혜성의 구조와 비밀

혜성의 구조와 비밀

오늘은 신비한 모습으로 우주에서 우리 눈에 나타나는 혜성에 대해서 알아보려고 한다. 혜성은 특히 꼬리가 눈에 띠게 되며 태양풍에 의해 많이 발생하게 된다. 그렇다면 이런 혜성이 어떻게 움직이고 어떤 물질로 이루어져 있는지 하나씩 살펴보도록 하자. 혜성은 하늘에서 가장 화려한 물체 중 하나이며 밝게 빛나는 코마와 긴 먼지 테일 및 이온 테일을 가지고 있다. 혜성은 어떤 방향에서든 무작위로 나타날 수 있으며 태양 주위에서 매우 편심한 궤도에서 움직일 때 수개월 동안 멋지고 끊임없이 변화하는 디스플레이를 제공한다. 혜성은 태양계의 형성에서 남겨진 시체이기 때문에 과학자들에게 중요하다. 그것들은 태양 성운에서 형성한 최초의 고체 중 하나였으며 태양과 행성이 형성되는 붕괴되는 성간 먼지와 가스 구름이 있었다. 휘발성 얼음이 응축되기에 충분히 차가웠던 태양 성운의 바깥 지역에 혜성이 형성되었다. 이것은 일반적으로 5 천문 단위를 넘어서거나 목성 의 궤도를 넘어서는 것으로 간주된다. 혜성은 행성 너머의 먼 궤도에 저장되어 있기 때문에 태양계의 더 큰 몸체를 녹이거나 변화시킨 수정과정을 거의 거치지 않았다. 따라서 그들은 원시 태양 성운과 행성계의 형성과 관련된 과정에 대한 물리적, 화학적 기록을 유지한다. 혜성은 4개의 보이는 부분으로 구성된다. 이온 꼬리는 태양으로부터의 자외선 광자에 의해 이온화되고 태양풍에 의해 날아갈 때 휘발성 가스로부터 형성된다. 이온 꼬리는 태양과 거의 똑같이 떨어져 있으며 일산화탄소 이온의 존재로 인해 푸른 빛을 낸다. 혜성은 태양계의 다른 행성의 궤도보다 훨씬 더 편심한 궤도소행성과 훨씬 더 지구의 궤도 면에 기울어져 있다. 일부 혜성들은 5만AU 이상의 거리에서 나온 것으로 보인다. 이는 가장 가까운 별까지의 거리의 상당 부분이다. 그들의 궤도 기간은 수백만 년이 될 수 있다. 다른 혜성에는 목성과 토성의 궤도에서 지구 행성의 궤도로 이동하는 짧은 기간과 작은 궤도가 있다. 어떤 혜성은 성간 공간에서 나온 것처럼 보이고 태양 주위를 열면쌍곡선 궤 이지만 실제로 태양계의 구성원이다. 혜성은 일반적으로 발견자로 명명되지만 일부 혜성은 궤도가 주기적이라는 것을 처음 인식한 과학자의 이름을 따서 명명되었다. 혜성 궤도가 그것의 복귀를 예측하기에 충분히 결정되지 않은 경우 혜성은 원래 발견자와 그것을 다시 발견한 관찰자의 이름을 따서 명명되었다. 혜성의 이름 앞에 나타나는 숫자는 주기적인 것임을 나타낸다. 혜성은 주기적으로 확인되는 순서대로 번호가 매겨진다. 혜성 핵이 태양에 가까워지면 표면 위 또는 근처의 얼음이 승화되어 고체에서 증기상으로 직접 변형된다. 가스 분자 규산염 빙과에 포함되었던 유기먼지를 운반하며 핵 표면에서 흐른다. 혜성 핵은 작기 때문에 중력 이 너무 약해서 그 대기를 유지하지 못하고 우주로 자유롭게 흘러 나온다. 다른 얼음은 다른 온도에서 승화 되기 때문에 태양열파가 표면으로 침투 할 때 가스는 표면 아래의 다른 깊이에서 나온다. 따라서 표면에 가장 가까운 층은 가장 휘발성이 많은 얼음에서 점차적으로 고갈된다. 배출 가스에 의해 들어 올려지기에는 너무 큰 입자로 만들어진 비 휘발성 분진의 지연 퇴적물이 표면에서 발생한다. 비 휘발성층은 너무 두껍게 되어 그 아래의 얼음 성분을 효과적으로 절연시켜 추가 승화를 방지 할 수 있다. 혜성 핵의 내부 구조는 여전히 추측의 영역이다. 일반적으로 얼음 성운은 태양 성운에서 저속으로 합쳐져서 단일 고체로 녹이거나 압축하기에 충분한 에너지가 없는 것으로 여겨진다. 두 가지 주요한 설명은 혜성 핵이 푹신한 응집체라고 미국 천문학자가 처음 제안했다. 혜성 핵의 작은 크기와 낮은 중력으로 인해 승화 얼음으로부터 가스는 공간의 진공으로 자유롭게 팽창한다. 유출 가스에는 규산염, 유기물 및 때로는 추가 얼음으로 구성된 미세한 먼지 입자가 포함된다. 분자는 햇빛에 노출되기 때문에 분리되기 시작하여 라디칼과 개별 원자로 분해된다. 가장 일반적인 경우는 물 분자이며 수소와 수산화이온으로 분리된다. 유기 먼지 입자는 유출 코마에 분자와 라디칼을 방출하는 것으로 보인다. 혜성은 일반적으로 태양계의 다른 물체보다 더 편심하고 경사가 더 큰 궤도에 있다. 일반적으로 혜성은 처음에 두 개의 동적 그룹으로 분류되었다. 200년보다 짧은 궤도주기를 가진 단기간 혜성 과궤도주기가 200년 이상인 장기 혜성이 있다. 짧은 기간의 혜성은 두 그룹으로 나뉘어졌는데 목성은 약 20년보다 짧은 패밀리 혜성과 20년보다 길지만 200년보다 짧은 핼리형 혜성으로 나뉜다. 혜성은 자연에 해를 끼친다. 지구를 가로지르는 궤도에 있고 충돌 할 수 있기 때문이다. 매년 지구 궤도를 가로지르는 대략 10개의 장주기 혜성이 있다. 지구는 혜성당 영향 받을 확률은 평균적으로 매우 낮다. 매년 지구의 궤도를 가로 지르는 혜성 10개의 추정 ​​속도를 감안할 때 그 결과 450만 년 평균 시간이 발생할 정도이다. 긴 주기의 혜성은 매우 편심하고 고도로 기울어진 궤도에서 움직이므로 평균 충격 속도는 다른 천체, 즉 소행성보다 훨씬 높다. 소행성 영향은 혜성 영향보다 훨씬 더 빈번하지만 지구 궤도를 가로지르는 일부 혜성은 알려진 지구 근처 소행성보다 상당히 크다. 천문학자들은 계속해서 혜성은 어디에서 왔는가라고 물었다. 성간 공간에서 혜성이 사로 잡혔거나 거대한 행성에서 혜성이 폭발했거나 혜성이 행성에 통합되지 않은 최초의 물질이었다는 세 가지 학파가 있었다. 첫 번째 아이디어는 프랑스 수학자이자 천문학자 피에르 라플라스가 제안한 반면 두 번째 아이디어는 또 다른 프랑스 수학자인 조셉 라그랑주에서 나왔다. 세 번째는 영국 천문학자 조지 챔버스에서 나왔다.