Komeetta

Hale-Boppin komeetta.

Komeettaelipyrstötähtion pienehköaurinkokunnankappale, joka muistuttaaasteroidia,mutta koostuu pääasiassajäästä,ja jonka ympärillä onAuringonsäteilyn irrottamankaasunjapölynmuodostamakoma.Komeettojen radat ovat usein hyvineksentrisiä,ja niiden saapuessa lähelleAurinkoaniiden taakse muodostuu miljoonienkilometrienmittainen pyrstö, joka osoittaa poispäin Auringosta.

Rakenne

Komeetan ulkoinen rakenne.

Ydin

Komeetan ydin on yleensä halkaisijaltaan muutamia kilometrejä, korkeintaan 50 kilometriä. Se on rakenteeltaan varsin löyhä ja koostuu keskimäärin 75-prosenttisestihiilidioksidi-,metaani- javesijäästä.Vettä on näistä suhteellisesti eniten,Halleyn komeetassa80 %. Muita komeetoissa esiintyviä yhdisteitä ovathiilimonoksidiCO ja formaldehydi H₂CO. Pääasialliset ytimen alkuaineet ovat siisvety,hiili,typpijahappi.

Loput 25 prosenttia koostuvat erilaistenmineraalienmuodostamastasorastajapölystä,jota onjäänseassa. Ytimen pinta on mahdollisesti orgaanisten yhdisteiden peitossa, jotka raskaampina ovat jääneet jäljelle jään haihduttua pois ja jotka muodostavattervamaisenkerroksen. Orgaaniset yhdisteet ovat hyvin tummia, ja niinpä komeettaytimet ovat eräitä aurinkokunnan tummimmista kappaleista. EsimerkiksiHalleyn komeetanalbedoon 0,04 jaBarrellyn komeetanvain 0,024–0,03, kunasfaltillase on 0,07.Fred Whippleon kuvannut komeetan ydintä” likaiseksi lumipalloksi”.

Ytimen koossapitävätvoimatovat siinä määrin heikot, ettäkaasunjapölynirtoaminen, valtavatlämpötilanvaihtelutkomeetan kulkiessa radallaan japlaneettojenaiheuttamatvuorovesivoimatsaavat ytimen usein hajoamaan pienempiin osiin komeetan saapuessa lähelleperiheliään.EsimerkiksiWestin komeetannähtiin hajoavan neljään tai viiteen osaan pian perihelinsä jälkeen vuonna1975;Shoemaker-Levy 9puolestaan ohittiJupiterinvain 21 000 kilometrin päästä vuonna1992ja hajosi sadoiksi kappaleiksi, ja kaksi vuotta myöhemmin se törmäsi planeettaan. Tapaus oli ensimmäinen tähtitieteilijöiden havaitsemataivaankappaleidenvälinen törmäys. MyösSiperiassavuonna1908tapahtunutTunguskan räjähdyssaattoi olla komeetan aiheuttama.

Auringon säteily aiheuttaa ytimen pinnalla olevanlumenjajäänsulamisen jahöyrystymisentaisublimoitumisensuoraanhöyryksi,ja sen mukana vapautuu myöspölyäja soraa. Halleyn komeetalla kaasua irtosi perihelin aikaan 10–40tonniasekunnissa ja lisäksi useita tonneja pölyä. Irtautuneesta aineksesta muodostuu ytimen ympärille koma, ohut kaasuhuntu, joka lähelläAurinkoasaattaa kasvaa jopa itse tähteä suuremmaksi ja hyvin harvaksi. Aineiden irtaantuminen saa koman kirkastumaan huomattavasti; kaasupurkaukset ovat kuitenkin hyvin epäsäännöllisiä, ja niinpä komeettojen kirkkautta on vaikea ennustaa etukäteen. Kauempana Auringosta komeetta on ulkoisesti erotettavissaasteroideistalähinnä heikon komansa perusteella;Oortin pilvessäkomeetat ovat pelkkiäjäälohkareita.

Pyrstö

Komeetan saapuessaaurinkokunnansisäosiin Auringonsäteilynpainesekäaurinkotuulisaavat hiukkaset irtautumaan ytimen pinnasta. Ne venyvät likimain Auringosta poispäin osoittavaksi pyrstöksi, joka voi pisimmillään olla jopa 150 miljoonaa kilometriä – sama kuin Maan ja Auringon välinen etäisyys. Pyrstö on usein jakautunut kahteen osaan,pölypyrstöönjakaasu-eliplasmapyrstöön.Pölypyrstö on syntynyt säteilypaineen irrottamasta pölystä, jonka hiukkasten nopeudet ovat suhteellisen pieniä, mistä aiheutuu pyrstön kaareutuminen komeetan kiertorataa kohden. Väriltään pölypyrstö on kellertävä, ja se heijastaa suoraan auringonvaloa. Joskus pölypyrstö on kaareutunut niin paljon, että sopivassa kulmassa Maasta katsottuna se näyttää osoittavan Aurinkoon päin; tällöin sitä kutsutaan harhaanjohtavastivastapyrstöksi.

Plasmapyrstö koostuu aurinkotuulen irrottamasta, osittain ionisoituneesta kaasusta sekä erittäin hienojakoisesta pölystä, ja se osoittaa suoraan Auringosta poispäin. Pyrstö on väriltään sinertävä, ja sen väri syntyyultraviolettisäteilynvirittämistä atomeista. Myös plasmapyrstö heijastaa hieman auringonvaloa. Pyrstössä joskus havaittavat teräväpiirteiset mutkittelevat kuviot ovat seurausta Auringon magneettikentän kuvioista, joita aurinkotuuli seuraa.

Alkuperä

Komeettojen uskotaan olevan jäänne aurinkokunnan alkuajoilta, jolloin ne tiivistyivät muiden kappaleiden tavoinprotoplanetaarisesta kiekostaja sinkoutuivat kaukaisille kiertoradoille nuorten kaasujättiläisplaneettojen painovoiman vaikutuksesta.Ne muodostivat 50 000–100 000AU:n päähän AuringostaOortin pilven,jossa niiden kiertoradat vähitellen vakiintuivat ympyrämäisemmiksi lähitähtien vaikutuksesta. Radat eivät kuitenkaan enää sijainneet aurinkokunnan tasossa vaan olivat hajaantuneet ympäröimään aurinkokuntaa kaikkialta. Vuorovaikutukset muiden tähtien vastaavien vyöhykkeiden kanssa ovat yksi mahdollinen syy sille, miksi osa komeetoista sinkoutuu uudelleen elliptiselle radalle lähelle Aurinkoa.

Kiertorata

Tyypillisen komeetan kiertorata. Lähellä Aurinkoa komeetan ratanopeus kasvaa huomattavasti kaukaisempiin osiin verrattuna. A = Aurinko, B = planeetta, C = komeetta.

Kiertoratojensa perusteella komeetat voidaan jakaa karkeasti kahteen ryhmään.Pitkäperiodistenkomeettojen aphelit sijaitsevat suureksi osaksi noin 50 000 AU:n etäisyydellä Oortin pilvessä, jossa niitä arvellaan olevan jopa satoja miljardeja eli jopa useiden kymmenien Maan massojen verran. Keskittymän pitkäperiodisten komeettojen apheleissä huomasi ensimmäisenäJan Oortvuonna1950.Lyhytperiodistenkomeettojen kiertoaika on alle 200 vuotta, ja ne ovat iältään varsin nuoria.Gerard Kuiperosoitti1951,että ne ovat peräisin eri komeettapopulaatiosta kuin pitkäperiodiset: niiden kiertoradan kaltevuus on alle 40° ja ne kiertävät Aurinkoa samaan suuntaan kuin planeetat. Hänen mukaansa ne tulivat aivanNeptunuksenradan takaa vyöhykkeeltä, jota nykyisin kutsutaanKuiperin vyöhykkeeksi.

Eräiden komeettojen kiertorata on poikkeava.Encken komeettakiertää Aurinkoa lähimmilläänMerkuriuksenradan sisäpuolella ja kauimmillaankin Jupiterin radan sisällä. Komeetta 29P/Schwassmann-Wachmann puolestaan pysyttelee jatkuvasti Jupiterin ja Saturnuksen ratojen välissä, kun taas aiemmin asteroidiksi luokiteltu komeetta2060 Chironkiertää Saturnuksen jaUranuksenvälissä. Sillä on havaittavissa vähäinen koma, joka erottaa sen asteroideista. Eräät komeetat saapuvat kiertoradallaan äärimmäisen lähelle Aurinkoa ja saattavat jopa iskeytyä siihen. Toisaalta Jupiterin ja Saturnuksen voimakas painovoima saattaa sinkauttaa komeetan kokonaan ulos aurinkokunnasta vievälle radalle. Toistaiseksi ainuttakaan aurinkokunnan ulkopuolelta tullutta komeettaa ei ole havaittu.

Komeettoja havaitaan nykyisin vuosittain kymmenkunta, joista useimmat ovat havaittavissa vainkaukoputkellaja osa myöskiikarilla.Suuria komeettoja, jotka näkyvät kirkkaana paljain silminkin, ilmestyy keskimäärin kerran tai kaksi vuosikymmenessä. Edelliset kirkkaat komeetat olivatHale-Boppvuonna1997jaHyakutakevuotta aiemmin.12. tammikuuta2007perihelissä oleva komeettaC/2006 P1(McNaught) on saavuttanut magnitudin –2 kirkkauden.

Auringonhipoja on komeetta, jonka kiertorata vie sen perihelissä hyvin lähelle Aurinkoa. Tällöin pieni tai jäinen komeetta saattaa höyrystyä kokonaan, eikä se selviä Auringon ohituksesta. Komeetan kirkastuminen riippuu siitä, kuinka hyvin se selviää Auringon kuumuudesta.

Tunnettuja komeettoja

• Halleyn komeetta
• Kohoutekin komeetta
• Shoemaker-Levy 9
• Hale-Bopp
• Hyakutake
• 17P/Holmes24.10.2007 kirkastui lähes miljoonakertaisesti
• C/2020 F3 (NEOWISE)

Uskomuksia

Pyrstötähtiä on muinoin pidetty merkittävinäennusmerkkeinä.Keskiajalla Euroopassa pyrstötähtiä pidettiin pahojen aikojen enteinä. Tällä ei ole kuitenkaan ollut mitään tekemistä sen kanssa, että nykyisin komeettojen tiedetään voivan periaatteessa törmätäMaahan.Myös suomenkielinen nimipyrstötähtikertoo, miksi sitä on luultu:tähdeksi,jolla on pyrstö. Tähdet ja planeetat (joita niitäkin kutsuttiin tähdiksi, kiertotähdiksi) on kuviteltu osiksi kiinteää tai kiinteistä osista muodostunuttataivaankanttatai muuta jumalallista näyttämöä, jolla kaikki kulkee vääjäämättömän kellon tarkkuudella ennalta säädettyä rataa. Kaikki poikkeuksellinen on käsitetty tätä taustaa vasten merkeiksi, jotka jumalallinen voima on tarkoituksella tehnyt ihmisten nähtäväksi. Siksi sen on oltava jotain hyvin tärkeää.

Katso myös

• Luettelo komeetoista
• Asteroidivyöhykkeen komeetta
• Kreutzin ryhmä

Kirjallisuutta

• Kari Kaila, Heikki Oja, Mauri Valtonen, Tapio Korhonen:Komeetat.Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 1983.ISBN 951-9269-22-3.
• Valtonen, Mauri:Kvasaareja ja mustia aukkoja.Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 1992.ISBN 951-9269-63-0.
• Bailey, M. E. et al.:The Origin of Comets,Pergamon Press: Oxford; New York 1990,ISBN 0080348599.

Aurinkokunta