อ่าน 5 นาที
โคมา (ดาวหาง)
โคมา คือกลุ่ม หมอกรอบนิวเคลียสของดาวหางเกิดขึ้นเมื่อดาวหางโคจรผ่านใกล้ดวงอาทิตย์ในวงโคจรวงรีสูงเมื่อดาวหางร้อนขึ้น ส่วนต่างๆ
โคมา (ดาวหาง)

โคมา คือกลุ่ม หมอกรอบนิวเคลียสของดาวหางเกิดขึ้นเมื่อดาวหางโคจรผ่านใกล้ดวงอาทิตย์ในวงโคจรวงรีสูงเมื่อดาวหางร้อนขึ้น ส่วนต่างๆ ของมันจะระเหิด[ 1 ]ทำให้ดาวหางมีลักษณะพร่ามัวเมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์และแยกแยะออกจากดาวฤกษ์คำว่าโคมามาจากภาษากรีกκόμη ( kómē ) ซึ่งหมายถึง "ผม" และเป็นที่มาของคำว่าดาวหาง[ 2 ] [ 3 ]
โดยทั่วไปแล้วโคมาประกอบด้วยน้ำแข็งและฝุ่นดาวหาง[ 1 ] น้ำประกอบเป็น สารระเหยที่ไหลออกมาจากนิวเคลียส มากถึง 90% เมื่อดาวหางอยู่ห่าง จากดวงอาทิตย์ 3–4 au (280–370 ล้าน ไมล์ ; 450–600 ล้าน กิโลเมตร ) [ 1 ]โมเลกุลH 2 Oหลักจะถูกทำลายโดยการแยกตัวด้วยแสงเป็น หลัก และโดยการแตกตัวเป็นไอออนด้วยแสงในระดับ ที่น้อยกว่ามาก [ 1 ]ลมสุริยะมีบทบาทเล็กน้อยในการทำลายน้ำเมื่อเทียบกับปฏิกิริยาเคมีแสง[ 1 ] อนุภาคฝุ่นขนาดใหญ่จะเหลืออยู่ตามเส้นทางโคจรของดาวหาง ในขณะที่อนุภาคขนาดเล็กจะถูกผลักออกจากดวงอาทิตย์ไปยัง หางของดาวหางด้วย แรง ดัน แสง
เมื่อ วันที่ 11 สิงหาคม 2557 นักดาราศาสตร์ได้เผยแพร่การศึกษาโดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุAtacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA)เป็นครั้งแรก ซึ่งให้รายละเอียดเกี่ยวกับการกระจายตัวของHCN , HNC , H2COและฝุ่นภายในโคมาของดาวหางC/2012 F6 (Lemmon)และC/2012 S1 (ISON) [ 4 ] [ 5 ] เมื่อวันที่ 2 มิถุนายน 2558 NASA รายงานว่าสเปกโตรกราฟ ALICEบนยานสำรวจอวกาศRosettaที่ศึกษาดาวหาง67P/Churyumov–Gerasimenkoพบว่าอิเล็กตรอน (ภายในระยะ 1 กม. (0.62 ไมล์) เหนือแกนกลางของดาวหาง ) ที่เกิดจากการแตกตัวเป็น ไอออนด้วยแสง ของโมเลกุลน้ำโดยรังสีจากดวงอาทิตย์และไม่ใช่โฟตอนจากดวงอาทิตย์อย่างที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้ เป็นสาเหตุของการปลดปล่อยโมเลกุลน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จากแกนกลางของดาวหางไปยังโคมา[ 6 ] [ 7 ]
ขนาด

โดยทั่วไป โคมาจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ และอาจมีขนาดใหญ่เท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวพฤหัสบดี แม้ว่าความหนาแน่นจะต่ำมากก็ตาม[ 2 ]ประมาณหนึ่งเดือนหลังจากเกิดการปะทุในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2550 ดาวหาง17P/Holmesมีชั้นบรรยากาศฝุ่นที่เบาบางกว่าดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาสั้นๆ[ 8 ]ดาวหางใหญ่แห่งปี 1811ก็มีโคมาที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณดวงอาทิตย์เช่นกัน[ 9 ]แม้ว่าโคมาจะมีขนาดใหญ่มาก แต่ขนาดของมันอาจลดลงได้เมื่อโคจรผ่านวงโคจรของดาวอังคารที่ระยะประมาณ 1.5 AUจากดวงอาทิตย์[ 9 ]ที่ระยะนี้ลมสุริยะจะแรงพอที่จะพัดก๊าซและฝุ่นออกจากโคมา ทำให้หางขยายใหญ่ขึ้น[ 9 ]
เอ็กซ์เรย์

พบว่าดาวหางปล่อยรังสีเอ็กซ์ในช่วงปลายเดือนมีนาคม พ.ศ. 2539 [ 10 ]ซึ่งทำให้เหล่านักวิจัยประหลาดใจ เพราะการปล่อยรังสีเอ็กซ์มักเกี่ยวข้องกับวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงมากโทมัส อี. เครเวนส์เป็นคนแรกที่เสนอคำอธิบายในช่วงต้นปี พ.ศ. 2540 [ 11 ]เชื่อกันว่ารังสีเอ็กซ์เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวหางกับลมสุริยะ เมื่อไอออน ที่มีประจุสูง บินผ่านชั้นบรรยากาศของดาวหาง พวกมันจะชนกับอะตอมและโมเลกุลของดาวหาง ทำให้เกิดการ "ดึง" อิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นออกจากดาวหาง การดึงออกนี้ทำให้เกิดการปล่อยรังสีเอ็กซ์และโฟตอนอัลตราไวโอเลตระยะไกล[ 12 ]
การสังเกต
ด้วยกล้องโทรทรรศน์พื้นฐานที่ใช้บนพื้นผิวโลกและเทคนิคบางอย่าง ขนาดของโคมาสามารถคำนวณได้[ 13 ]เรียกว่าวิธีดริฟต์ โดยล็อคกล้องโทรทรรศน์ไว้ในตำแหน่งและวัดเวลาที่แผ่นดิสก์ที่มองเห็นได้เคลื่อนผ่านขอบเขตการมองเห็น[ 13 ]เวลาดังกล่าวคูณด้วยโคไซน์ของเดคลิเนชันของดาวหาง คูณด้วย 0.25 ควรเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของโคมาในหน่วยอาร์คมินิต[ 13 ]หากทราบระยะทางไปยังดาวหางแล้ว ก็สามารถกำหนดขนาดที่ปรากฏของโคมาได้[ 13 ]
ในปี 2015 มีการสังเกตว่าเครื่องมือ ALICE บนยานอวกาศ Rosetta ของ ESA ที่ส่งไปยังดาวหาง 67/P ตรวจพบไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจนในโคมา ซึ่งพวกเขาเรียกอีกอย่างว่าชั้นบรรยากาศของดาวหาง[ 14 ] ALICE เป็นสเปกโตรกราฟอัลตราไวโอเลต และพบว่าอิเล็กตรอนที่เกิดจากแสง UV กำลังชนและทำลายโมเลกุลของน้ำและคาร์บอนมอนอกไซด์[ 14 ]
วงแหวนก๊าซไฮโดรเจน

OAO-2 ('Stargazer') ค้นพบวงแหวนก๊าซไฮโดรเจนขนาดใหญ่รอบดาวหาง[ 15 ]ยานสำรวจอวกาศ Giotto ตรวจพบไอออนไฮโดรเจนที่ระยะห่าง 7.8 ล้านกิโลเมตรจากดาวหางฮัลเลย์เมื่อบินผ่านดาวหางอย่างใกล้ชิดในปี 1986 [ 16 ]ตรวจพบวงแหวนก๊าซไฮโดรเจนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 เท่าของดวงอาทิตย์ (12.5 ล้านไมล์) ซึ่งกระตุ้นให้ NASA หันภารกิจ Pioneer Venus ไปที่ดาวหาง และพบว่าดาวหางปล่อยน้ำออกมา 12 ตันต่อวินาที การปล่อยก๊าซไฮโดรเจนนี้ไม่สามารถตรวจพบได้จากพื้นผิวโลกเนื่องจากคลื่นความยาวเหล่านั้นถูกปิดกั้นโดยชั้นบรรยากาศ[ 17 ]กระบวนการที่น้ำแตกตัวเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนได้รับการศึกษาโดยเครื่องมือ ALICE บนยานอวกาศ Rosetta [ 18 ]หนึ่งในประเด็นคือไฮโดรเจนมาจากไหนและอย่างไร (เช่นการแยกน้ำ ):
ประการแรก โฟตอนอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์กระทบกับโมเลกุลน้ำในโคมาของดาวหางและทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน ส่งผลให้อิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงหลุดออกมา จากนั้นอิเล็กตรอนนี้จะกระทบกับโมเลกุลน้ำอีกโมเลกุลในโคมา ทำให้โมเลกุลน้ำแตกตัวออกเป็นอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมและอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอม พร้อมทั้งเพิ่มพลังงานให้กับอะตอมเหล่านี้ อะตอมเหล่านี้จะปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตออกมา ซึ่งอลิซสามารถตรวจจับได้ที่ความยาวคลื่นเฉพาะ[ 18 ]
ยานอวกาศส กายแล็บตรวจพบฮาโลแก๊สไฮโดรเจนที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึงสามเท่ารอบดาวหางโคฮูเทคในช่วงทศวรรษ 1970 [ 19 ]ยานอวกาศโซโฮตรวจพบฮาโลแก๊สไฮโดรเจนที่มีรัศมีใหญ่กว่า 1 AU รอบดาวหางเฮล-บอปป์ [ 20 ] น้ำที่ปล่อยออกมาจากดาวหางถูกแสงอาทิตย์ทำให้แตกตัว และไฮโดรเจนก็ปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตออกมา[ 21 ]ฮาโลเหล่านี้มีขนาดกว้างถึง 10,000 ล้านเมตร ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์หลายเท่า[ 21 ]อะตอมของไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบามาก จึงสามารถเดินทางได้ไกลก่อนที่จะถูกแสงอาทิตย์ทำให้เป็นไอออน[ 21 ]เมื่ออะตอมของไฮโดรเจนเป็นไอออนแล้ว พวกมันจะถูกพัดพาไปโดยลมสุริยะเป็นพิเศษ[ 21 ]
องค์ประกอบ

ภารกิจRosettaพบคาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย มีเทน และเมทานอลในโคมาของดาวหาง 67P รวมถึงฟอร์มาลดีไฮด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนไดซัลไฟด์ในปริมาณเล็กน้อย[ 22 ]
ก๊าซสี่อันดับแรกในรัศมีของดาวหาง 67P ได้แก่ น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และออกซิเจน[ 23 ]อัตราส่วนของออกซิเจนต่อน้ำที่ออกมาจากดาวหางยังคงคงที่เป็นเวลาหลายเดือน[ 23 ]
สเปกตรัมโคม่า

ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ลักษณะและโครงสร้างของดาวหาง
- นาซา - ดาวหาง
- นาซา - จักรวาล - ดาวหาง (บทที่ 14)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โคมา (ดาวหาง)
โคมา คือกลุ่ม หมอกรอบนิวเคลียสของดาวหางเกิดขึ้นเมื่อดาวหางโคจรผ่านใกล้ดวงอาทิตย์ในวงโคจรวงรีสูงเมื่อดาวหางร้อนขึ้น ส่วนต่างๆ
ขนาด
โดยทั่วไป โคมาจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ และอาจมีขนาดใหญ่เท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวพฤหัสบดี แม้ว่าความหนาแน่นจะต่ำมากก็ตาม [ 2 ] ประมาณหนึ่งเดือนหลังจากเกิดการปะทุในเดือนตุลาคม พ.ศ.
เอ็กซ์เรย์
พบว่าดาวหางปล่อย รังสีเอ็กซ์ ในช่วงปลายเดือนมีนาคม พ.ศ. 2539 [ 10 ] ซึ่งทำให้เหล่านักวิจัยประหลาดใจ เพราะการปล่อยรังสีเอ็กซ์มักเกี่ยวข้องกับวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงมากโท มั ส อี. เครเวนส์ เป็นคนแรกที่เสนอคำอธิบายในช่วงต้นปี พ.ศ.
การสังเกต
ด้วยกล้องโทรทรรศน์พื้นฐานที่ใช้บนพื้นผิวโลกและเทคนิคบางอย่าง ขนาดของโคมาสามารถคำนวณได้ [ 13 ] เรียกว่าวิธีดริฟต์ โดยล็อคกล้องโทรทรรศน์ไว้ในตำแหน่งและวัดเวลาที่แผ่นดิสก์ที่มองเห็นได้เคลื่อนผ่านขอบเขตการมองเห็น [ 13 ]...