Kometa Halleya bywa określana mianem jednej z najlepiej poznanych ciał niebieskich tego rodzaju w Układzie Słonecznym. Choć oficjalnie odkryta została w XVIII wieku, jej cykliczne obserwacje datowane są od ponad 2 tysięcy lat! Co na jej temat mówi obecna nauka?
Całkiem sporo, gdyż na przestrzeni lat zgromadzono na jej temat wiele wiedzy. Główny wpływ na to mają jej częste przeloty w okolicy Ziemi – statystycznie, każdy człowiek może ją zobaczyć dwukrotnie w ciągu swojego życia. Co o niej wiemy obecnie? Wszystkie najważniejsze informacje znajdziesz poniżej.
Kometa Halleya – podstawowe informacje o komecie
Ciało niebieskie określane oficjalnym mianem 1P/Halley to typ komety krótkookresowej, pierwszy swego rodzaju, jaka została określona tym mianem. Co to oznacza? Przez ten fakt badacze rozumieją komety, które do jednej pełnej orbity dookoła Słońca (z którym są związane grawitacyjnie, jak wszystko w naszym układzie) potrzebują mniej niż 200 lat. W przypadku omawianego tu ciała średnio jest to 76 lat. Czyni to z komety Halleya jedyną, jaką człowiek dostrzec może dwukrotnie w ciągu swojego życia.
Czym jednak jest sama kometa Halleya? W zasadzie jest to duży blok lodu połączonego ze skałami. Kometa odkryta przez Halleya składa się z materii, która została wypchnięta z rubieży Układu Słonecznego, skupiła się w litą całość i rozpoczęła orbitowanie wokół Słońca.
Orbita samej komety kształtem przypomina zmiażdżony okrąg, co fachowo określane jest mianem orbity eliptycznej. Podczas swoje podróży wokół Słońca, kometa dokonuje maksymalnego zbliżenie i oddalenia się od gwiazdy. Fazy te określane są mianem peryhelium (punkt największego zbliżenia do gwiazdy) oraz aphelium, gdy dane ciało jest od niej najbardziej oddalone.
W tym pierwszym przypadku kometa zbliża się na odległość 0,6 jednostki astronomicznej. Umiejscawiając tę odległość na mapie Układu Słonecznego, kometa Halleya w najbliższym położeniu osiąga orbitę między Merkurym a Wenus. Wiadomo jednak, że obecnie kometa znajduje się po drugiej stronie – w aphelium.
-75%
Najdalej kometa oddaliła się od Słońca 9 grudnia 2023 roku. Z jaką odległością mamy tu do czynienia? Jest to 5,26 miliarda kilometrów, czyli około 35 jednostek astronomicznych. W tym punkcie kometa znajduje się około 759 milionów kilometrów za ostatnią planetą Układu Słonecznego – Neptunem.
Co ile lat wraca kometa Halleya?
Jak wszystko w Układzie Słonecznym, tak również omawiane tu ciało niebieskie orbituje wokół naszej gwiazdy. Przez ostatnie trzy wieki, jej pełna orbita mieściła się między 75 a 76 latami. Historia zna jednak przypadki, gdy czas ten ulegał zmianie – w przeciągu ponad dwóch milleniów obserwacji, potrafił się on wahać w przedziale 74-79 lat.
Od czego to zależy? Głównie od dwóch gazowych gigantów, czyli Saturna i Neptuna. To właśnie ich ogromna grawitacja wpływ na ruch przelatującej obok nich komety, co skutkuje zakłóceniem jej ruchu.
W sam raz do prowadzenia obserwacji nocnego nieba
Kiedy ostatnio pojawiła się kometa Halleya?
Zastanawiasz się, kiedy ostatnim razem kometa przelatywała w niewielkiej odległości od Ziemi? Miało to miejsce w roku 1986, co oznacza, że od tego czasu upłynęło 37 lat. Do powrotu w okolice Ziemi zostało więc około drugie tyle.
Warto wspomnieć o tym, że ludzkość przygotowała się należycie do odwiedzin komety, jakie miało miejsce w latach 80. XX wieku. Mowa tu o stworzeniu tzw. Armady Halleya, połączonego wysiłku Europejskiej Agencji Kosmicznej, Japonii, Związku Sowieckiego i Francji (bez udziału NASA). To właśnie w jej skład wchodziła sonda Giotto, która lecąc w odległości mniejsze niż 600 km od komety, zdołała sfotografować jej jądro.
Kolejna wizyta komety Halleya
Wiedząc, że kometa obiega Słońce po stałej orbicie, już teraz jesteśmy w stanie przewidzieć jej powrót w okolice Ziemi. Jeżeli zastanawiasz się, kiedy kometa Halleya nad Polską, to spieszymy z odpowiedzią. Nastąpi to w roku 2061, czyli za 38 lat. Ciało to osiągnęło już najdalszą odległość od Słońca i już teraz wraca w kierunku gwiazdy. Sam powrót jednak zajmie trochę czasu – przypominamy, że 35 jednostek astronomicznych, to odległość Ziemi od Słońca razy 35.
Na początku maja 2041 roku kometa zbliży się od orbity ostatniej planety Układu Słonecznego, Neptuna. Kolejnych 12 lat zajmie jej dotarcie do Urana, Saturn zostanie osiągnięty w 2058 roku, natomiast Jowisz w 2060. Rok później, w maju kometa osiągnie 1,52 jednostki astronomicznej od Słońca (docierając do Marsa), następnie w czerwcu, dokładnie 19. zbliży się do Ziemi, na dystans 1 jednostki astronomicznej od gwiazdy. Badacze zakładają, że peryhelium zostanie osiągnięte 28 czerwca 2061 roku.
Po tej dacie kometa rozpocznie ponowne oddalanie się od gwiazdy w kierunku aphelium. Średnia wieku w Polsce wynosi około 76 lat, co oznacza, że osoby urodzone po 1985 roku będą mieć sposobność ponownego zobaczenia komety przed śmiercią.
Sprawdź też: Kometa Leonard – kiedy będzie można ją zobaczyć na niebie?
Kometa Halleya pod lupą
Przyjmijmy, że udało nam się zatrzymać kometę Halleya i sprowadzić ją bezpiecznie na naszą planetę. Jej jądro kometarne, czyli bryła skalno-lodowa, która stanowi podstawę każdej komety, nie jest duże. Dane zebrane przez sondę Giotto pozwoliły na określenie rozmiarów jądra, które wynoszą 15 kilometrów długości, 8 kilometrów szerokości i około 8 kilometrów grubości. Masa komety wynosi około 252 miliardy ton.
Podobnie jak inne ciała niebieskie tego rodzaju, kometa Halleya jest doskonale widoczna dzięki swojemu warkoczowi. Jego fachowe określenie (koma) jest częściej używane wśród astronomów – co to jednak jest? Wraz ze zbliżaniem się do gwiazdy, na kometę w większym stopniu zaczyna oddziaływać promieniowanie ze Słońca i wiatr słoneczny. Czynniki te wywołują sublimację na powierzchni komety, co sprawia, że za kometą zaczyna się ciągnąc obłok zjonizowanego gazu i pyłu. W warkoczu dominuje gaz poddany jonizacji, znacznie mniejszą część stanowi sam pył z powierzchni (choć nie jest to regułą). W porównaniu do jądra kometarnego jest on znacznie większy, osiągając długość nawet do 100 tysięcy kilometrów.
Misja, jaką przeprowadziła Armada Halleya, pozwoliła określić nie tylko skład chemiczny warkocza (zdominowany przez wodę, z innymi związkami, jak amoniak, metan czy dwutlenek węgla), ale również przyjrzeć się powierzchni jądra kometarnego. Choć nie udało się zmapować go całego (instrumenty były w stanie ując jedynie 25% powierzchni), wyniki i tak były zaskakujące. Wiem dzięki temu, że powierzchnia komety jest bardzo urozmaicona. Nie brakuje na niej wzgórz, depresji, pasm górskich oraz co najmniej jednego sporego krateru.
Choć może się to wydać zaskakujące, kometa Halleya jest jednym z najciemniejszych obiektów w Układzie Słonecznym. Choć trzeba to doprecyzować: jednym z najmniej odbijających światło. W fachowym ujęciu jego albedo (zdolność dobicia światła z danej powierzchni) wynosi zaledwie 0,03. Oznacza to, że kometa odbija jedynie 3% światła, które do niej dociera.
Sprawdź też: Katastrofa tunguska – tajemniczy wybuch w Rosji, czy naukowcy znają już wyjaśnienie?
Innym ciekawym faktem dotyczącym tego ciała jest specyfika jego orbity. Otóż orbitę komety Halleya cechuje tak zwana retrogradacja. Oznacza to, że okrąża ona Słońce w przeciwnym kierunku niż większość ciał niebieskich (również planet). Kometa porusza się więc zgodnie z ruchem wskazówek zegara, patrząc powyżej północnego bieguna gwiazdy. To zachowanie nie jest typowe dla innych komet krótkookresowych.
Tłumaczyliśmy już, czym są komety krótkookresowe, warto jednak poruszyć kwestię pochodzenia omawianego tu ciała. Badacze zgodnie przyznają, że kometa Halleya jest pozostałością po uformowaniu się całego Układu Słonecznego. Przez długi czas panowała teoria, że uformowanie komety nastąpiło w Pasie Kuipera, a sama kometa była krótkookresową od samego początku istnienia. Okazuje się jednak, że teoria ta jest nie do końca prawdą.
Specyficzne zachowanie jej orbity jest wskazówką, co do jej pochodzenia. Przypuszczalnie więc kometa Halleya była początkowo kometą długookresową, czyli obiegającą Słońce w czasie dłuższym niż 200 lat. Jeżeli to prawda, zmienia się również miejsce pochodzenia komety – będzie ono znacznie dalej niż Pas Kuipera. Mowa tu o wciąż hipotetycznym obiekcie, który znamy jako Obłok Oorta. Grawitacja gazowych planet wpłynęła jednak na orbitę komety na tyle, że zmieniła się ona w krótkookresową, co miało mieć miejsce od 200 do 16 tysięcy lat temu.
Przyszłość, jaka czeka kometę
Los komety Halleya na rysuje się w kolorowych barwach. Rzecz jasna sam proces zajmie tysiące lat, jednak jest w zasadzie nieodwracalny. Powodem jest struktura komety, która zbudowana jest z lodu. Wraz z każdą orbitą dookoła Słońca, będąc w niewielkiej odległości od gwiazdy, kometa Halleya traci swoją masę. Według obliczeń każda runda dookoła gwiazdy zabiera komecie od 1 do 3 metrów materiału z powierzchni jądra.
Promieniowanie gwiazdy jest zbyt silne, aby kometa była w stanie zachować lód, który w dużej części tworzy jej strukturę. Wraz z wiekiem, jej jasność przygasa, co prowadzi do zniknięcia ogona (gdyż znika też lód, który go tworzy). Wtedy też kometa staje się po prostu ciemnym obiektem zbudowanym ze skał lub też po prostu się rozpada.
Sprawdź też: Hipotetyczna Planeta X – czy Układ Słoneczny posiada dziewiątą planetę?
Kiedy to nastąpi? W tej kwestii nie ma zgodności, ponieważ choć dominuje wariant mówiący o końcu istnienia komety, niektórzy badacze przewidują, że może ona nawet opuścić Układ Słoneczny. Badania prowadzone przez Rosjan po ostatniej wizycie mówią, że dynamika ruchu komety jest zbyt chaotyczna. Wpływa na to, że przewidywania długoterminowe są niemożliwe do określenia, a sam czas istnienia komety może wynosić nawet 10 milionów lat.
Prace naukowe z nowego tysiąclecia cechuje jednak innej podejście do tej kwestii. Wtedy też zasugerowano, że jeśli kometa przetrwa przez kilka kolejnych tysięcy lat, będzie w stanie opuścić nasz układ. Jeżeli się to nie uda, w przeciągu kilku dziesiątek tysięcy lat ulegnie wyparowaniu lub rozpadowi na dwie części.
Obserwacje komety przeprowadzone po 1986 roku sugerują, że jądro kometarne utraciło od 80 do 90% swojej masy. Miało to miejsce przez ostatnie 150-230 tysięcy lat, czyli od 2 do 3 tysięcy pełnych orbit dookoła Słońca. Istnieje więc teoria, która mówi, że kolejne 300 obiegów gwiazdy (około 25 tysięcy lat) sprawi, że kometa wyparuje całkowicie, tracąc swój pęd.
Historia obserwacji komety
Kometa Halleya jest znana już od ponad 2 tysięcy lat, jednak badacze przez większość czasu nie byli świadomi tego, że mają do czynienia z tym samym obiektem. Do czasu osiągnięć naukowych brytyjskiego astronoma Edmonda Halleya uważano, że komety jedynie przelatują nad ziemią jednorazowo. Wszystko zmieniło się w 1705 roku, gdy Halley trafnie przewidział jej powrót w 1758 (choć sam nie dożył tego momentu).
Udało się tego dokonać dzięki zastosowaniu zasad dynamiki Newtona (który był przyjacielem Halleya) oraz wnikliwej analizie obserwacji komet z lat 1456-1682. Brytyjczyk w ten sposób doszukał się licznych podobieństw między obserwacją komet z lat 1531, 1607 i 1682. Głównym czynnikiem pełniącym rolę wskazówek była jasność tych obiektów. W ten sposób Halley powiązał je ze sobą i zasugerował, że trzy komety były właściwie jednym i tym samym obiektem, który porusza się po orbicie dookoła gwiazdy. W ten sposób poprawnie przewidział datę powrotu komety, co pozwoliło odkryć okresowe ciała niebieskie tego rodzaju. Pierwsze zostało nazwane od jego imienia.
Sprawdź też: Międzygwiezdny gość Oumuamua – informacje o ciele niebieskim spoza naszego Układu Słonecznego
Kometa Halleya była obserwowana również znacznie wcześniej. Najstarsze zapiski kojarzone z kometą Halleya pochodzą ze starożytnej Grecji, z roku 467 p.n.e. Nie ma jednak pełnego przekonania co do powiązania ich z omawianym ciałem niebieskim. Dlatego też uznaje się, że najbardziej pewne informacje o komecie pochodzą z 240 roku p.n.e. z tzw. Zapisków historyka – chińskiej kroniki.
Chińczycy nie byli jedynymi, ponieważ kometa była obserwowana również w Babilonii oraz następnie przez średniowiecznych badaczy. Została nawet uwieczniona na cennym dziele sztuki wieków średnich. Mowa tu rzecz jasna o tkaninie z Bayeux, na którym przedstawiony został podbój Anglii przez Wilhelma Zdobywcę i bitwa pod Hastings. Przedstawia ona kometę, która obserwowana jest przez najprawdopodobniej mieszczan, którzy wyraźnie wskazują na jej pozycję na niebie palcami.
Kometa Halleya vs kometa Hale’a Boppa
Wśród najsłynniejszych komet prym wiodą dwa obiekty tego rodzaju: omawiana kometa Halleya oraz kometa Hale’a-Boppa. Są to dwa odrębne od siebie obiekty, które znacznie się przy tym różnią budową i wieloma innymi aspektami. Poniżej przedstawiamy najważniejsze różnice, które dzielą obie komety.
- Jeżeli czytasz ten tekst, istnieją spore szanse na to, że będzie Ci dane zobaczyć kometę Halleya. Jak już zaznaczyliśmy, jest to obiekt krótkookresowy, który przelatuje obok Ziemi co około 75 lat. Inaczej jest w przypadku komety Hale’a-Boppa, która jest obiektem długookresowym. I to z akcentem na „długo”, ponieważ pełna orbita zajmuje jej około 2400 lat.
- Kometa Hale’a-Boppa jest znacznie większa niż kometa Halleya. Samo jądro kometarne jest sześć razy większe od jądra komety Halleya. Jego rozmiary wynoszą od 40 do 80 kilometrów. W związku z tym faktem kometa Hale’a-Boppa jest określana mianem wielkiej komety.
- Wielka kometa ma znacznie mniejszy warkocz niż kometa Halleya. Cechuje ją również większy ogon, który składa się z pyłu oraz nietypowy trzeci warkocz. To unikatowa cecha tej komety – długość warkocza mogła osiągnąć nawet 50 milionów kilometrów. Co ciekawe, składa się on z neutralnych atomów sodu.
- Kometę Halleya zobaczymy ponownie w czerwcu 2061 roku. W przypadku drugiego ciała niebieskiego kolejna wizyta nastąpi dopiero w 4385 roku.
- Aphelium (najdalszy punkt od gwiazdy) dla komety Halleya wynosi 35 jednostek astronomicznych. W przypadku komety Hale’a-Boppa ten sam punkt wynosi zawrotne 370 jednostek astronomicznych, co oznacza, że dociera ona do Obłoku Oorta.
