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혜성의 궤도를 진정으로 이해하려면 행성 궤도를 이해하는 데 도움이됩니다. 태양 주위에 가용 공간이 부족하지는 않지만 행성은 모두 상당히 얇은 밴드로 국한되며 명왕성을 제외하고는 행성 바깥으로 몇도 이상 벗어난 곳은 없습니다.
반면에, 혜성의 궤도는이 밴드에 비해 큰 경사각을 가질 수 있고, 그 기원에 따라 수직으로 궤도를 도는 궤도 일 수도있다. 그것은 많은 흥미로운 혜성 사실 중 하나입니다.
케플러 제 1 법칙에 따르면 모든 물체는 타원형 경로로 태양을 공전한다. 명왕성을 제외한 행성의 궤도는 거의 원형이며, 카이퍼 벨트의 소행성 및 얼음 물체의 궤도도 마찬가지입니다. Kuiper 벨트에서 발생하는 혜성은 단기간 혜성으로 알려져 있으며 행성과 같은 좁은 대역에 남아있는 경향이 있습니다.
Kuiper 벨트 너머와 태양계 외곽에있는 Oort 구름에서 시작된 장기 혜성은 다른 문제입니다. 그들의 궤도는 타원형이어서 혜성이 수백 년 동안 완전히 사라질 수 있습니다. Oort 구름 너머의 혜성은 포물선 궤도를 가질 수도 있습니다. 즉, 태양계에서 단일 모양을 보이고 다시는 돌아 오지 않습니다.
행성과 혜성이 처음에 어떻게 도착했는지 이해하면이 행동 중 어느 것도 신비 롭지 않습니다. 그것은 모두 태양의 탄생과 관련이 있습니다.
그것은 모두 먼지 구름에서 시작되었습니다.
오늘날 과학자들이 오리온 성운에서 일어나는 것을 관찰 할 수있는 것과 동일한 별 탄생 과정은 약 50 억 년 전에 우리 지구 근처에서 일어났습니다. 광대 한 아무것도없이 우연히 떠 다니는 우주 먼지 구름이 점차 중력에 의해 수축되기 시작했다. 작은 덩어리가 형성되고 서로 붙어서 더 큰 덩어리를 형성하여 더 많은 먼지를 끌어들일 수있었습니다.
점차적으로이 클러스터 중 하나가 우세했고, 더 많은 물질을 끌어 들이고 자라면서 각운동량의 보존으로 인해 회전하게되었고 그 주위의 모든 물질이 같은 방향으로 회전하는 원반으로 형성되었습니다.
결국, 우세한 클러스터의 핵심 압력이 너무 커져서 점화되었고, 수소 융합에 의해 생성 된 외부 압력은 더 많은 물질이 축적되는 것을 막았다. 우리의 젊은 태양은 최종 질량에 도달했습니다.
중앙 클러스터에 갇히지 않은 작은 클러스터는 어떻게 되었습니까? 그들은 궤도에 충분히 가까운 물질을 계속 끌어 당기고 일부는 행성으로 자랐습니다.
회전하는 디스크의 가장 가장자리에있는 다른 작은 클러스터는 여전히 디스크에 갇히는 것을 피할 수있을 정도로 멀리 떨어져 있었지만 여전히 궤도를 유지하기에 충분한 중력이 적용되었습니다. 이 작은 물체들은 왜 소행성과 소행성이되고, 일부는 혜성이되었습니다.
혜성은 소행성이 아니다
혜성의 구성은 소행성과는 다릅니다. 소행성이 대부분 바위 인 반면, 혜성은 본질적으로 우주 가스 주머니로 가득 찬 더러운 눈덩이입니다.
드워프 행성 세레스의 본거지 인 화성과 궤도의 궤도 사이에있는 소행성대에서 많은 소행성이 발견되지만 태양계 외곽에서도 궤도를 돌고있다. 반면에 혜성은 카이퍼 벨트와 그 너머에서 독점적으로 나오는 경향이 있습니다.
태양에서 멀리 떨어진 혜성은 소행성과 거의 구별 할 수 없다. 그러나 궤도가 태양에 가까워지면 열이 얼음을 기화시키고 증기가 핵 주위에 구름을 형성하도록 팽창합니다. 핵은 몇 킬로미터에 불과하지만 구름은 수천 배 더 커질 수 있으며, 혜성은 실제보다 훨씬 크게 보입니다.
혜성 꼬리는 가장 뚜렷한 특징입니다. 지구와 태양 사이의 거리에 걸치도록 충분히 길 수 있으며 혜성이 어느 방향으로 이동하든 항상 태양을 향하지 않습니다. 그것은 핵을 둘러싸고있는 증기 구름에서 가스를 날리는 태양풍에 의해 만들어지기 때문입니다.
혜성 사실 : 모두가 여기에서 오는 것은 아니다
장기간의 혜성에는 매우 타원형 인 궤도가있어 편심 할 수 있으므로 지구에서 관측되는 시간이 평생 이상 지속될 수 있습니다. 케플러 제 2 법칙은 물체가 태양보다 가까이있을 때 물체가 가까이있을 때보 다 느리게 움직이므로 혜성이 보이는 것보다 훨씬 길어지는 경향이 있음을 암시합니다. 그러나 시간이 오래 걸리더라도 궤도에있는 물체가 궤도에서 충돌하지 않는 한 항상 궤도에있는 객체가 반환됩니다.
그러나 일부 개체는 절대 반환되지 않습니다. 그들은 어디 선가 보이지 않는 곳에서 왔으며, 궤도를 달리는 물체의 비정형적인 속도로 여행하며, 태양 주위를 휘젓고 우주로 발사합니다. 이 물체들은 태양계에서 기원하지 않습니다. 그들은 성간 공간에서 나옵니다. 타원형 궤도 대신 포물선 경로를 따릅니다.
신비한 시가 모양의 소행성 Oumuamua는 그러한 대상 중 하나였습니다. 2017 년 1 월에 태양계에 나타 났으며 1 년 후 시력이 사라졌습니다. 아마도 그것은 UFO일지도 모르지만, 아마도 태양에 끌려 가기에는 너무 빠른 속도로 움직여 궤도로 동축 되기에는 성간 물체 일 것입니다.
사례 연구 : 할리 혜성
할리 혜성은 아마도 모든 혜성 중 가장 잘 알려져 있습니다. 아이작 뉴턴 경의 친구였던 영국의 천문학 자 에드먼드 할리가 발견했다. 그는 1531 년, 1607 년, 1682 년에 혜성 목격이 모두 같은 혜성에 있다고 추정 한 최초의 사람이었으며 1758 년에 그 귀환을 예측했습니다.
그는 혜성이 1758 년 크리스마스 밤에 화려한 모습을했을 때 바로 증명되었습니다. 그 밤은 불행하게도 사망 한 지 16 년이 지났습니다.
할리 혜성은 74 년에서 79 년 사이입니다. 불확실성은 그 경로를 따라 발생하는 중력 영향, 특히 행성 금성 및 모든 혜성이 가진 고유 추진 시스템에 기인합니다. 할리 혜성과 같은 혜성이 태양에 접근하면, 코어의 가스 주머니가 확장되어 코어의 약한 지점을 뚫고 움직여 어떤 방향 으로든 밀어 내고 궤도에 섭동을 일으킬 수있는 추력을 제공합니다.
천문학 자들은 할리의 혜성 궤도를 매핑하고 거의 0.97의 이심률로 매우 타원형이라는 것을 발견했습니다. (이심률 이 경우 궤도가 얼마나 길거나 둥근 지; 편심이 0에 가까울수록 궤도가 둥글게됩니다.)
지구 궤도의 이심률이 0.02이므로 거의 원형이며, 명왕성 궤도의 이심률은 0.25에 불과하다는 점을 고려하면 할리 혜성의 편심은 극단적입니다. aphelion에서는 명왕성의 궤도 바깥에 있으며 perihelion에서는 태양으로부터 0.6AU에 불과합니다.
혜성의 기원
할리 혜성의 궤도는 편심 일뿐만 아니라 황도면에 대해 18도 기울어 져있다. 이것은 행성들이 같은 시간에 합쳐 졌을지라도 행성들이 형성되었던 것과 같은 방식으로 형성되지 않았다는 증거입니다. 그것은 은하의 다른 부분에서 기원을 가질 수도 있었고, 지나가는 동안 태양의 중력에 의해 단순히 잡힐 수있었습니다.
할리 혜성은 행성과 다른 또 다른 특성을 보여줍니다. 궤도와 반대 방향으로 회전합니다. 이것을하는 유일한 행성 인 비너스 (Venus)는 너무 느리게 회전하여 천문학 자들은 과거의 무언가와 충돌했다고 의심합니다. 할리 혜성이 그것이하는 방향으로 회전한다는 사실은 그것이 행성과 같은 방식으로 형성되지 않았다는 더 많은 증거입니다.