Należą do najpiękniejszych zjawisk, jakie można obserwować na niebie. Pojawiają się w zależności od humoru: okresowo lub tylko przelotem. Na niektóre z nich czekamy z niecierpliwością, a inne odkrywamy nagle, gdy są już blisko. Jednak za każdym razem zapewniają wspaniałe wrażenia i pozostawiają fantastyczne wspomnienia. Wielu z nas marzy, aby chociaż raz w życiu ujrzeć tych niecodziennych gości. Wskazówek chyba wystarczy. O kim mowa? Oczywiście… witamy w progach okolic Słońca i Ziemi komety.

Raz na jakiś czas odwiedzają nas niecodzienni goście z głębin Układu Słonecznego – komety. Czasem zjawiają się nagle, gdy się ich nie spodziewamy, jednak bardzo często długo na nie oczekujemy. Dzięki nim możemy dowiedzieć się wielu ciekawych rzeczy na temat naszego domu, bo komety niosą informacje o przeszłości. Niektóre z nich przelatują obok nas okresowo, tutaj najpopularniejszym przykładem jest kometa Halley’a – inne zostały zaobserwowane tylko raz, np. kometa SOHO. Obiekty te fascynowały ludzi od pradawnych czasów, a ich pojawienie się zwykle wiązano z katastrofami. Dawniej budziły strach, później fascynację. Obecnie trwa misja Rosetta, która ma na celu zbadanie materii kometarnej i zmiany aktywności komety. Coraz lepiej poznajemy naszych gości, a mimo to nie przestają nas zachwycać. Co ciekawego już o nich wiemy?

Przedstawienie gościa

Kometa – czym właściwie jest? Chyba każdy z nas wie, jak wygląda: jasny obiekt , który na nocnym niebie zobaczymy gołym okiem, świetlista smuga na zdjęciach w zbliżeniu prezentująca się nieziemsko. Ma jasną głowę i długi ogon, który może czasami świecić różnymi kolorami. Głowa stanowi jądro komety. W odległych rejonach Układu Słonecznego, skąd pochodzi większość komet, jądro pozostaje zamarznięte. Składa się głównie z mieszaniny pyłów, a także z odłamków skalno-lodowych, zbudowanych z lodu wodnego, zestalonego dwutlenku węgla, amoniaku i metanu. W takiej postaci nie budzi specjalnych emocji. Naprawdę robi wrażenie dopiero wtedy, gdy zjawi się w okolicach Słońca. Jądro zaczyna wyrzucać materię i pojawia się koma – jej ogon. Są to właściwie dwa warkocze: pyłowy i gazowy, skierowane pod różnymi kątami do gwiazdy. Działanie wiatru słonecznego sprawia, że gazowy zawsze pozostaje zwrócony w kierunku przeciwnym do gwiazdy, natomiast pyłowy składa się z tak drobnych cząstek, że nie odczuwa wiatru słonecznego. Poza tym na ruch komet wpływają siły grawitacyjne obiektów, obok których przelatują. Często zdarza się, że kometa zderza się z innym ciałem w Układzie Słonecznym albo, jeśli zbytnio zbliży się do gwiazdy czy planety-olbrzyma, zostaje rozerwana na mniejsze elementy i w tej postaci podróżuje dalej w przestrzeni. Okresowe komety tracą swoją materię stopniowo, więc z czasem ulegają zniszczeniu. Droga komety pozostaje naznaczona materią, która może być później obserwowana jako wspaniałe roje meteorów na planecie przechodzącej przez taki obszar.

Najpopularniejsza – kometa Halley’a

Dumnie nosi nazwę po słynnym odkrywcy, astronomie Edmundzie Halley’u, który na początku XVIII wieku badał zapiski z lat 1456 – 1682 dotyczące komet i na podstawie nowo sformułowanej przez Newtona definicji ruchu przewidział pojawienie się jej w roku 1758. Sam odkrywca już wtedy nie żył, ale przelatująca kometa stała się dowodem słuszności równań Newtona.
Najstarsze zapiski pochodzą z Chin z roku 613 p.n.e., a najsłynniejsze pojawienie się miało miejsce w 1066 roku w czasie Bitwy pod Hastings, co zostało utrwalone na Tkaninie z Bayeux (ręcznie haftowanym płótnie przedstawiającym podbój Anglii przez Wilhelma I Zdobywcę). Dużo danych na temat komety Halley’a dostarczyła sonda Giotto w roku 1986. Jej powierzchnię pokrywają wzgórza, doliny i kratery, ale dokładny skład chemiczny nie został poznany. Jej jądro charakteryzuje się niską gęstością, co wskazuje na porowatość. Może to być efektem obecności dużej ilości pyłów pozostałych po sublimacji lodu. Wokół Słońca porusza się po torze wydłużonej elipsy, a jej okres obiegu wynosi średnio około 76 lat. Okres ten z czasem ulega zmianom, ponieważ ruch komety zakłóca grawitacja planet-olbrzymów (głównie Jowisza i Saturna). Ostatnio pojawiła się na niebie w roku 1986, następna wizyta zapowiada się na rok 2061.

Współczesna misja Rosetta

Rozpoczęta w 2004 roku misja Rosetta to część programu Horizon 2000 prowadzonego przez ESA (Europejską Agencję Kosmiczną). Nazwa pochodzi od słynnego kamienia z Rosetty, który odegrał ważną rolę w rozszyfrowaniu egipskich hieroglifów. Podobnie celem misji jest poznanie tajemniczych obiektów, jakimi są komety. Przeprowadzone badania mają dostarczyć informacji o pochodzeniu komet, powiązań między materią kometarną i międzygwiazdową oraz znaczenia tych małych ciał dla powstania Układu Słonecznego.
Pierwotnie sonda miała zbadać kometę 46P/Wirtanen, jednak wystąpiły problemy z rakietą nośną i w efekcie misja została opóźniona o rok, a na jej nowy cel wyznaczono jądro komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko. Po wejściu na orbitę zadaniem sondy było umieszczenie na powierzchni obiektu lądownika Philae. Do chwili obecnej Rosetta zbliżyła się także do dwóch innych komet: w 2008 roku do komety Steins oraz w 2010 roku do komety Lutetia. W sierpniu 2014 roku dotarła do swojego celu, a w listopadzie na jej powierzchni został osadzony lądownik Philae. Niestety, Philae nie osiąga wystarczającego poziomu zasilania, ponieważ został umieszczony w miejscu, gdzie jest oświetlany tylko przez kilka godzin. Mimo to Rosetta dalej obserwuje aktywność badanego ciała niebieskiego – ostatnim ciekawym wynikiem był pomiar składu izotopowego wody emitowanej przez jądro. Zawiera ono stosunkowo dużo deuteru, więcej niż woda na Ziemi. Potwierdza to mniej pewne pomiary dokonane dla innych komet pochodzących z obłoku Oorta, ale przeczy modelowi, w którym wodę na Ziemię dostarczyły właśnie komety. Podczas formowania się planet wysoka temperatura spowodowała wyparowanie substancji lotnych, a więc i wody, dlatego uważa się, że naturalnym źródłem pochodzenia wody ziemskiej są komety.

Ogniste odwiedziny – komety muskające Słońce

Wszystkie wizyty tych niesamowitych gości zapewniają wiele wrażeń i pozostawiają niezapomniane wspomnienia, ale na szczególną uwagę zasługują tzw. komety muskajace Słońce. Przechodzą one ekstremalnie blisko powierzchni Słońca, gdzie mogą ulec zniszczeniu. Aby takie spotkanie nie skończyło się śmiercią komety, powinna ona mieć wystarczająco duże jądro – aby nie „wyparowało” pod wpływem wysokich temperatur panujących przy powierzchni Słońca, ani nie zostało rozerwane przez siły pływowe, czyli innymi słowy: siły oddziaływania gazów z komety powinny równoważyć siły grawitacyjne Słońca.
Istnieje pięć grup komet muskających Słońce: Kreutza, Krachta, Krachta II, Machholza i Meyera. Do pierwszej należy ponad 1000 obiektów, przez co jest ona najbardziej rozpowszechniona i stanowi około 90% obiektów obserwowanych przez sondę SOHO. Prawdopodobnie powstały one w wyniku rozpadu dużej komety w XII wieku. Do takich komet należy kometa Lovejoy, która była uważnie obserwowana w 2011 roku, kiedy to stała się tak jasna, że możnaby ją było zauważyć gołym okiem w ciągu dnia. Niestety, złe położenie względem Słońca uniemożliwiło oglądanie obiektu bez dodatkowych instrumentów. Kometa porusza się po wydłużonej orbicie eliptycznej z okresem obiegu Słońca wynoszącym 314 lat. W 2011 roku przybliżyła się do Słońca na odległość zaledwie 120 tysięcy kilometrów od jego powierzchni.

„Plotki”

Od dawna wiele się mówi na temat komet. Przypisuje się im różne wydarzenia istotne z punktu widzenia życia na Ziemi. Na przykład jedna z teorii powstania życia zakłada, że to właśnie komety i meteoryty przyniosły materię organiczną, czyli zaczątki życia, na naszą planetę. Teoria ta nosi nazwę panspermii i była popularna w latach 90., jednak astronomowie stwierdzili, że w przeszłości nie było wystarczająco dużo bombardowań, dlatego hipoteza straciła zwolenników. Z drugiej strony winą za wielkie wymierania w historii planety również obarcza się komety. Jednak wśród naukowców nie ma zgodności co do tych teorii.
Tak więc komety pozostają tajemnicze, choć odwiedzają nas dość często. Zbieramy o nich coraz więcej informacji i dzięki temu poznajemy również inne obszary wiedzy – historię Układu Słonecznego, historię Ziemi, historię życia. Rozwijająca się technologia daje nowe narzędzia do badań i wraz z tym szersze możliwości. Patrząc w gwiazdy i obserwując Kosmos, spoglądamy w przeszłość – czy dzięki temu odnajdziemy odpowiedź na podstawowe pytania dotyczące życia i naszego świata?

Artykuł autorstwa Joanny Marii Więckowskiej ukazał się w Miesięczniku Studentów Politechniki Wrocławskiej ŻAK.