Что назвали в честь эдмунда галлея
Комета Галлея
Исследовавший прибытие кометы в 1531, 1607 и 1682 годах Эдмунд Галлей понял, что все три кометы выступают единственным возвращающимся объектом. Так ему удалось предсказать, что 1758-й следует воспринимать как год кометы Галлея. Ученый не дожил до этого момента, но его выводы оказались верными. Более того, сделанные им расчеты показали, что некая категория комет постоянно возвращается к Земле.
Миссии космических аппаратов «Вега» и «Джотто» позволили учёным впервые узнать о структуре поверхности кометы Галлея. Как и у всех остальных комет, при приближении к Солнцу с поверхности её ядра начинают сублимироваться летучие вещества с малой температурой кипения. Этот процесс приводит к образованию комы, которая может в поперечнике достигать 100 000 км. Испарение высвобождает пылевые частицы, которые относятся газом от ядра. Молекулы газов поглощают солнечный свет и переизлучают его затем на разных длинах волн, а пылевые частицы рассеивают солнечный свет в различных направлениях без изменения длины волны. Благодаря этому кома становится видимой для стороннего наблюдателя.
Несмотря на огромный размер комы, ядро кометы Галлея относительно мало и имеет неправильную форму картофелины с размерами 15×8×8 км. Его масса также относительно мала, около 2,2⋅1014 кг, при средней плотности около 600 кг/м3, что, вероятно, означает, что ядро состоит из большого числа слабо связанных фрагментов, образующих груду обломков. Период вращения кометы Галлея составляет 52 часа и оно происходит в ту же сторону, что и обращение кометы вокруг Солнца. Поскольку ядро кометы имеет нерегулярную форму, его вращение также является, вероятно, довольно сложным.
Эдмунд Галлей и изучение комет
Со дня рождения ученого исполнилось 365 лет
Он был британским астрономом и математиком, рассчитал орбиту кометы, которую позже назвали в его честь.
Карта звезд
Галлей родился 8 ноября 1656 года в Хаггерстоне (ныне это окраина Лондона), Англия, в семье мыловара и торговца, которого также звали Эдмундом. У нас утвердился вариант фамилии ученого Галлей, хотя сам он произносил ее примерно как Холи, а нынче в англоязычном мире его именуют Хэли или Хейли. Его отец владел различной недвижимостью в Лондоне. И хотя семья Галлея потеряла большую часть недвижимости из-за лондонского пожара в 1666 году, на финансовом положении это практически не сказалось.
Галлей получал обучение на дому, а потом поступил в школу святого Павла, где был самым способным учеником по всем предметам. После школы учился в Королевском колледже в Оксфорде. Ещё перед поступлением в колледж стал заниматься астрономией и всегда носил с собой принадлежности для астрономических наблюдений. Галлей бросил колледж, не доучившись. Через два года после этого начал работать на Джона Фламстида, королевского астронома. В своей работе от 1676 года с названием «Философские труды Королевского общества» Фламстид упомянул имя Галлея, который, помимо помощи Фламстиду, также занимался собственными наблюдениями. Темой первой опубликованной научной работы Галлея стало сравнение скоростей двух крупных планет. Эдмунд доказал, что скорость Сатурна медленно, но безостановочно снижается, в то время как скорость Юпитера растёт.
А потом Галлей занялся астрономической картой Южного полушария. При финансовой поддержке отца и всесторонней помощи короля Георга II, Эдмунд отправился на остров св. Елены, который располагался в самой южной части Британской империи. И хотя остров и не был самым лучшим местом для астрономических наблюдений, Галлей провёл на нём полтора года, собрав информацию о 341 звезде Южного полушария. Он также наблюдал и описывал движение Меркурия. С учётом всех добытых данных его поездка была признана успешной. Он вернулся в Англию в 1678 году и опубликовал каталог звёзд Южного полушария.
Несмотря на то, что Галлей не получил степень в Оксфорде, он вскоре стал одним из самых выдающихся астрономов, а король Карл II вынес постановление о присвоении ему степени в университете Оксфорда без сдачи соответствующих экзаменов. Вскоре ученого приняли в состав Королевского сообщества, в котором он стал самым молодым членом.
Кометы и другие открытия
Эдмунд Галлей дружил с Ньютоном и уговаривал его публиковать свои труды. Но тут выяснилось, что казна Королевского общества пуста, и работы Ньютона не могут быть напечатаны. В результате Галлей взял на себя все издержки по напечатанию. В июле 1687 года книга Ньютона «Математические начала натуральной философии» тиражом в 120 экземпляров увидела свет.
Именно Ньютон посоветовал Галлею заняться изучением комет. И тот взялся за дело. Если до этого люди в зависимости от образования считали кометы либо господним гневом, либо странницами во вселенной, Эдмунд первым рассчитал орбиты двадцати четырех комет и обратил внимание на сходство параметров нескольких небесных странниц, наблюдавшихся в прежние века. И предсказал появление кометы в 1758-1759 годах. До блестящего подтверждения своего прогноза он не дожил. Комета была обнаружена Иоганном Георгом Паличем 25 декабря 1758 года. Возвращение кометы в предсказанный срок стало первым триумфальным подтверждением теории тяготения Ньютона и прославило имя самого Галлея. Эта комета в наши дни называется Halley, 1P или кометой Галлея.
Также именно Галлей привлёк внимание астрономов к совершенно загадочному тогда объекту — туманностям. В статье 1715 года он уже утверждал, что это самосветящиеся космические объекты (а не уплотнения небесной тверди, отражающие солнечный свет, как допускали многие). И он верно предположил, что таких объектов много, и они занимают «огромные пространства, быть может, не менее, чем вся наша Солнечная система».
За карьеру ученый сделал еще немало полезного: например, остроумно определил площади английских графств. Он их не измерял и не рассчитывал – формул, по которым можно было определять площадь фигур, во время Галлея не существовало. Он просто взвесил вырезанные изображения графств и сопоставил с картой Англии – ее площадь была известна.
В 1868 ученый публикует разъяснение о причинах возникновения пассатов и муссонов с картой мира, на которой изображает преобладающие ветра. Она стала предшественником современных метеорологических карт.
А в 1691 году Галлей построил водолазный колокол. Испытывая его, изобретатель с пятью товарищами нырнули на 18 метров в Темзу и просидели там около полутора часов. Тот колокол был малопригоден для практических спасательных работ, но позже Галлей его усовершенствовал, и следующее испытание продолжалось уже более 4 часов. Безнаказанно для ученого это, впрочем, не прошло — Галлей получил баротравму среднего уха. Ныне это считают одним из первых зарегистрированных случаев подобного увечья.
Мало кто знает, что Галлея чтут еще демографы. Ведь именно он стал одним из основоположников демографии: в этой науке прогнозы тоже строятся на основе расчетов и наблюдений. Эдмунду Галлею демография обязана первой полной таблицей смертности, понятием средней продолжительности предстоящей жизни. Научные достижения Галлея используются в страховании по сей день.
Помимо научной, Эдмунд Галлей сделал прекрасную академическую и административную карьеру. С 1703 года он возглавлял кафедру геометрии Оксфордского университета, в 1713 году его избрали учёным секретарём Лондонского королевского общества. В 1720 году Галлея назначили королевским астрономом, то есть директором Гринвичской обсерватории. Галлей за свой счет заново оборудовал обсерваторию инструментами.
Эдмунд Галлей был женат и имел троих детей, двоих – сына, доктора Эдмунда и дочь Маргарет – он пережил. Галлей умер 17 января 1742 года в Гринвиче.
Комета Галлея
Комета Галлея (официальное название 1P/Halley) — яркая периодическая комета, возвращающаяся к Солнцу каждые 75—76 лет. Названа в честь английского астронома Эдмунда Галлея. С кометой связаны метеорные потоки эта-Аквариды и Ориониды.
Комета Галлея является первой кометой, для которой определили эллиптическую орбиту и установили периодичность возвращений.
Несмотря на то, что каждый век появляется много более ярких долгопериодических комет, комета Галлея — единственная короткопериодическая комета, хорошо видимая невооружённым глазом.
Начиная с древнейших наблюдений, зафиксированных в исторических источниках Китая и Вавилона, было отмечено по меньшей мере 30 появлений кометы. Первое достоверно идентифицируемое наблюдение кометы Галлея относится к 240 году до н. э. Последнее прохождение кометы через перигелий было 9 февраля 1986 года в созвездии Водолея; следующее ожидается в 2061 году.
Во время появления 1986 года комета Галлея стала первой кометой, исследованной с помощью космических аппаратов, в том числе советскими аппаратами «Вега‑1» и «Вега‑2», которые предоставили данные о структуре кометного ядра и механизмах образования комы и хвоста кометы.
Ядро кометы Галлея
Приборы для изучения ядра кометы располагались на движущихся платформах, которые автоматически отслеживали положение и поворачивались вслед за ней
Астрофизические особенности кометы
Помимо своего достаточно частого появления комета Галлея обладает интереснейшими особенностями.
Это единственное из хорошо изученных космических тел, которое в момент сближения с Землей двигается с нашей планетой на встречных курсах. Эти же параметры наблюдаются и по отношению к движению других планет нашей звездной системы. Отсюда и достаточно широкие возможности для наблюдения за кометой, которая совершает свой полет в противоположном направлении по сильно вытянутой эллиптической орбите.
Эксцентриситет составляет 0,967 е и является одним из самых высоких в Солнечной системе. Только у Нереиды, спутника Нептуна, и у карликовой планеты Седны имеются орбиты с столь схожими параметрами.
Эллиптическая орбита кометы Галлея имеет следующие характеристики:
Все приведенные данные о комете стали известны в результате наблюдений, сделанных в течение последних 100 лет, в период с 1910 года по 1986 года.
Благодаря большой вытянутость орбиты, наша гостья пролетает мимо нас на огромной встречной скорости — 70 километров в секунду, что является абсолютным рекордом среди космических объектов нашей Солнечной системы
Состав и структура кометы
Исследования позволили предположить, что наша яркая и ослепительная гостья на самом деле — комок грязи, смешанный с космическим снегом. Основную массу космических газов составляет водяной пар (более 80%). Остальные 17% представлены моноксидом углерода, частицами метана, азота и аммиака. Только 3-4% приходится на диоксид углерода.
Строение кометы Галлея
Ядро кометы Галлея впервые было изучено с близкого расстояния автоматическими космическими зондами. В диаметре оно равняется всего 10 километров и состоит изо льдов различных соединений, камней, металла и частиц. Несмотря на то, что наблюдателям с Земли комета Галлея кажется ослепительно-белой, её ядро на самом деле угольно-чёрное.
Судя по снимкам, ядро имеет сложный рельеф, на котором присутствуют впадины и холмы. На поверхности кометы был даже обнаружен кратер космического происхождения.
Даже несмотря на малый объем информации, полученный на снимках, можно предположить, что ядро кометы является большим фрагментом другого космического тела больших размеров, некогда существовавшего в облаке Оорта.
При нагреве головы часть льда испаряется, и освободившиеся частицы создают газово-пылевое облако. Спектральный анализ показал наличие в атмосфере кометы органических молекул. Это стало основой предположений ученых о внеземном происхождении жизни на планете Земля
Версии о происхождении кометы Галлея
Существует предположение, что подобные небесные тела ранее были долгопериодическими кометами и перешли в другой класс только благодаря влиянию силы притяжения планет – гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. В таком случае наша нынешняя постоянная гостья могла образоваться в облаке Оорта — запредельной области нашей Солнечной системы.
Существует также версия о другом происхождении кометы Галлея. Допускается образование комет в пограничной области Солнечной системы, где расположились транснептуновские объекты. По многим астрофизическим параметрам малые тела в этой области очень схожи с кометой Галлея. Речь идет о ретроградной орбите объектов, сильно напоминающей орбиту нашей космической гостьи.
История наблюдений
Комета Галлея — первая известная периодическая комета. Она наблюдалась по крайней мере 30 раз. Сведения о её наиболее ранних появлениях можно найти в исторических хрониках разных народов.
240 год до н. э. — Первое достоверное наблюдение кометы, его описание приводится в китайских анналах «Ши цзи».
Вавилонская астрономическая табличка, рассказывающая о появлении кометы Галлея в 164 г. до н. э.
В период с 12 год до н. э. по 451 год в основном кометы Галлея отмечается в китайских хрониках, а в античном мире она фиксируется, как предвестник грядущих бедствий и войн.
Комета Галлея в Средние века
Данные о каждом появлении кометы уже прослеживаются в восточной и западной цивилизации в Средние века.
Так в 684 году, например, яркое появление кометы вызвало страх в Европе.
Согласно «Нюрнбергской хронике» эта «хвостатая звезда» была ответственна за продолжавшиеся в течение трёх месяцев непрерывные ливни, погубившие урожай, сопровождавшиеся сильными молниями, убившими множество людей и скота.
Путь кометы на небе описан в астрономических главах китайских династических историй, а также найдены записи о наблюдениях в Японии, Армении и Сирии.
837 год — Во время этого появления комета Галлея приблизилась на минимальное за всё время наблюдений расстояние к Земле (0,0342 а. е.). Видимая на небе длина раздвоенного хвоста в максимуме превышала 80°. Комета описана в китайских, японских, арабских и во многих европейских хрониках.
Кроме того, записи о наблюдении кометы Галлея позволяют уточнить даты некоторых событий в русской истории. Так появление кометы Галлея в 1222 г. н. э. предшествовало монголо-татарскому нашествию.
Астрономические наблюдения кометы в Новое время
1456 год — Это появление знаменует начало астрономических исследований кометы. Её обнаружили в Китае 26 мая. Наиболее ценные наблюдения кометы сделал итальянский врач и астроном Паоло Тосканелли, который почти каждый день аккуратно измерял её координаты с 8 июня по 8 июля. Важные наблюдения сделал также австрийский астроном Георг Пурбах, который впервые попытался измерить параллакс кометы и обнаружил, что комета находится от наблюдателя на расстоянии «более тысячи германских миль».
Комету в XVI-XVII веках наблюдали Петер Апиан, Иоганн Кеплер, а также Эдмунд Галлей, который обнаружил сходство орбит комет в 1531, 1607 и 1682 годах, и предположил, что это одна периодическая комета, и предсказал следующее появление.
1759 год— Первое предсказанное появление кометы Галлея.
1835 год — Поскольку к этому появлению была предсказана не только дата прохождения кометой Галлея перигелия, но и рассчитана эфемерида, астрономы начали искать комету с помощью телескопов. Обнаружили комету Галлея в виде слабой точки 6 августа 1835 г.
В октябре комета достигла 1-й звёздной величины и имела хвост протяжённостью около 20°. В. Я. Струве в Дерпте с помощью большого рефрактора и Дж. Гершель в экспедиции на мысе Доброй Надежды сделали множество зарисовок кометы, которая постоянно изменяла свой вид.
Поскольку никакого изменения блеска звезды зарегистрировано не было, это позволило сделать вывод о крайней разреженности вещества головы и крайней малости её центрального ядра.
1910 год — Во время этого появления комета Галлея впервые была сфотографирована и впервые получены спектральные данные о её составе.
Минимальное расстояние от Земли составило всего 0,15 а. е.
Комета прошла перигелий 20 апреля и в начале мая представляла собой яркое зрелище на предрассветном небе.
Комета Галлея в 1910 году
В это время сквозь хвост кометы прошла Венера. 18 мая комета оказалась точно между Солнцем и Землёй, которая тоже на несколько часов погрузилась в кометный хвост, который всегда направлен от Солнца. В тот же день 18 мая комета прошла по диску Солнца.
Поскольку комета находилась на расстоянии 23 млн км, это позволило оценить, что его размеры составляют менее 20—30 км. Тот же результат был получен по наблюдениям в Афинах. Правильность этой оценки (максимальный размер ядра оказался около 15 км) удалось подтвердить во время следующего появления.
В ходе многочисленных исследований было получено около 500 фотографий головы и хвоста кометы, около 100 спектрограмм. Было также выполнено большое число определений положения кометы, уточнивших её орбиту, что имело большое значение при планировании программы исследований с помощью космических аппаратов в преддверии следующего появления 1986 года.
Исследования 1986 года
Почтовый блок СССР 1986 года, посвящённый исследованию кометы Галлея
Приближение кометы Галлея было впервые зарегистрировано астрономами Джуиттом и Даниельсоном 16 октября 1982 года. С 1984 по 1987 год осуществлялись две программы по наблюдениям кометы:
Уровень развития космонавтики к этому времени предоставил учёным возможность исследовать комету в непосредственной близости, для чего было запущено несколько космических аппаратов, а также межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2». Они передавали фотографии кометы, ее ядра, кольцевых кратеров. По снимкам также была оценена характеристика пыли и отражательная способность.
В общей сложности оба аппарата передали на Землю более 1500 изображений, в том числе около 70 изображений ядра.
Комета наблюдалась из космоса при помощи телескопов различного вида и мощности, в том числе и с орбиты.Определённый вклад в изучение кометы Галлея внесли также два японских аппарата: «Суйсэй» и «Сакигакэ».
Фото кометы Галлея 1986 год с земли
Исследования кометы Галлея были включены в программу двух миссий космического челнока «Челленджер», однако катастрофа во время старта первой миссии 28 января 1986 года привела к гибели корабля и семи астронавтов. Космическая платформа для изучения комет «ASTRO-1» после катастрофы американской программы пилотируемых полётов, была выведена на орбиту лишь в декабре 1990 года.
После 1986 года
12 февраля 1991 года на расстоянии 14,4 а. е. у кометы Галлея внезапно произошёл выброс вещества, продолжавшийся несколько месяцев и высвободивший облако пыли около 300 000 км в поперечнике.
Комета Галлея последний раз наблюдалась 6—8 марта 2003 года тремя «Очень большими телескопами» ESO в Серро-Параналь, Чили, когда её звёздная величина составляла 28,2 и она прошла 4/5 расстояния до самой дальней точки орбиты. Эти телескопы наблюдали комету при рекордных для комет расстоянии (28,06 а. е. или 4200 млн км) и звёздной величине, чтобы отработать методы поиска очень тусклых транснептуновых объектов.
Комета Галлея на расстоянии 28,06 а. е. от Солнца (едва различимая более тёмная точка в центре на крупнозернистом фоне)
Теперь астрономы могут наблюдать комету в любой точке её орбиты. По состоянию на 3 октября 2014 года комета Галлея находилась в созвездии Гидры на расстоянии почти 34 а.е. от Солнца, это за орбитой Нептуна и дальше положения Плутона в то время.
Комета достигнет афелия в декабре 2023 года, после чего начнёт снова сближаться с Солнцем.
Когда мы увидим комету в следующий раз?
Ученые ожидают, что ближайший прилет кометы Галлея случится предположительно 28 июля 2061 года.
Вероятно, он станет одним из наиболее эпичных событий в современной астрономии, ибо перигелий объекта, как и сама Земля будут располагаться по одну сторону от Солнца. Специалисты НАСА считают, что во время прилета 2061 года комету можно будет увидеть невооруженным глазом на протяжении четырех месяцев. Не вызывает сомнения, что земляне смогут насладиться потрясающим по красоте зрелищем, особенно в предрассветные и предзакатные часы.
Видимая звездная величина, то есть мера яркости ожидаемой в 2061 году кометы оценивается в -0,3.
Для сравнения можно сказать, что в 1986 году это значение равнялось +2,1m.
После прохождения перигелия комета Галлея исчезнет с нашего небосвода и отправится в темные глубины космоса. Ее следующее появление ожидается в 2134 году: перигелий – 27 марта, а 7 мая она приблизится к Земле на 0,09 а. е. В это время ее видимая величина будет составлять примерно −2,0m. Погрешность предсказанной даты колеблется от нескольких месяцев до 5 лет.
При самом плохом стечение обстоятельств комета может прилететь и вовсе через несколько сотен лет. К примеру, такое возможно при ее столкновении с каким-либо объектом в космосе.
Столетия упорных исследований не прошли даром. Сегодня мы много знаем о природе кометы Галлея, но есть вопросы, которые еще необходимо выяснить. Среди них:причины, порождающие внезапные вспышки блеска, странное поведение кометного хвоста, который может увеличиваться даже при удалении от Солнца. Существует теория о наличии собственного источника энергии, которую хотелось бы проверить. Также не совсем понятно, как происходит деление кометного ядра, что наблюдалось, например, в 1910 году. Вызывают вопросы и некоторые аспекты орбиты объекта.
Ученые считают, что комета Галлея является ровесницей нашей Солнечной системы. Поэтому ее изучение может дать ответы на многие вопросы, касающиеся зарождения Земли, других планет и их дальнейшей эволюции.
Суеверия, связанные с кометой Галлея
Ничто не предвещало худшего горя и несчастья в течение столетий и не могло сравниться по силе отрицательного воздействия на судьбы людей, как появление кометы. Волны самоубийств, эпидемии, землетрясения, неустойчивая погода и политические катаклизмы — все это в разное время связывалось с появлением комет. Не избежала этой славы и комета Галлея.
Падение китайской империи Шан было впервые занесено в хроники как политическое событие, которое произошло во время приближения кометы Галлея. Каждое ее появление (с периодичностью в 76 лет) связано с многочисленными бурными событиями.
События и бедствия, приписываемые комете
Паника 1910 года
В 1910 г. возвращение кометы Галлея вызвало настоящую панику среди населения Земли. Дело в том, что незадолго до этого астрономы сделали два значительных открытия:
1) благодаря спектральному анализу испускаемых кометой газов было установлено, что в их состав входят молекулы циана, угарного газа и других ядовитых для человека элементов;
2) было с точностью установлено, что 18 мая 1910 г. комета пролетит точно между Солнцем и Землей, и в этот момент наша планета погрузится в газовый кометный хвост, всегда направленный точно от Солнца.
И тут начался настоящий психоз. Люди ждали, что Землю окутает ядовитыми газами от хвоста кометы и произойдет конец света. И если конец света в декабре 2012 г. мы с вами воспринимали несерьезно, т.к. не было потенциальной причины такой резкой гибели мира, то в 1910 г. такая причина была (как тогда казалось).
Иллюстрация из газеты того времени. Кролик из бутылки льет цианид на людей, а его свеча отравляет воздух угарным газом. Надпись: «Кролик конца света»
Люди обсуждали, что же будет с Землей. Умрут ли все быстро от отравления, будут медленно задыхаться или начнутся эпидемии. Небывалая паника спровоцировала спрос на шарлатанские «антикоментные таблетки» и «антикометные зонтики».
Многие люди наполняли бочки водой и забирались в них надеясь таким образом спастись от газов и воспламенившейся земной атмосферы. Увеличилось число пессимистов-самоубийц, которые предпочитали умереть по собственной воле, а не ждать, пока их убьет комета.
Ученые быстро развеяли эти мифы и рассказали, что хвост кометы разрежен и находящиеся в нем газы не могут как-то негативно повлиять на людей. Плюс ко всему геофизические наблюдения показали, что ядовитых веществ в атмосфере крайне мало и все, что хоть как-то могло покалечить людей, задержалось в верхних слоях защитного для Земли.
Марк Твен и комета Галлея
Кратко стоит упомянуть о необычном высказывании Марка Твена. О достоверности этих слов судить трудно, поскольку о них сообщил биограф писателя Альберт Пейн.
Так вот, Марк Твен родился 30 ноября 1835 года. За 2 недели до этого орбита кометы Галлея прошла ближайшую точку к Солнцу (так называемый, перигелий). В 1909 году писатель якобы сказал, что умрет вместе со следующих пришествием небесного объекта. Так и случилось: через год Марк Твен умер спустя день после перигелия.
Комета Галлея в искусстве
Комету Галлея можно встретить на множестве картин. Более того, изображение кометы можно найти и в книгах, на ювелирных изделиях и даже в учебниках. Многие считают, что именно она присутствует на картине «Поклонение волхов» Джотто ди Бондоне и на древнем британском гобелене 1066г.
Кроме того данное небесное тело встречается: