регистрация /  вход

Комета C/2007 N3 (Lulin) (стр. 1 из 2)

Министерство образования и науки Украины

Министерство образования и науки Автономной Республики Крым

Малая академия наук школьников Крыма «Искатель»

секция астрономии

КОМЕТА C /2007 N 3 ( Lulin )

Работу выполнил:

Потапов Евгений, дч

учащийся Гимназии №11 им. К.А. Тренева

Научные руководители:

Лавут Елена Сергеевна,

Максименко Алевтина Павловна

Симферополь

2009г.


СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Общие сведения о кометах

краткая история изучения комет

строение, состав комет

природа комет

общая теория об элементах орбиты

Комета C/2007 N3 (Lulin)

общие сведения о комете

расчет орбиты кометы

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

За все время, проведенное в Малой Академии Наук, мне удалось пронаблюдать, сфотографировать и изучить несколько комет. По двум из них, самым ярким и знаменитым я написал работы. Это были комета 73Р Швассмана-Вахмана 3, которая в 2006 году распалась на множество фрагментов, подобно комете Шумейкеров-Леви 9, и выдающаяся комета 2007 года 17Р Holmes, внезапно вспыхнувшая и, тем самым, повысившая свою яркость более, чем в 400 000 раз. Все эти работы были основаны на живых фотографиях этих комет. Однако, в прошедший год меня постигла неудача и единственная, хоть как-то проявившая себя комета, на которую я возлагал большие надежды в написании будущей работы, пролетела в самый дождливый период, дав возможность в редких проявлениях между тучами запечатлеть комету С/2007 N3 Lulin на пленку всего 5 раз за 2 ночи наблюдений. Но, я не стал искать новую тему для будущего творческого взноса, потому, что меня очень заинтересовало очень быстрое движение этой кометы по звездному небу. Я решил узнать, откуда такая скорость передвижения и как она связана с орбитой кометы? Для этого я попытался сам рассчитать элементы ее орбиты, начертить саму орбиту, а также, по возможности, сделать другие вычисления, исходя из 5 фотографий кометы Лулина.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Краткая история изучения комет:

Ещё в древности человек мог наблюдать прекрасные хвостатые светящиеся образования на небе, которые, завораживая своим видом, внезапно появлялись и исчезали куда-то. Эти объекты назвали кометами, что означает «длинноволосые», «косматые».

Первое письменное упоминание о появлении кометы датируется 2296г. до н. э. Движение кометы по созвездиям тщательно наблюдалось китайскими астрономами. Научно обосновать явление комет первым попытался Аристотель. На принадлежность комет к Солнечной системе впервые указал Э. Галлей. Джованни Вирджинио Скиапарелли впервые показал, что рой кометных тел, сопровождает Солнце в его движении среди звёзд. Этот рой был назван облаком Оорта. Эрнст Юлиус Эпик установил, что ежегодно нашу Солнечную систему покидают несколько наблюдавшихся комет. Известный советский астроном Борис Александрович Воронцов-Вельяминов продолжил идеи Эпика и высказал предположение о существовании межгалактического кометного фона.

За прошедшие двести лет астрономия совершила гигантский прорыв в понимании законов строения и эволюции комет. В наши дни для изучения комет используются не только наземные средства наблюдений, но и возможности космических аппаратов.

Строение. Состав комет:

У комет, приблизившихся к Солнцу, различают «голову» и «хвост». Центральная часть головы кометы называется ядром. Ядро -это небольшое компактное тело, являющееся конгломератом каменной и ледяной пород. Диаметры ядра колеблются в пределах от 0,5 до 20 км, масса составляет 10 в 10 степени кг. Оно, в основном, состоит из смеси льдов различной природы.

Ядро кометы окутывает оболочка кома, которая является вторичным образованием, т. к. состоит из вещества, выброшенного из кометного ядра.

Под действием светового давления и корпускулярных потоков образуется хвост. Хвост кометы - длинные струйные образования из головы кометы в противоположную от Солнца сторону. Хвост кометы состоит из улетучивающихся из ядра под действием солнечных лучей молекул газов и частиц пыли. Хвосты различают: пылевой, газовый и аномальный.

Природа комет:

Вдали от Солнца температура кометного ядра близка к абсолютному нулю. На расстоянии примерно 5а.е. от Солнца температура на поверхности кометного ядра становится -140 градусов Цельсия. Начинается процесс испарения льдов. При испарении летучих веществ на поверхности ядра образуется корка, препятствующая дальнейшему испарению газов. Толщина корки увеличивается с течением времени. Это явление называется «кометная старость». Кометам свойственно "омолаживаться". Это происходит при столкновениях комет между собой или с астероидами. Сохранению молодости комет способствует их выброс в облако Оорта. Механизм столкновения комет может приводить не только к их омоложению, но и к дроблению кометных ядер на более мелкие. Известны "микрокометы" и "миникометы".

Кометы делят на два основных класса в зависимости от периода их обращения вокруг Солнца:

Короткопериодическими называют кометы с периодами обращения менее 200 лет, а долгопериодическими - с периодами более 200 лет. Все короткопериодические кометы являются членами разных кометно-планетных семейств больших планет.


Общая теория об элементах орбиты

Рис. 1

Элементы орбиты - величины, характеризующие орбиту небесного тела, а также положения тела на орбите.

Орбита небесного тела, движущегося в поле тяготения др. тела, представляет собой кривую второго порядка (конич. сечение), в одном из фокусов которой находится центр масс двух тел (притягивающий центр). Данное определение относится к случаю, когда взаимодействующие тела сферически-симметричны или же находятся на столь большом расстоянии, что отклонение их формы от сферической не сказывается существенно на силе взаимодействия.

Точка орбиты тела, ближайшая к притягивающему центру, наз. перицентром, а наиболее удаленная - апоцентром. В данном случае это перигелий и афелий.

На рис. 1 Sxy - основная координатная плоскость. Здесь это плоскость земного экватора.

Ось Sx направлена в основную точку, за которую для орбит тел в Солнечной системе чаще всего принимают точку весеннего равноденствия

(одну из точек пересечения экватора с эклиптикой). Плоскость NПN' - плоскость орбиты небесного тела, П - перигелий орбиты,
- полюс орбиты (он находится на прямой, проходящей через перигелий и перпендикулярной к плоскости орбиты), T - положение небесного тела на орбите.

Прямая NSN' , по которой плоскость орбиты NПN' пересекается с основной координатной плоскостью Sxy , называется линией узлов. Полупрямая SN , которую небесное тело пересекает, показывает положительное направление линии узлов. Если движение небесного тела происходит против часовой стрелки для наблюдателя, находящегося в полюсе орбиты

, то точка N называется восходящим узлом орбиты, а N' - нисходящим узлом. Угол
между осью Sx и полупрямой SN наз. долготой восходящего узла. Этот угол отсчитывается от оси Sx в сторону оси Sy от 0 до 360o . Угол i между плоскостью орбиты и плоскостью Sxy называется наклоном орбиты. Наклон может иметь все значения от 0 до 180o . Если
, то движение наз. прямым, если же
, то обратным. Угловое расстояние
линии от линии узлов SN наз. расстоянием перигелия от узла или аргументом перигелия. Угол
отсчитывается в направлении движения тела от 0 до 360o .

Рис. 2

Величины

составляют первую группу элементов орбиты, первые два из них характеризуют положение плоскости орбиты, а третий - ориентацию орбиты в этой плоскости.

Размер орбиты и ее форму характеризуют элементы p и e - параметр и эксцетреситет (рис. 2). Эксцетреситетом орбиты e наз. отношение расстояния между фокусами F1 F2 =2c этой орбиты к расстоянию между ее вершинами A и A' . Расстояние между ее вершинами обозначают 2a , а величину a наз. большой полуосью орбиты, так что e=c/a . Для нашей параболической орбиты c=a , поэтому e =1. Половина фокальной хорды DD' орбиты, перпендикулярной к ее оси, носит название фокального параметра и обозначается буквой p . Вместо двух элементов p и e для параболы используют один элемент q=p/2 - перигелийное расстояние (на рис. 2 отрезок AF 1 ). Движение по круговой орбите является частным случаем движения по эллипсу (e =0).

Положение небесного тела на орбите в некоторый начальный момент времени t 0 определяется его угловым расстоянием от линии апсид. Этот угол обозначается через M 0 и наз. средней аномалией в эпоху. Часто в качестве элемента выбирают момент времени

прохождения небесного тела через перигелий орбиты.

Элементы

наз. кеплеровскими элементами. Они определяют орбиту независимо от того, является ли она эллиптической, гиперболической или параболической.

Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!