彗星とは？起源と科学的発見

2007 年にオーストラリアのサイディング スプリングで撮影された P1/McNaught 彗星。SOERFM/ウィキメディア コモンズ CC BY-SA 3.0

彗星は太陽系の大きな謎です。何世紀にもわたって、人々はそれらを現れたり消えたりする邪悪な前兆と見なしていました。彼らは幽霊のように見え、恐ろしいことさえありました。しかし、科学的学習が迷信と恐怖から引き継がれるにつれて、人々は彗星が実際に何であるかを学びました: 氷と塵と岩の塊です.太陽に近づくことのない人もいれば、近づく人もいます。それらは夜空に見られるものです。

太陽熱と太陽風の作用は、彗星の外観を劇的に変化させます。しかし、惑星科学者も彗星を大切にしています。なぜなら、彗星は太陽系の起源と進化の魅力的な部分を表しているからです。それらは、太陽と惑星の歴史の最も初期の時代にさかのぼり、太陽系で最も古い物質のいくつかを含んでいます.

歴史と探査における彗星

歴史的に、彗星は塵や岩石の粒子が混ざった大きな氷の塊であるため、「汚れた雪玉」と呼ばれてきました。興味深いことに、彗星が氷のような天体であるという考えが最終的に真実であることが証明されたのは、過去 100 年ほどのことです。最近では、天文学者は宇宙船だけでなく地球からも彗星を見てきました。数年前、Rosetta と呼ばれるミッションが実際に彗星 67P/Churyumov-Gerasimenko を周回し、その氷の表面に探査機を着陸させました。

彗星の起源

彗星は、太陽系の遠く離れたところからやってくる。 カイパーコール （海王星の軌道から伸びている 、 そしてそのオールトの雲太陽系の最も外側の部分を形成しています。彗星の軌道は非常に楕円形で、一方の焦点が太陽にあり、もう一方の端が天王星や海王星の軌道をはるかに超えることがあります。時折、彗星の軌道は、太陽を含む太陽系の他の天体の 1 つと直接衝突するコースをたどります。さまざまな惑星と太陽の引力もそれらの軌道を形作り、彗星が太陽の周りをより多く旅行するにつれて、そのような衝突が起こりやすくなります。

彗星核

彗星の主要な部分は核として知られています。それは、大部分が氷、岩のかけら、ほこり、その他の凍ったガスの混合物です。氷は通常、水と凍った二酸化炭素（ドライアイス）です。彗星が太陽に最も近づくとき、核はコマと呼ばれる氷と塵の粒子の雲に囲まれているため、確認するのが非常に困難です。深宇宙では、「裸の」核は太陽のわずかな割合しか反映していません。 放射線 、検出器にはほとんど見えません。典型的な彗星核の大きさは、直径約 100 メートルから 50 キロメートル (31 マイル) 以上までさまざまです。

太陽系の歴史の早い段階で、彗星が地球や他の惑星に水を届けた可能性があるという証拠がいくつかあります。ロゼッタ ミッションは、彗星 67/チュリュモフ ゲラシメンコで見つかった水の種類を測定し、その水が地球の水とまったく同じではないことを発見しました。しかし、彗星がどれだけの量の水を惑星に提供したかを証明または反証するには、他の彗星についてさらに研究する必要があります。

彗星のコマと尾

彗星が太陽に近づくと、放射線が凍ったガスと氷を蒸発させ始め、天体の周りに曇った輝きを作り出します。正式には とともに、 この雲は、数千キロメートルにわたって広がる可能性があります。地球から彗星を観察するとき、コマはしばしば彗星の「頭」として見えます。

彗星の他の特徴的な部分は尾部です。太陽からの放射圧が物質を彗星から押し出し、2 つの尾を形成します。最初の尾はダストの尾で、2 番目の尾はプラズマの尾で、原子核から蒸発し、太陽風との相互作用によって活性化されたガスで構成されています。尾の塵がパンくずの流れのように残り、彗星が太陽系を移動した経路を示しています。ガスの尾は肉眼で見るのは非常に難しいですが、写真で見ると鮮やかな青色に光っています。それは太陽から直接離れており、太陽風の影響を受けています。多くの場合、太陽から地球までの距離と同じ距離に広がっています。

短周期彗星とカイパーベルト

一般に、彗星には 2 種類あります。それらの種類は、太陽系での起源を教えてくれます。 1 つ目は、周期の短い彗星です。それらは 200 年以内に太陽を周回します。このタイプの彗星の多くは、カイパー ベルトで発生しました。

長周期彗星とオールトの雲

彗星の中には、太陽の周りを 1 周するのに 200 年以上かかるものもあります。数千年、数百万年かかるものもあります。周期の長いものはオールトの雲から来ています。太陽から 75,000 天文単位以上離れており、何百万もの彗星が含まれています。 (「天文単位」という用語は測定単位です、地球と太陽の間の距離に相当します。) 時々、長周期の彗星が太陽に向かって来て、宇宙に向きを変え、二度と見えなくなります.他の人は、定期的な軌道に捕らえられ、何度も何度も戻ってきます。

彗星と流星群

いくつかの彗星は、地球が太陽の周りを回る軌道を横切ります。これが起こると、ほこりの跡が残ります。地球がこのダスト トレイルを通過すると、小さな粒子が大気圏に入ります。それらは、地球への落下中に加熱されるとすぐに輝き始め、空を横切って光の筋を作ります。彗星流からの多数の粒子が地球に遭遇すると、流星群.彗星の尾は地球の経路に沿った特定の場所に取り残されるため、流星群は非常に正確に予測できます。

重要ポイント

• 彗星は、太陽系外縁部で発生した氷、塵、岩石の塊です。太陽を周回するものもあれば、木星の軌道よりも近づくことのないものもあります。
• ロゼッタミッションは、67P/Churyumov-Gerasimenko という彗星を訪れました。彗星に水やその他の氷が存在することが確認されました。
• 彗星の軌道は「周期」と呼ばれます。
• 彗星は、アマチュアとプロの天文学者の両方が観測できます。