что хвост кометы отклоняется давлением солнечного света, неверно, так как свет, как волна, давить не может, потому что это просто колебательный процесс.

Уважаемый Guryan, Вы не перестаете радовать нас своими обстоятельными и подкованными фактами комментариями. Мне даже вспомнилась одна телеграмма:

Бронштейн, Гамов, Иваненко, Измайлов, Ландау, Чумбадзе пишет:
Фототелеграмма N 16
          из Ленинграда

  Москва, Волхонка, 14.  Большая Сов. Энциклопедия,
                       Отд. точного знания   Б.М.Гессену

Прочитав Ваше изложение 65-м томе, с энтузиазмом приступаем изучению эфира. С нетерпением ждем статей теплороде и флогистоне.
           Бронштейн, Гамов, Иваненко, Измайлов, Ландау, Чумбадзе

Ленинград, Сосновка, 2. Физ.-тех. институт. Теоретич. кабинет

Цитирую guryana:

свет, как волна, давить не может, потому что это просто колебательный процесс

 

Волна - это распространение колебаний. Колебательный процесс обладает энергией.

 

С точки зрения волновой теории свет представляет собой изменяющиеся и взаимосвязанные во времени и пространстве колебания электрического и магнитного полей - электромагнитную волну.

 

 

Впервые гипотеза о существовании светового давления была высказана Кеплером в XVII веке для объяснения поведения хвостов комет при пролете их вблизи Солнца. В 1873 г. Максвелл создал теорию давления света.

 

 

Экспериментально световое давление впервые исследовал  Лебедев в 1899 г. Лебедев не только доказал, что давление света существует, но и измерил его. Это опыт доступен в настоящее время даже в школе.

Уважаемый AltaSirius!

Если Вы увлекаетесь астрономией, то должны, как мне думается, увлекаться не только чисто наблюдательной стороной этой науки, но и теми достижениями, которые она имеет к настоящему времени! Одним из важнейших достижений астрономии, которому уже четыреста лет,  это  открытие Кеплером движения небесных тел по орбитам, близким к эллиптическим. Это относится и к планетам, и искусственным спутникам Земли, и к кометам.  Объянение этому явлению дал Ньютон, который сформулировал закон Всемирного тяготения. Для тех тел, которые движутся в нашей солнечной системе, эти законы выполняются с большой точностью. Астрономы используют эти законы в своей практике наблюдений и пока не обнаруживали очень значительных отклонений от них.

Теперь по сути дела. Для того, чтобы понять, должна была или не должна комета испариться или упасть на Солнце, нобходимо знать ее орбиту, массу и  физические свойства как твердого тела.  У меня нет точных данных об этих параметрах кометы, но кое-что можно сказать, исходя из общих соображений.

Давайте рассмотим два  фактора, на которые Вы ссылаетесь - на температуру в короне Солнца и на законы движения. Действительно, температура короны примерно 1.5 - 2 миллиона градусов, однако среда, которая имеет эту температуру в тысячи раз более разряжена, чем воздух вблизи поверхности Земли. Поэтому она не способна нагревать тело за счет прямой передачи тепла, как это бывает при воздействии горячего воздуха или пара. Основное тепловое воздействие оказывает на комету излучение.   При этом излучение частично отражается от поверхности или поглощается в парах кометы, которые образуются вблизи ее поверхности. Это защишает ядро кометы от перегрева.

Кроме того, важную роль играет время, в течение которого излучение оказывает воздействие на комету. Здесь важно учесть, что воздействие излучения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника излучения. Поэтому значительное воздействие возможно только при близком прохождении кометы около Солнца. Для оценки времени надо знать скорость, с которой комета пролетает вблизи Солнца. Вторая космическая скорость у поверхности Солнца равна примерно 615 км/c. Именно такую скорость имеет комета при подлете к Солнцу. Поэтому расстояние  вблизи перигелия, когда комета приближается на минимальное расстояние, она преодолевает за минуты. Так что Солнце не успевает разогреть вещество ядра до такой степени, чтобы оно превратилось в пар, если перигелий находится относительно далеко, а масса кометы достаточно велика.

Конечно, нужно знать точные данные. чтобы сказать точно, как было дело, но приведенные простые соображения дают общий ответ на вопрос - почему комета не испарилась.     

Ответ простой, комета была, по всей видимости, достаточно массивной для того перигелия, на котором она прошла вблизи Солнца. Для этого не требовалось нарушать какие-то законы физики. В последние два десятилетия было зарегистрировано тысячи комет, которые прошли мимо Солнца и которые упали на него. Так что пока ничего сверх необычного не произошло. Искать необычное надо в другом, например, в массе кометы.   

Спасибо большое! Я с вами согласен, что масса кометы была большой. Вот два параметра кометы упустил, массу кометы и скорость, из-за незнания точных данных кометы C/2011 W3 Лавджой.

AlfaSirius пишет:
...поясните, как комета пролетела по короне и не сгорела? И почему комету не притянуло к себе Солнце, то есть комета не упала на Солнце?

По-моему в том, что комета не упала на Солнце, нет ничего удивительного, и никаких известных законов физики это не опровергает. Всё зависит от скорости тела. Так, тело, имеющее скорость, близкую к скорости света, может пролететь вблизи горизонта чёрной дыры и не упасть в неё, хотя гравитация там чудовищная.

А вот то, что комета не испарилась, это уже интереснее. Хотя и этот факт вряд-ли опровергает какие-либо законы физики. Он, может быть, уточняет наши предположения о плотности короны, о теплоёмкости и составе вещества кометы. Ведь если корона очень разреженная, а вещество кометы очень теплоёмкое, то она просто не успела бы нагреться до температуры полного испарения. Возможно, испарились какие-либо внешние части кометы, что привело к обратимой утрате ею хвоста. Впрочем, здесь я хочу попросить прокомментировать этот вопрос более компетентных обитателей сайта: zhvictorm, RMR_astra, Folko.

Вы извините, если я слишком занудствую, но мне кажется, что на научном сайте мысли должны выражаться чётко и ясно. Я, конечно, могу «домысливать» чужую нечётко выраженную мысль, но опыт показывает, что лучше этого не делать, а попросить собеседника её уточнить. Так и к пониманию приходим быстрее и собеседнику это полезно - он начинает и сам понимать, что хотел сказать. :)

Я поделюсь с вами интересной информацией.

У кометы Лавджоя (C/2011 W3) был спутник, который сопровождал комету на подлёте к Солнцу.

Объект (спутник) летел впереди кометы Лавджоя с одной и той же скоростью и по одной линии орбиты с кометой. Спутник был гораздо меньше кометы Лавджоя и не имел хвоста. Спутник испарился в короне Солнца практически моментально, а комета Лавджоя продолжала двигаться в короне солнца и приблизительно через час вылетела, но уже с другой стороны Солнца. Комета только потеряла свой хвост и также стремительно отдаляется от Солнца.

Ученые говорят, что комета передала Солнцу какой-то процент своей массы!

Вот ссылки коронографа LASCO

http://www.youtube.com/watch?v=mABFqEObrXI&feature=related

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=d92cL891nj0&feature=endscreen

Полина пишет:
...проект "Жизнь Солнца" ещё жизнеспособен?

Смотря что понимать под жизнеспособностью.

AlfaSirius пишет:
Проход кометы сквозь короны, опровергает определённые наши законы физики!!

Какие?

Уважаемый Sol, вы написали замечание

Смотря что понимать под жизнеспособностью.

В толковом словаре

жизнеспособность - способность  сохранять свое существование в меняющихся условиях окружающей среды

Если попроще выразиться, просто хотелось попросить (по возможности, тактично) продолжать проект "Жизнь Солнца".

Полина пишет:
жизнеспособность - способность  сохранять свое существование в меняющихся условиях окружающей среды

За Солнцем я слежу. В последнее время сильных вспышек на нём не было. Так что, можно сказать, что "условия окружающей среды" не меняются.

Я не так выразился! Комета C/2011 W3 Лавджой преодолела очень большую температуру короны Солнца, гравитацию Солнца. Получается, что она преодолела закон Ньютона «законом всемирного тяготения». Комета должна была просто погрузиться в солнечную массу и там остаться. Помечу факт, у кометы должна была быть огромная скорость, чтобы преодолеть гравитацию Солнца. Я не могу рассудить со стороны расчётов , у меня нет данных о комете C/2011 W3 Лавджой.         

Проход кометы сквозь короны, опровергает определённые наши законы физики!!

Информация интересная не только о комете, но и о Солнце.

Уважаемый Sol, проект "Жизнь Солнца" ещё жизнеспособен?