Sao chổi Halley, còn được gọi là 1P / Halley, là sao chổi nổi tiếng nhất trong Hệ Mặt trời. Là một sao chổi định kỳ (hoặc sao chổi ngắn hạn), nó có chu kỳ quỹ đạo nhỏ hơn 200 năm, và do đó đã được quan sát nhiều lần bởi những người ở đây trên Trái đất trong nhiều thế kỷ.
Sự xuất hiện của nó trên bầu trời trên Trái đất đã được ghi nhận từ thời cổ đại, và có liên quan đến cả điềm báo xấu và tốt bởi nhiều nền văn hóa. Nhưng trên thực tế, hành vi của nó không khác gì bất kỳ khách truy cập ngắn hạn nào thay đổi theo thời gian. Và chuyến thăm của nó đã trở nên hoàn toàn có thể dự đoán!
Khám phá:
Sao chổi Halley đã được các nhà thiên văn học quan sát và ghi lại từ ít nhất 240 BCE, với các tài liệu tham khảo rõ ràng về sao chổi được tạo ra bởi các nhà biên niên sử Trung Quốc, Babylon và Trung Âu. Tuy nhiên, những hồ sơ này không nhận ra rằng sao chổi là cùng một vật thể xuất hiện lại theo thời gian. Mãi đến năm 1705, nhà thiên văn học người Anh Edmond Halley, người đã sử dụng Newton Law Three Laws of Motion để xác định rằng đó là định kỳ.
Cho đến thời Phục hưng, các nhà thiên văn học đã tin rằng sao chổi - phù hợp với quan điểm của Aristotle - chỉ đơn thuần là sự xáo trộn trong bầu khí quyển Trái đất. Ý tưởng này đã bị từ chối vào năm 1577 bởi Tycho Brahe, người đã sử dụng các phép đo thị sai để chỉ ra rằng sao chổi phải nằm ngoài Mặt trăng. Tuy nhiên, trong một thế kỷ khác, các nhà thiên văn học sẽ tiếp tục tin rằng sao chổi di chuyển theo đường thẳng qua Hệ Mặt trời chứ không phải quay quanh Mặt trời.
Năm 1687, trong ông Philosophiæ Naturalis Princia Mathematica, Isaac Newton đưa ra giả thuyết rằng sao chổi có thể di chuyển trên quỹ đạo của một loại nào đó. Thật không may, anh ta không thể phát triển một mô hình mạch lạc để giải thích điều này vào thời điểm đó. Như vậy, chính Edmond Halley - người bạn và biên tập viên của Newton, người đã chỉ ra cách các lý thuyết về Newton về chuyển động và lực hấp dẫn có thể được áp dụng cho sao chổi.
Trong ấn phẩm năm 1705 của mình, Bản tóm tắt của Thiên văn học Sao chổi, Halley đã tính toán hiệu ứng mà các trường hấp dẫn của Sao Mộc và Sao Thổ có thể có trên đường đi của sao chổi. Sử dụng những tính toán này và ghi lại các quan sát được tạo ra từ sao chổi, ông có thể xác định rằng một sao chổi được quan sát vào năm 1682 đi theo con đường giống như một sao chổi được quan sát vào năm 1607.
Kết hợp điều này với một quan sát khác được thực hiện vào năm 1531, ông kết luận rằng những quan sát này đều là của cùng một sao chổi và dự đoán rằng nó sẽ trở lại trong 76 năm nữa. Dự đoán của ông đã được chứng minh là đúng, như đã thấy vào ngày Giáng sinh năm 1758, bởi một nông dân người Đức và nhà thiên văn nghiệp dư tên là Johann Georg Palitzsch.
Dự đoán của ông không chỉ là thử nghiệm thành công đầu tiên của vật lý Newton, đây cũng là lần đầu tiên một vật thể bên cạnh các hành tinh được chứng minh là quay quanh Mặt trời. Thật không may cho Halley, anh ta đã không sống để thấy sự trở lại của sao chổi (đã chết năm 1742). Nhưng nhờ nhà thiên văn học người Pháp Nicolas Louis de Lacaille, sao chổi được đặt tên trong danh dự Halley vào năm 1759.
Nguồn gốc và quỹ đạo:
Giống như tất cả các sao chổi mất ít hơn 200 năm để quay quanh Mặt trời, Sao chổi Halley được cho là có nguồn gốc từ Vành đai Kuiper. Theo định kỳ, một số khối đá và băng này - vốn là vật chất còn sót lại từ sự hình thành của Hệ Mặt trời khoảng 4,6 tỷ năm trước - được kéo sâu hơn vào Hệ Mặt trời và trở thành sao chổi hoạt động.
Năm 2008, một điểm xuất phát khác của sao chổi kiểu Halley đã được đề xuất khi một vật thể xuyên sao Hải Vương có quỹ đạo ngược tương tự như Halley Lượng được phát hiện. Được biết đến với tên gọi KV42 năm 2008, quỹ đạo sao chổi này đưa nó từ ngay bên ngoài quỹ đạo của Sao Thiên Vương đến gấp đôi khoảng cách của Sao Diêm Vương. Điều này cho thấy rằng Sao chổi của Halley trên thực tế có thể là thành viên của một quần thể mới của các hệ Mặt trời nhỏ không liên quan đến Vành đai Kuiper.
Halley được phân loại là sao chổi định kỳ hoặc ngắn hạn, một sao có quỹ đạo kéo dài 200 năm hoặc ít hơn. Điều này trái ngược với các sao chổi thời gian dài, có quỹ đạo tồn tại hàng ngàn năm và bắt nguồn từ Đám mây Oort - khối cầu của các vật thể sao chổi cách Mặt trời 20.000 - 50.000 AU từ rìa bên trong của nó. Các sao chổi khác giống với quỹ đạo Halley, có chu kỳ từ 20 đến 200 năm, được gọi là sao chổi kiểu Halley. Cho đến nay, chỉ có 54 đã được quan sát, so với gần 400 sao chổi gia đình Jupiter được xác định.
Thời kỳ quỹ đạo Halley trong 3 thế kỷ qua là giữa 75 năm76, mặc dù nó đã thay đổi trong khoảng 74 năm79 kể từ 240 trước Công nguyên. Quỹ đạo của nó quanh Mặt trời có hình elip cao. Nó có một perihelion (tức là điểm gần Mặt trời nhất) chỉ 0,6 AU, đặt nó nằm giữa quỹ đạo của Sao Thủy và Sao Kim. Trong khi đó, nó aphelion - khoảng cách xa nhất từ Mặt trời - là 35 AU, cùng khoảng cách với Sao Diêm Vương.
Không bình thường đối với một vật thể trong Hệ Mặt trời, quỹ đạo Halley Hồi bị ngược - có nghĩa là nó quay quanh Mặt trời theo hướng ngược lại với các hành tinh (hoặc theo chiều kim đồng hồ từ phía trên cực bắc Mặt trời). Do quỹ đạo ngược, nó có một trong những vận tốc cao nhất so với Trái đất của bất kỳ vật thể nào trong Hệ Mặt trời.
Các quỹ đạo của sao chổi loại Halley cho thấy ban đầu chúng là những sao chổi thời gian dài có quỹ đạo bị nhiễu loạn bởi lực hấp dẫn của những người khổng lồ khí và hướng vào Hệ Mặt trời bên trong. Nếu Halley đã từng là một sao chổi trong thời gian dài, nó có khả năng bắt nguồn từ Đám mây Oort. Tuy nhiên, Halley được cho là một sao chổi ngắn hạn trong 16.000.000200.000 năm qua.
Do quỹ đạo của nó đến gần Trái đất ở hai nơi, Halley là cơ quan mẹ của hai trận mưa sao băng: Eta Aquariids vào đầu tháng 5 và Orionids vào cuối tháng 10. Tuy nhiên, các quan sát được thực hiện vào khoảng thời gian Halley xuất hiện vào năm 1986, tuy nhiên, cho thấy rằng mưa sao băng Eta Aquarid có thể không bắt nguồn từ Sao chổi Halley, mặc dù nó có thể bị nhiễu loạn.
Cấu trúc và thành phần:
Khi Halley đến gần Mặt trời, nó trục xuất các luồng khí thăng hoa khỏi bề mặt của nó, khiến nó bay rất nhẹ khỏi đường quỹ đạo của nó. Quá trình này làm cho sao chổi tạo thành một đuôi sáng của khí ion hóa (đuôi ion) và một cái mờ nhạt được tạo thành từ các hạt bụi. Đuôi ion còn được gọi là hôn mê (một bầu khí quyển nhỏ) trải dài tới 100.000 km và bao gồm các vi khuẩn như nước, metan, amoniac và carbon dioxide.
Mặc dù kích thước khổng lồ của tình trạng hôn mê, hạt nhân Halley chanh tương đối nhỏ - dài gần 15 km, rộng 8 km và dày khoảng 8 km. Khối lượng của nó cũng tương đối thấp (ước tính 2,2 × 1014 kg, tương đương 242,5 tỷ tấn) và mật độ trung bình của nó là khoảng 0,6 g / cm3, chỉ ra rằng nó được làm từ một số lượng lớn các mảnh nhỏ được giữ lỏng lẻo với nhau.
Các quan sát tàu vũ trụ đã chỉ ra rằng các khí được đẩy ra từ hạt nhân là 80% hơi nước, 17% carbon monoxide và 3 sắt4% carbon dioxide, với dấu vết của hydrocarbon (mặc dù các nguồn gần đây cho giá trị 10% đối với carbon monoxide và cũng bao gồm dấu vết của mêtan và amoniac).
Các hạt bụi đã được tìm thấy chủ yếu là hỗn hợp các hợp chất nitơ hydro hydro hydro (CHON) carbon - thường thấy trong Hệ Mặt trời bên ngoài - và silicat, giống như các hợp chất được tìm thấy trong đá trên mặt đất. Đã có lúc, người ta nghĩ rằng Halley có thể đã đưa nước đến Trái đất trong quá khứ xa xôi - dựa trên tỷ lệ deuterium so với hydro được tìm thấy trong nước sao chổi cho thấy nó tương tự về mặt hóa học với các đại dương Trái đất. Tuy nhiên, những quan sát sau đó đã chỉ ra rằng điều này khó xảy ra.
ESA Giotto (1985-1992) và Nga Sao Chức Nữ nhiệm vụ (1986) đã cho các nhà khoa học hành tinh cái nhìn đầu tiên về bề mặt và cấu trúc Halley. Các hình ảnh chỉ có thể chụp được khoảng 25% bề mặt sao chổi, nhưng tuy nhiên đã tiết lộ một địa hình cực kỳ đa dạng - với những ngọn đồi, ngọn núi, rặng núi, áp thấp và ít nhất một miệng núi lửa.
Vai trò trong Thần thoại và Sự mê tín:
Như đã lưu ý, Sao chổi Halley có một lịch sử lâu dài và phong phú khi được con người quan sát. Bao gồm các chuyến thăm gần đây nhất, Sao chổi Halley đã được nhìn thấy từ Trái đất trong 30 dịp riêng biệt. Kỷ lục sớm nhất trong đó là biên niên sử Shih Chi và Wen Hsien Thung Khao, được viết ở Trung Quốc ca. 240 BCE.
Mặc dù người ta tin rằng những người ghi chép người Babylon đã ghi lại sự xuất hiện của Halley Lôi Sao khi nó trở lại vào năm 164 và 87 trước Công nguyên, nhưng sự xuất hiện nổi tiếng nhất của nó đã xảy ra ngay trước cuộc xâm lược nước Anh năm 1066 của William the Conqueror. Trong khi vua Harold của Anh coi sao chổi là điềm xấu, William và các lực lượng của ông đã giải thích nó như một dấu hiệu của chiến thắng sắp xảy ra của họ (ít nhất là theo truyền thuyết).
Trong suốt thời Trung cổ, sự xuất hiện của sao chổi trên bầu trời đêm được coi là những tin tức xấu, cho thấy rằng một người trong hoàng tộc đã chết, hoặc những ngày đen tối đang ở phía trước. Điều này có lẽ do những gì được coi là hành vi thất thường và không thể đoán trước của sao chổi, khi so sánh với Mặt trời, Mặt trăng và các ngôi sao.
Với sự phát triển của thiên văn học hiện đại, quan điểm về sao chổi này phần lớn đã bị xua tan. Tuy nhiên, có nhiều người vẫn giữ quan điểm của Doom và u ám của Halley Lôi Comet, tin rằng nó sẽ tấn công Trái đất vào một lúc nào đó và kích hoạt Sự kiện Cấp độ Tuyệt chủng, những điều tương tự chưa từng thấy từ Khủng long.
Biến mất:
Tuổi thọ tổng thể của Halley rất khó dự đoán và các ý kiến khác nhau. Năm 1989, các nhà thiên văn học người Nga, ông Vladimir Chirikov và Vitaly Vecheslavov đã thực hiện một phân tích về 46 lần xuất hiện của Sao chổi Halley lấy từ các ghi chép lịch sử và mô phỏng máy tính. Nghiên cứu của họ cho thấy động lực học của sao chổi là hỗn loạn và không thể đoán trước trong thời gian dài, và chỉ ra rằng thời gian tồn tại của nó có thể lên tới 10 triệu năm.
Năm 2002, David C. Jewitt đã thực hiện một nghiên cứu chỉ ra rằng Halley có khả năng sẽ bốc hơi, hoặc tách làm hai, trong vòng vài chục ngàn năm tới. Thay phiên, Jewitt dự đoán rằng nó có thể tồn tại đủ lâu để bị đẩy ra khỏi Hệ mặt trời hoàn toàn trong vòng vài trăm nghìn năm.
Trong khi đó, các quan sát được thực hiện bởi D.W. Hughes và cộng sự. cho thấy hạt nhân Halley đã bị giảm khối lượng 80% 90% so với 2000 vòng quay cuối cùng 2000 (ví dụ: 150.000 - 230.000 năm). Theo ước tính của họ, sẽ không có gì đáng ngạc nhiên nếu sao chổi bay hơi hoàn toàn trong vòng 300 vòng quay tiếp theo hoặc lâu hơn (khoảng 25.000 năm).
Lần cuối cùng Sao chổi của Halley được nhìn thấy là vào năm 1986, điều đó có nghĩa là nó sẽ không xuất hiện lại cho đến năm 2061. Như mọi khi, một số người đang chọn chuẩn bị cho điều tồi tệ nhất - tin rằng lần tiếp theo của nó sẽ báo hiệu sự kết thúc của cuộc sống như chúng ta biết - trong khi những người khác thì suy ngẫm nếu họ sẽ sống đủ lâu để chứng kiến điều đó.
Tạp chí Vũ trụ có bài viết về sao chổi nổi tiếng và Sao chổi Halley xa xôi.
Để biết thêm thông tin, hãy xem Comet Halley và Halley Trận Comet.
Astronomy Cast có một tập phim về sao chổi.
Nguồn: Wikipedia, NASA
