Реферат «Кометы. Давление света. Солнечный ветер»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №9» города Смоленска

Секция «Предметов естественно-математического цикла»

«Кометы. Давление света. Солнечный ветер»

(реферат)

Выполнил работу: Бетехтин Дмитрий Игоревич,

учащийся 9В класса

Руководитель: Емельянова Елена Сергеевна,

учитель физики

Смоленск

2021

Оглавление

Введение 3

Основная часть 4-19

1. Что такое свет с точки зрения физики? 4-6

   1. История развития представлений о природе света 4

   2. Что же такое свет? 4-5

   3. Источниками света могут быть 5

   4. Характеристика света 6

2. Давление света, П. Н. Лебедев 7-9

   1. Биография П. Н. Лебедева 7

   2. Давление света 8-9

3. Солнечный ветер: что это такое, история изучения 10-14

   1. История изучения 10

   2. Что такое солнечный ветер? 11

   3. Виды солнечного света 12

   4. В чем опасность солнечного ветра? 12

   5. Солнечный парус 13

   6. Принцип работы солнечного паруса 13-14

   7. Преимущества солнечного паруса 14

4. Кометы: виды, строение, движение 15-19

   1. Что такое кометы? 15

   2. История изучения 16

   3. Строение и состав кометы 17

   4. Направление хвоста комет 18

   5. Представляют ли кометы угрозу Земле? 18-19

Заключение 20

Литература 21

Введение

Актуальность: Сейчас вопрос о световом давлении и солнечном ветре очень широко используется не только в физике, но и в астрономии. Благодаря ученым, которые усердно изучают и открывают что-то новое, появляются новые теории и технологии. По данной теме можно отметить появление нового источника энергии – солнечный ветер. Благодаря ему, в космос запускают спутники, представляющие собой электростанции. Теперь энергию можно собирать даже в космосе! А также солнечный ветер приводит в движение космические аппараты, что тоже очень здорово!

Цель работы: изучить теоретический материал по теме «Кометы. Давление света. Солнечный ветер», выяснить области их применения и рассказать об этом.

Задачи:

• Обосновать актуальность темы.

• Познакомить аудиторию с работами ученых, которые рассмотрели этот вопрос.

• Рассказать, о природе света, его давлении и об истории изучения представлений о свете и его свойствах.

• Рассказать о роли солнечного ветра в движении космического аппарата, оснащенным «солнечным парусом».

• Рассказать о кометах: виды, строение, движение и т.д.

Что такое свет с точки зрения физики?

История развития представлений о природе света:

Размышлять о природе света начали еще в древние времена. Первые гипотезы были наивны и туманны. Так, Аристотелю приписывают утверждение, что свет есть нечто, исходящее из глаз. Лучи света как бы ощупывают предметы, доставляя наблюдателю информацию об их форме и качестве. Естественно, возникал вопрос, почему же в таком случае человек не видит в темноте.

В школе Пифагора утверждали, что лучи Солнца «проникают через густой и холодный эфир». Впервые появляется мысль о том, что свет каким-то образом передается материальной средой – эфиром.

Независимо от гипотез о происхождении света развивалась геометрическая оптика.

До второй половины XVII в. оптика представляла, по существу, один из разделов геометрии. Световой луч — прямая линия и светящаяся точка — начало этой линии. Далее были установлены законы отражения и преломления света. Первый был известен еще в Древней Греции. Закон преломления света открыли независимо друг от друга голландский ученый Виллеброд Снеллиус (1591—1626) и французский ученый Рене Декарт (1596—1650).

В эпоху Возрождения оптика входит в практику, становится жизненно важной областью физики в связи с созданием подзорной трубы (1609) и микроскопа (1637).

Усовершенствованием оптических приборов занимаются естествоиспытатели разнообразных научных направлений. Создание рациональных конструкций оптических приборов требовало устранения сферических и хроматических аберраций. Исследование последних и явилось началом развития физической оптики.

Сравнение расчетов оптических приборов с опытом ясно показало недостаточность принципов геометрической оптики для правильного описания и объяснения распространения света.

Первой проблемой физической оптики была проблема цветности световых лучей. До XVII в. Естествоиспытатели, следуя традиции Аристотеля, считали, что цвета являются результатом смешения света с темнотой в разных пропорциях. Были также известны призматические цвета. Появление их относили или за счет каких-то особенностей источника света, или за счет особых свойств тела, имеющего данный цвет. Чешский естествоиспытатель Мариус Марци де Кронланд указал, что проблему можно решить, разгадав происхождение призматических цветов. Он впервые высказал правильную мысль, что «различные виды призматических цветов являются частями с различными преломлениями», однако дальше он не пошел.

Еще более трудная проблема физической оптики возникает во второй половине XVII в. В 1655 г. В Болонье был напечатан трактат

иезуита Франческо Мария Гримальди, в котором было впервые описано явление дифракции света. В темную комнату сквозь узкое отверстие был пропущен солнечный свет. В световой конус Гримальди поместил, палку и наблюдал характер тени на белом экране. Образовалась картина, которая свидетельствовала о том, что лучи света могут отклоняться от прямолинейного распространения. Варьируя условия опыта, Гримальди нашел, что это новое физическое явление, и назвал его дифракцией.
Проблема цвета, связанная с ней проблема совершенствования оптических инструментов, необходимость объяснения явления дифракции — все это настоятельно требовало создания действенной системы оптических представлений, определенных гипотез о природе света. Назрела необходимость построения физической основы оптики.

Что же такое свет?

Светом принято считать любой вид оптического излучения. Иными словами, это электромагнитные волны, длина которых находится в диапазоне единиц нанометров.

С точки зрения оптики, свет – это электромагнитное излучение, которое воспринимается глазом человека. В физике свет рассматривается как совокупность направленных частиц, называемых фотонами. Скорость распределения волн в вакууме постоянна. Фотоны обладают определенным импульсом, энергией, нулевой массой. В более широком смысле слова, свет – это видимое ультрафиолетовое излучение. Также волны могут быть и инфракрасными.

Электромагнитное излучение создается в процессе взаимодействия заряженных частиц. Оптимальным условием для этого будет тепло, которое имеет непрерывный спектр. Максимум излучения зависит от температуры источника. Отличным примером процесса является Солнце.

Источниками света могут быть:

• Электронные оболочки молекул и атомов во время перехода с одного уровня на другой. Такие процессы позволяют достичь линейный спектр. Примером могут служить светодиоды и газоразрядные лампы.

• Эффект Вавилова – Черенкова, которое образуется при движении заряженных частиц с фазовой скоростью света.

• Процессы торможения фотонов. В результате образуется синхро- или циклотронное излучение.

Эффект Вавилова-Черенкова

В свою очередь, источники света разделяются на группы относительно температурных показателей: А, В, С, D65. Самый сложный спектр наблюдается у абсолютно черного тела.

Характеристика света:

Как и любое природное явление, свет обладает множеством уникальных характеристик, среди которых одной из важнейших является цвет.

Помимо цвета, свет обладает способностью перемещаться в пространстве, преломляться и отражаться. Преломление света представляет собой изменение направления электромагнитных волн. В нашей обыденной жизни такое явление встречается повсеместно. Например, если посмотреть на стакан чая, в котором находится ложка, можно заметить, что на границе воздуха и жидкости она будто «преломлена». Аналогично привычным явлением для нас является отражение света, позволяющее увидеть себя в водной глади, зеркале или на блестящих предметах. К другим характеристикам можно отнести способность света к поляризации и изменению интенсивности.

Что насчет скорости света?

Скорость света рассчитывается в двух субстанциях – в вакууме и прозрачной среде. В первом случае ее показатели неизменны. В космическом пространстве скорость света является фундаментальной постоянной единицей и составляет 299 792 458 метров в секунду.

Скорость света, находящегося в прозрачной среде, может меняться в зависимости от фазы колебательных движений. В связи с этим различают фазовую скорость, которая обычно (но необязательно) меньше скорости в вакууме.

Давление света, П. Н. Лебедев

Пётр Никола́евич Ле́бедев (1866—1912) — русский физик-экспериментатор, первым подтвердивший на опыте вывод Максвелла о наличии светового давления и первым разработавшим основы резонансного воздействия полей на резонаторы, независимо от их природы. Создатель первой в России научной физической школы, ординарный профессор Императорского Московского университета (1900—1911). Покинул Московский университет в связи с «делом Кассо».

Не без некоторого противодействия со стороны отдельных коллег Лебедев начинает активно проводить экспериментальную работу. К тому времени он уже успел приобрести известность и опыт как один из первых исследователей, опирающихся на теорию Максвелла. Ещё в 1895 году он создал установку для генерирования и приёма электромагнитного излучения с длинами волн в 6 и 4 мм, исследовал отражение, преломление, поляризацию, интерференцию и др.

В 1899 году Петр Николаевич при помощи виртуозных, хотя и выполненных скромными средствами опытов, подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твёрдые тела, а в 1907 году — и на газы (открытие эффекта давления света). Это исследование стало важной вехой в науке об электромагнитных явлениях.

Петр занимался также вопросами действия электромагнитных волн на резонаторы и выдвинул в связи с этими исследованиями глубокие соображения, касающиеся межмолекулярных взаимодействий, уделял внимание вопросам акустики, в частности гидроакустики.

Изучение давления света на газы побудило Лебедева заинтересоваться происхождением хвостов комет.

Его эксперименты требовали применения тщательно продуманной, порой довольно сложной механики. Это иногда порождало нелепые упрёки, что у него «наука сведена до уровня техники». Уместно заметить, что сам Лебедев считал заслуживающими самого серьёзного внимания вопросы связи науки и техники.

Давление света:

Впервые гипотеза о существовании светового давления была высказана Иоганном Кеплером в XVII веке для объяснения явления хвостов комет при полете их вблизи Солнца.

Максвелл на основе электромагнитной теории света предсказал, что свет должен оказывать давление на препятствие.

Под действием электрического поля волны электроны в телах совершают колебания – образуется электрический ток. Этот ток направлен вдоль напряженности электрического поля. На упорядоченно движущиеся электроны действует сила Лоренца со стороны магнитного поля, направленная в сторону распространения волны – это и есть сила светового давления.

Для доказательства теории Максвелла необходимо было измерить давление света. Впервые давление света измерил Петр Николаевич Лебедев.

Прибор Лебедева состоит из легкого стержня на тонкой стеклянной нити, по краям которой прикреплены легкие крылышки. Весь прибор помещался в стеклянный сосуд, откуда был выкачан воздух. Свет падает на крылышки, расположенные по одну сторону стерженька. О значении давления можно судить по углу закручивания нити. Трудность точного измерения давления света была связана с тем, что из сосуда невозможно было выкачать весь воздух. При проведении эксперимента начиналось движение молекул воздуха, вызванное неодинаковым нагревом крылышек и стенок сосуда. Крылышки невозможно повесить абсолютно вертикально. Нагретые потоки воздуха поднимаются наверх, действуют на крылышки, что приводит к возникновению дополнительных вращающих моментов. Также на закручивание нити влияет неоднородный нагрев сторон крылышек. Сторона, обращенная к источнику света, нагревается больше, чем противоположная. Молекулы, отражающиеся от более нагретой стороны, передают крылышку больший импульс.

Петр Николаевич сумел преодолеть все трудности, несмотря на низкий уровень экспериментальной техники в те времена. Он взял очень большой сосуд и очень тонкие крылышки. Крылышко состояло из двух пар тонких платиновых кружочков. Один из кружочков каждой пары был блестящим с обеих сторон. У других сторон одна сторона была покрыта платиновой чернью. При этом обе пары кружочков различались толщиной.

Для исключения конвекционных потоков, Петр направлял пучки света на крылышки то с одной, то с другой стороны. Таким образом, силы, действующие на крылышки, уравновешивались.

Так давление света на твердые тела было доказано и измерено. Через три года Лебедев сумел совершить еще один эксперимент – измерить давление света на газы.

Солнечный ветер. «Солнечный парус»

История изучения:

Английский геофизик и астроном Сидни Чепмен в своём время создал и развил теорию устойчивости солнечной атмосферы. Его гипотеза разделила астрофизическое сообщество. Всё так и продолжалось бы до нашего времени. Однако нашёлся человек решительно и бесповоротно опровергший взгляды знаменитого учёного.

Его имя - Юджин Ньюмен Паркер. Американский астрофизик нанёс сокрушающий удар по концепции своего английского коллеги. Своими пионерскими разработками он смог доказать необратимость истечения материи из короны. Более того, выяснился очень любопытный факт: по мере удаления от Солнца скорость солнечного ветра значительно возрастает, достигая сверхзвуковых величин, затем снижается и становится стабильной. Кстати, границы его распространения до сих пор не определены и ждут своих первооткрывателей.

Замеры, проводимые на первых межпланетных космических аппаратах, подтвердили правильность выводов Ю. Паркера. Немногим позже, астрономы обнаружили аналогичные звёздные ветра на просторах ряда Галактик.

За семь лет до Ю. Паркера западногерманский астроном Людвиг Бирман, изучая структуру хвостов комет, предположил существование корпускулярного излучения Солнца, называемого сейчас солнечным ветром. Поток заряженных частиц, прорываясь сквозь корональные дыры (районы на поверхности нашей звезды не закрытые магнитным полем), устремляется в открытое космическое пространство.

Впервые измерение технических параметров солнечного ветра было произведено на советской межпланетной автоматической станции «Луна-2» в 1959 году. Через три года американский спутник «Маринер-2» выполнил многомесячные исследования уникального космического явления. В дальнейшем изучения были продолжены международной станцией SOHO и целым рядом программ национального управления – НАСА, США. Научная деятельность по изучению солнечного ветра расширила свои горизонты от поверхности Солнца до самого края звёздной системы.

Что такое солнечный ветер?

Обычно под словом ветер мы подразумеваем воздушный поток, состоящий из определенного набора газов, находящихся в земной атмосфере. Но есть другое понятие – солнечный ветер. Это ионизированный поток частиц, вытекающих из короны звезды в окружающий космос. Источниками потока являются все существующие звезды, поэтому можно употреблять название «звездный ветер», оно тоже правильное.

Раскаленное состояние звезды обусловлено происходящими внутри нее термоядерными процессами. Корональная часть Солнца разогрета примерно до 1 млн. градусов. В таких температурных условиях атомы движутся с невероятной скоростью, сталкиваются и разлетаются во все стороны. Газы, входящие в состав короны, расширяются, стремятся занять как можно больше пространства.

Газовый поток, удаляясь от светила, набирает скорость, долетает до Земли за несколько суток. В составе солнечного ветра находятся типичные для Солнца элементы: гелий, водород, некоторое количество железа, кремния, серы. Вышедшая из поверхностного слоя звезды масса частиц имеет температуру около 200000°C. Она движется в космическом пространстве со скоростью 300 – 500 км/с, если солнечная активность низкая. Но если корона активна, то скорость солнечного ветра может достигать 1000 – 1200 км/с. Каждую секунду Солнце испускает около 1 млн. тонн ионизированных частиц.

Виды солнечного ветра:

Характер ионизированного потока Солнца упорядочен и подразделяется на два вида:

• спокойный (медленный или быстрый);

• возмущённый.

Медленный солнечный ветер возникает в недрах экватора нашего светила, в периоды температурного расширения ионизированных газов. Динамический процесс разгоняет корональную плазму до сверхзвуковых скоростей, примерно равных 400 км/сек. По своему строению, медленный поток плотнее и шире, чем быстрый.

Спокойный – Быстрый

Местом рождения быстрого солнечного ветра служат корональные дыры. Потоки данного ветра могут истекать месяцами, «атакуя» Землю с периодичностью вращения Солнца продолжительностью в 27 суток.

Возмущённый

Причиной возникновения возмущённых потоков является: проявление самого коронального выброса, а также появление в межпланетном пространстве мест сжатия перед наступающими корональными выбросами массы или быстрым солнечным ветром.

В чем опасность солнечного ветра?

Мощные выбросы с поверхности светила нарушают радиосвязь, создают помехи в работе компьютеров, вызывают сбои в инженерных сетях, порождают «вредное» протекание электрического тока в металлоконструкциях и приборах.

Угрозы атак солнечного ветра, приводящих к множеству проблем, создали потребность в тщательном наблюдении и прогнозировании магнитных бурь на нашей планете. Метеослужбы всего мира оснащены необходимым оборудованием, и постоянно сигнализируют о колебаниях магнитного фона Земли. Отработана технология выявления будущих очагов сейсмической активности и предупреждения населения о предстоящей опасности.

В свете всех существующих особенностей такого уникального космического явления, как солнечный ветер, становится очень интересно найти ему практическое применение. И конечно речь пойдет о «солнечном парусе».

Первым космическим спутником с работающим солнечным парусом стал японский аппарат IKAROS. Его запуск состоялся 21 мая 2010 года, когда тонкий парус с 20-метровой диагональю пребывал в сложенном виде. После выхода на орбиту, парус начал раскрываться и завершил этот процесс только спустя неделю после начала. При помощи этого паруса и солнечного света, аппарат смог регулировать направление своего движения. Однако, потом аппарат попал в тень и впал в «спячку», из-за чего эксперимент пришлось остановить.

Весной 2013 года эстонский спутник ESTCube-1, оснащённый парусом, был выведен на орбиту. К сожалению, попытка была неудачной, так как парус не смог раскрыться.

Но ученые не опустили руки и испытания солнечного паруса идет прямо сейчас. Если взглянуть на ночное небо, там вполне можно заметить космический аппарат LightSail 2 от Планетарного сообщества. Он был выведен на орбиту нашей планеты в июне 2019 года при помощи ракеты-носителя Falcon Heavy. Спустя несколько недель он раскрыл свой солнечный парус — его площадь равна 32 квадратным метрам и именно поэтому у людей есть возможность разглядеть его с Земли. Подумать только — парус имеет почти такую же площадь, что и среднестатистическая квартира!

Принцип работы солнечного паруса:

Свет оказывает влияние на все аппараты на орбите планеты или в межпланетном пространстве. К примеру, обычный космический корабль, следующий на Марс, будет смещен более чем на 1000 км по направлению от Солнца. Эти эффекты учитываются при планировании траектории космического путешествия со времен самого первого межпланетного космического корабля 1960-х годов. Излучение также влияет на позицию аппарата, и этот фактор должен учитываться в проекте судна. Сила, воздействующая на солнечный парус, составляет 1 ньютон и меньше.

Использование этой технологии удобно на межзвездных орбитах, где любые действия выполняются низкими темпами. Вектор силы светового паруса ориентирован вдоль солнечной линии, что увеличивает энергию орбиты и момент импульса, в результате чего корабль движется дальше от Солнца. Для изменения наклона орбиты вектор силы оказывается вне плоскости вектора скорости.

Давление, создаваемое потоком солнечного света (фотонами), заставит аппарат двигаться в сторону от Солнца, при этом не будет расходоваться ракетное топливо. По аналогии с морскими парусами происходит маневрирование в космосе. Изменяя угол расположения конструкции, можно корректировать направление полета. Недостатком использования паруса является отсутствие возможности движения к Солнцу. При большом удалении от нашей звезды фотонный поток слабеет пропорционально квадрату расстояния, а на границе системы его сила упадет до 0. Поэтому чтобы обеспечить стабильный поток света и начальный разгон паруса, необходимы мощные лазерные установки. На сегодня разработаны конструкции двух типов: разгоняемые электромагнитными волнами и фотонными импульсами.

Преимущества «солнечных парусов»:

Солнечные паруса действительно работают и совсем скоро спутники могут лишиться своих ионных двигателей. Это заметно снизит их стоимость, потому что солнечные паруса явно обходятся дешевле двигателей, ведь по сути это — зеркальное полотно, растянутое вокруг спутника. К тому же, аэрокосмическим компаниям не придется тратить деньги на дорогостоящее топливо — в «парусных» спутниках оно попросту не нужно.

Кометы: виды, строение, движение

Что такое кометы?

Кометы - это большие космические объекты, состоящие из замороженных газов, камней и пыли, которые вместе с остальными небесными телами Солнечной системы вращаются вокруг звезды. Они образовались после сложных процессов, во время которых зарождались планеты и Солнце. В своем изначальном состоянии кометы довольно крупны и могут быть размером с целые города. Но в процессе их жизненного цикла, когда они находятся на орбите Солнца, кометы постепенно нагреваются по мере приближения к источнику тепла, теряя тем самым свою массу.

Солнце мало того, что нагревает их, оно еще и притягивает частицы, из-за чего и появляются огромные хвосты, простирающиеся на многие миллионы километров, озаряя темноту космоса. То, что удерживает комету в движении и направляет ее путь, это гравитация со всех планет и звезд, вблизи которых она проходит. Когда комета приближается к Солнцу, она движется все быстрее и быстрее, потому что чем ближе объект к источнику гравитации, тем сильнее она на него действует. Хвост кометы не только будет быстрее двигаться, но еще становиться длиннее, так как большее количество веществ будет испаряться.

Благодаря своему внешнему виду и хвосту, кометы и получили свое название, ведь “κομήτης, komḗtēs” с древнего греческого переводится “хвостатый”,“волосатый”,“косматый”.

История изучения:

В древности люди, привыкшие любым явлениями придавать мифологический и божественный характер, не прошли стороной и странные светящиеся полосы в небе, иногда проскальзывающие в ночи. Некоторые называли их душами умерших.

Но время шло, и ученая мысль развивалась. Первым, кто заявил, что кометы это светящийся газ, был Аристотель. За ним уже Сенека предположил, что эти загадочные небесные объекты имеют свои орбиты.

Кометы движутся по орбите, поэтому возвращаются вновь и вновь в поле зрения астрономов. Выдвигались теории о вытянутых эллиптических орбитах, но эти теории не находили всеобщего признания и подтверждения вплоть до 18 века. Первая же такая гипотеза была выдвинута немецким ученым Георгом Дерффелем в 1681 году. Исаак Ньютон же спустя всего 6 лет после публикации работы своего предшественника, попробовал объяснить ее, представив всему миру свои гениальные законы гравитации. Ньютон также заявил, что кометы представляют из себя каменистые объекты, содержащие лед, испаряющийся по мере приближения к Солнцу, создавая тем самым хвост.

В 1705 году Эдмунд Галлей изучил все задокументированные появления комет и попытался определить параметры их орбит, используя ньютоновскую физику. Это привело его к теории о том, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов были фактически одним и тем же объектом, который появится через 75 лет после его последнего появления. Галлей стал первым человеком, который смог успешно предсказать возвращение кометы — она появилась, точно согласно его вычислениям, в 1759 году. Тогда же она и получила название — комета Галлея.

Связь же между метеоритными дождями и кометами была доказана в конце 19-го века, когда итальянский астроном Джованни Скиапарелли выдвинул свою гипотезу относительно метеоритного потока Персеид, заметного невооруженным глазом каждый август. Его систематическое появление вызвано тем, что Земля проходит через облако обломков, которые оставила после себя комета Свифта-Таттла. Эта теория позволила ученому миру заключить, что кометы имеют твердую поверхность, которая покрыта слоем льда.

Строение и состав комет:

Теперь мы знаем, что ядра комет в основном состоят из льда, который испаряется, когда комета близка к Солнцу. Это создает яркую атмосферу из пара, состоящую из заряженных частиц, называемых ионами и пылевыми частицами, которые могут состоять из силикатов, углеводородов и льда. Эта атмосфера получила название кома. Ядра наблюдаемых комет имеют длину от десятков метров до около 60 км. Кома создает оболочку вокруг ядра, которая может иметь ширину в миллионы километров, и окружена еще большей оболочкой, состоящей из водорода.

Ядро - твёрдая часть кометы, и самая главная. Практически вся масса этих объектов заключается именно в ядре. Полагают, что представляет оно собой некий ком пыли, испещрённый порами на 80% его объёма.

Кома - светлая туманная оболочка ядра, состоящая из частиц пыли и газов (льда). Может растягиваться чуть ли не до полутора миллиона километров от ядра, а минимальная её длина составляет около сотни тысяч км.
Образуется она при приближении к звезде. В этот момент, благодаря повышению температуры, происходит сублимация (переход из твёрдого состояния в газообразное). Испарение льда приводит к освобождению пылевых частиц, в результате чего они отлетают от ядра на некоторое расстояние.

Хвост - вытянутый шлейф, образующийся в результате воздействии излучения Солнца на кому, и состоящий из пыли и газа. Увидеть его можно лишь благодаря рассеиванию света на хвосте.
Интересно, что на деле у кометы 2 хвоста: один - газовый, он направлен перпендикулярно Солнцу, светится голубоватым цветом; второй - пылевой, он также тянется за ядром, но, в отличие от газового, искривлён по направлению к орбите.

Направление хвоста комет:

При приближении кометы к Солнцу с поверхности её ядра начинают сублимироваться (переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное) летучие вещества с малой температурой кипения, такие как вода, моноксид и диоксид углерода, метан, азот и, возможно, другие замёрзшие газы. Этот процесс приводит к образованию комы, которая может в поперечнике достигать 100 000 км. Испарение этого грязного льда высвобождает пылевые частицы, которые относятся газом от ядра.

Действие солнечного излучения на кому приводит к образованию хвоста кометы. Но и здесь пыль и газ ведут себя по-разному. Ультрафиолетовое излучение солнца ионизирует часть молекул газов, и давление солнечного ветра, представляющего собой поток испускаемых Солнцем заряженных частиц, толкает ионы, вытягивая кому в длинный хвост, который может иметь протяжённость более чем 100 миллионов километров. Изменения в потоке солнечного ветра могут приводить к наблюдаемым быстрым изменениям вида хвоста и даже полному или частичному обрыву. Ионы разгоняются солнечным ветром до скоростей в десятки и сотни километров в секунду, много больших, чем скорость орбитального движения кометы. Поэтому их движение направлено почти точно в направлении от Солнца, как и формируемый ими хвост I типа. Ионные хвосты имеют обусловленное флуоресценцией голубоватое свечение. На кометную пыль солнечный ветер почти не действует, её выталкивает из комы давление солнечного света. Пыль разгоняется светом гораздо слабее чем ионы солнечным ветром, поэтому её движение определяется начальной орбитальной скоростью движения и ускорением под действием давления света. Пыль отстаёт от ионного хвоста и формирует изогнутые в направлении орбиты хвосты II или III типа. Хвосты II типа формируются равномерным потоком пыли с поверхности. Хвосты III типа являются результатом кратковременного выброса большого облака пыли. Вследствие разброса ускорений, приобретаемых пылинками разного размера под действием силы давления света, начальное облако также растягивается в хвост, обычно изогнутый ещё сильнее, чем хвост II типа. Пылевые хвосты светятся рассеянным красноватым светом.

Представляют ли кометы угрозу Земле?

С момента своего образования более 4,5 миллиардов лет назад Земля много раз подвергалась столкновением с астероидами и кометами, когда последних их орбита заносила во внутренние рубежи Солнечной системы и проходит в непосредственной близости от Земли. Такие объекты в своей совокупности получили название “околоземные объекты”.

В зависимости от размера воздействующего объекта, такое столкновение может нанести огромный ущерб в локальном и глобальном масштабах. И это неоспоримый факт, что в какой-то момент Земля вновь столкнется с другим небесным телом. Существуют убедительные научные доказательства того, что космические столкновения сыграли главную роль в массовом вымирании, зафиксированное в окаменелостях по всему свету.

Околоземные объекты имеют орбиты, которые совпадают по направлению с Землей, поэтому столкновение с ними не столь разрушительно, так как скорость удара сильно уменьшается. Но вот кометы путешествуют вокруг Солнца немного другими путями, которые крайне сложно предсказать, поэтому может произойти и столкновение в лоб, что может привести к катастрофическим результатам, говорят исследователи.

Заключение

Таким образом, в данной работе был изучен теоретический материал по поставленной теме и проведена беседа с аудиторией.

Также в заключении можно отметить, что, если бы не ученые, которые взялись за изучение давление света и солнечного ветра, не появился бы такой космический аппарат, как «солнечный парус». Ведь идея солнечного паруса, существующая на протяжении столетия, находится на одном из редких подъёмов. Современный интерес к идее во многом связан с уровнем технологического развития человечества, который сейчас подходит к возможности производить запуск малозатратных миссий с использованием солнечного паруса.

Литература:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Заглавная_страница

http://ency.info/materiya-i-dvigenie/o-davlenii/367-davlenie-sveta

https://www.vseznaika.org/fizika/chto-takoe-svet-s-tochki-zreniya-fiziki/

https://fb.ru/article/174925/svet---eto-priroda-sveta-zakonyi-sveta

https://tainaprirody.ru/kosmos/solnechnyj-veter