Astronomija

Mėlyna jonų (plazmos) kometos uodegų spalva

Mėlyna jonų (plazmos) kometos uodegų spalva


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kas būtent yra kometų mėlynos jonų (plazmos) uodegų šviesos priežastis? Kažkur skaičiau, kad mėlynos šviesos šaltinis yra CO + jonai, kurie ką tik įsigijo trūkstamą elektroną ir tapo neutralia molekule CO. Ar tai teisinga?


Arti, bet ne visai teisingai - mėlyna šviesa iš tikrųjų yra CO emisija$^+$, bet tai yra iš CO$^+$ patys jonai, nereikalaujant rekombinacijos su CO; ta (jonizuota) molekulė turi stiprų energijos perėjimų rinkinį apie 425 nm (4250 angstremų), kuris yra mėlynoje matomo spektro dalyje:

C / 2016 R2 kometos („Pan-STARRS“) spektras, 2 pav. Iš Cochran ir McKay (2018).

Čia yra daugiau apie Chriso Mihoso kometų uodegų fiziką.


Mėlyna jonų (plazmos) kometos uodegų spalva - astronomija

Alternatyviai žinomas kaip & # 8216ion uodega & # 8217 arba & # 8216plazmos uodega & # 8217, kometos dujų uodega paprastai pradeda formuotis kažkur aplink Marso orbitą. Čia Saulė pradeda kaitinti kometos branduolį, į laikiną atmosferą, vadinamą koma, išskiriančią dujas ir dulkes.

Šimtai milijonų kilometrų ilgio dujų uodega susideda iš Saulės ultravioletinių spindulių jonizuotų molekulių. Saulės vėjas su savo įtrauktu magnetiniu lauku nušluoja šiuos įkrautus jonus (pirmiausia CO +) iš komos ir į uodegą, kuri visada nukreipta tiesiai nuo Saulės. Dėl greito saulės vėjo sąveikos su kometa greičio ši plazma išstumiama į tiesią, siaurą uodegą, kuri dėl magnetinio lauko pokyčių gali parodyti vidinę struktūrą. Netgi gali būti, kad dujinės uodegos dalys atsijungia dėl magnetinio lauko poliškumo pasikeitimo.

Nors kometų dulkių uodegos spindi atspindėta saulės šviesa ir todėl yra geltonos spalvos, dujų uodegos spindi fluorescenciškai. Visų pirma, dominuojanti CO + molekulė sugeria saulės spindulius, kuriuos vėl sužadindama sužadina 4200 angstremų bangos ilgiu. Dėl šios priežasties jonų uodegos būna mėlynos spalvos.

Studijuokite internetinę astronomiją Swinburne universitete
Visa medžiaga yra © Swinburne technologijos universitetas, išskyrus tuos atvejus, kai nurodyta.


Štai kodėl kometos švyti klaikiai žalia spalva

C / 2014 Q2 (Lovejoy) yra ilgo laikotarpio kometa, kurią 2014 m. Rugpjūčio 17 d. Atrado Terry Lovejoy. Tai. [+] nuotrauka buvo padaryta iš Tusono, Arizonos, naudojant „Sky-Watcher“ 100 mm APO teleskopą ir „SBIG STL-11000M“ kamerą.

Johnas Vermette / „Wikimedia Commons“

Kas taip dažnai, ypač reguliariai, kometos pasiners iš anapus Neptūno orbitos į vidinę Saulės sistemą. Iš toli už Saturno orbitos jie lieka šalti, sustingę ir ramybės būsenoje, nors jie visada juda, niekas apie juos nesikeičia. Bet kai jie pradeda artėti prie Jupiterio orbitos, buvimas arti Saulės keičia dalykus.

Išorinės kometos dalys įkaista, paviršiaus užšalę ledai pradeda sublimuotis, o saulės spinduliuotė ir vėjas pradeda atstumti paviršiaus molekules. Neilgai trukus jūsų kometa švyti ne tik atspindėta saulės šviesa, bet ir dviem uodegomis - viena pilka, viena mėlyna - ir klaikia, žalia koma aplink centrą. Štai kodėl taip atsitinka.

Kometa, iš kurios kyla Perseidų meteorų srautas, „Swift-Tuttle“ kometa, buvo nufotografuota. [+] paskutinis patekimas į vidinę Saulės sistemą 1992 m. Ši kometa, sukėlusi Perseidų meteorų lietų, taip pat parodė įspūdingą žalią komą.

NASA, „Swift-Tuttle“ kometa

Kometos yra sudarytos iš uolų komponentų mišinio, panašaus į tai, kas sudaro Žemės mantiją, dulkes ir ledus. Ledas reiškia ne tik vandenį-ledą (H2O), bet ir lakiuosius komponentus, tokius kaip sausasis ledas (kietasis CO2), metanas (CH4), amoniakas (NH3) ir anglies monoksidas (CO). „Rosetta“ misija ištyrė visą kometos ledų rinkinį, tačiau tai yra didysis penketas. Įprastomis, šaltomis sąlygomis ledai lieka užšalę, tačiau, kai kometa artėja prie Saulės, jie pradeda kaisti.

Pirmas dalykas, nutinkantis kometai, artėjant prie Saulės, yra tai, kad ultravioletinių spindulių kiekis, patenkantis į ją, tampa pakankamai didelis, kad galėtų pradėti jonizuoti silpniausią ten esančią molekulę: anglies monoksidą. Tai sukuria gausybę CO + jono, kuris teka tiesiai nuo Saulės. Tai virsta mėlyna jonų uodega ir yra pirmoji į kometą panaši savybė, pasirodžiusi, kai kometa pradeda kaisti.

Kai ISON kometa buvo tokiu pat atstumu nuo Saulės kaip Jupiteris, buvo tik jonų uodega (mėlyna). [+] yra. Toliau artėjant prie Saulės, atsirado papildomų funkcijų.

NASA, ESA, J.-Y. Li (Planetarijos mokslo institutas) ir Hablo kometos ISON vaizdavimo mokslo komanda

Jonų uodega visada nukreipta tiesiai nuo Saulės ir visada yra mėlynos spalvos. Kai kometa dar labiau priartėja prie Saulės, vis dėlto kažkur aplink Marso orbitą ji kaista toliau. Kai kometos branduolys įkaista, daugiau ledų ištirpsta ir difunduoja tolyn nuo paviršiaus, sukurdami didelį, difuzinį dalelių rinkinį aplink branduolį. Šis difuzinis regionas yra žinomas kaip komos koma ir yra pagamintas iš dujų ir dulkių mišinio.

Sukūrus šią komą, jai nebelieka nieko kito, kaip nustebinti saulės spinduliais. Spaudimas nuo saulės, užklupusios komą, išstumia dulkių daleles iš komos ir tolyn nuo Saulės, sukurdamas antrą geltoną / baltą uodegą: dulkių uodegą. Nors mėlynoji jonų uodega visada nukreipta tiesiai nuo Saulės, dulkių uodega kreivėja, kai kometa juda savo elipsine orbita aplink Saulę.

Kometa McNaught, kaip buvo vaizduojama 2006 m. Iš Viktorijos, Australijos. Dulkių uodega yra balta ir difuzinė (ir. [+] Išlenkta), o tolimesnė silpnesnė jonų uodega yra plona, ​​siaura, mėlyna ir nukreipta tiesiai nuo Saulės.

Soerfm / Wikimedia Commons

Jonų uodega yra siaura, nes visi konkretaus tipo jonai yra vienodo dydžio. Dulkių uodega yra plati, nes dulkių dalelių dydis skiriasi, todėl joms suteikiamas įvairus greitis. Galiausiai, iš kometos gali būti pašalintos didelės dalelės, sukuriant vadinamąjį šiukšlių srautą. Šis srautas tęsis ta pačia elipsės formos orbita, kuria eina kometa, tačiau laikui bėgant ji pasklis kelyje. Kai planeta (kaip ir Žemė) praeina per nuolaužų srautą, ji sukuria meteorų lietų. Taip, Žemė nėra vienintelė planeta, patirianti juos net tokiuose pasauliuose kaip Merkurijus be atmosferos, gali būti meteorų lietaus!

Skriejant aplink Saulę, kometos ir asteroidai gali šiek tiek suskaidyti, tarp jų yra šiukšlių. [+] gabalai orbitos keliu ilgainiui išsitempia ir sukelia meteorų lietų, kurį matome, kai Žemė praeina per tą nuolaužų srautą.

NASA / JPL-Caltech / W. Reach (SSC / „Caltech“)

Tačiau koma yra daugiau nei dulkės. Taip pat yra dujų, sukurtų iš sublimuotų junginių, kurie buvo kometos dalis. Šiame kūne nėra vien paprastų ledų ir uolienų, bet ir sudėtingesnių molekulių, sudarytų iš šių pagrindinių statybinių elementų: daugiausia vandenilio, deguonies, anglies ir azoto. Dvi ypač svarbios molekulės yra cianidas / cianogenas (CN: anglies ir azoto jungtis) ir diatominė anglis (C2: anglies ir anglies jungtis).

Žalia komos ISON komos spalva apšvietė dangų 2013 m. Žalia spalva nėra retenybė. [+] bet mums labiau pasakojama apie dujų komposiją ir ultravioletinių spindulių kiekį, smogiantį kometai artėjant prie Saulės.

Adamas Blokas / Lemmono kalno „SkyCenter“ / Arizonos universitetas

Ši žalsvai mėlyna arba mėlynai žalia spalva atsiranda todėl, kad kai šias dujas stimuliuoja saulės šviesoje esanti ultravioletinė šviesa, jų surišti elektronai pakyla į aukštesnį energijos lygį: pagrindinę atominių perėjimų taisyklę. Tačiau elektronai amžinai nelieka aukštesnės energijos būsenoje, nes jie nukrenta žemesniam energijos lygiui. Kai tai įvyksta, kai kurie iš tų perėjimų sukelia spinduliuotės liniją, kuri patenka į tą elektromagnetinio spektro dalį, kuriai žmogaus akys yra jautrios.

Elektronų perėjimai vandenilio atome kartu su gautų fotonų bangos ilgiais. [+] demonstruoja surišamosios energijos poveikį ir santykį tarp elektrono ir protono kvantinėje fizikoje. Kiekvienas atomas ir molekulė turi savo unikalų spektro linijų rinkinį, o sužadinto atomo elektronai nukris energijos lygiu, kartais išskirdami matomą šviesą.

„Wikimedia Commons“ vartotojai „Szdori“ ir „OrangeDog“

Kai pamatote tą žalią spalvą, tai rodo dalykų derinį:

  • kad komoje yra didelis kiekis CN ir C2 molekulių,
  • kad kometa yra aktyvi (išmetama pro šalį) ir šilta (arti Saulės) ir
  • kad skilimo ar išsiveržimo potencialas yra didžiausias.

Rugpjūčio 9 d. Nuo Žemės yra gana arti kometos, kuri yra tik 70 milijonų mylių (113 milijonų km) atstumu: C / 2017 S3 kometa (PANSTARRS). Jis turi žalią švytėjimą, šiuo metu yra gana ryškus ir vis dar eina link Saulės. Dėl žalios spalvos ji vadinama „Incredible Hulk“ kometa.

Nors tai irimo procesas, vis tiek yra galimybė surengti įspūdingą finalą. [+] kometos „PanSTARRS C / 2017 S3“, žinomos kaip „Incredible Hulk“ kometa, protrūkis.

Bence Gubear / „Twitter“ vartotojas @vivstoitsis

Bet tai nėra pikta ir neįprasta. Nors artimiausias jo artėjimas prie Žemės buvo rugpjūčio 7–8 d., Artimiausias artėjimas prie Saulės bus tik rugpjūčio 15 d., Ir tai bus tada, kai jos ledinis branduolys greičiausiai bus suskilęs, kas kartais atsitinka. Kai įvyksta toks įvykis, atsiveria įspūdinga kometos galimybė. Nors jis yra gana arti Saulės, jis vis tiek matomas naktiniame danguje iš daugumos Žemės vietų.

Jei jis patiria tokį išsiveržimo įvykį, jis gali tapti matomas, nepaisant Saulės artumo, plika akimi.

Teleskopinis „Lovejoy“ kometos (C / 2014 Q2) fotoaparatas nuo 2015 m. Sausio 17 d. [+] jonų dujų uodega sraigtinių ir nepertraukiamųjų pavidalų pavidalu. Žalia spalva komoje yra neabejotina ir dažnai atspindi įspūdingą protrūkį. (Alanas Dyeris / VW PICS / UIG per „Getty Images“)

Prieš pat aušrą rugpjūčio 15-osios rytą bus geriausia tikimybė tai pamatyti, jei mums pasiseks gauti ryškesnį renginį iš bet kurios Žemės vietos. (Įskaitant pietinį pusrutulį!)

Artimiausiame Žemės taške 3D erdvėje „PanSTARRS C / 2017 S3“ kometa bus 70 milijonų mylių (113. [+] Milijono km) atstumu, tačiau ji vis dar neturi pasiekti artimiausio požiūrio į Saulę. Ši ekrano kopija atspindi vietą, kur kometa yra rugpjūčio 7–8 d. Naktį.

„Sky Live“, per https://theskylive.com/c2017s3-info

Nors šiai kometai viskas atrodo ne itin gerai, visada yra tikimybė, kad tai mus nustebins. Be to, funkcijos, kurių galite tikėtis šiai kometai - jonų uodega, dulkių uodega, koma ir branduolys - yra bendros praktiškai visoms kometoms, patenkančioms į mūsų vidinę Saulės sistemą. Kai kometa tampa pakankamai šilta, aplink savo branduolį sukuria išplėstą, daug dujų turinčią debesį, vadinamą koma. Jei komoje yra anglies-azoto ir anglies-anglies jungčių, ultravioletinė Saulės šviesa sužadins elektronus, esančius jos viduje, ir sumažins energijos kiekį, todėl jie skleis žalią švytėjimą. Kai tik pamatysite tą žalią švytėjimą, žinokite, kad yra tikimybė, kad kometos branduolys išsiskirs. Tai gali atsitikti nei šį kartą, nei net daugeliu atvejų, tačiau yra galimybė vizualiai įspūdingam pasirodymui. Kalbant apie stebėjimą dangumi, sunku paprašyti daugiau.


Mėlyna jonų (plazmos) kometos uodegų spalva - astronomija

Dulkių uodega yra vizualiai įspūdingiausia kometų dalis, kurią retkarčiais matome naktiniame danguje. Įprastai dešimtis milijonų kilometrų ilgio jie susideda iš dūmų dydžio dulkių dalelių, kurių vidutinis skersmuo yra apie mikrometrą, ir yra geltonos spalvos, kai šviečia atspindėta saulės šviesa.

Kometos dulkių uodega pradeda formuotis kažkur aplink Marso orbitą. Čia Saulė pradeda kaitinti kometos branduolį, į laikiną atmosferą, vadinamą koma, išskiriančią dujas ir dulkes. Kai saulės šviesa patenka į komos dulkių daleles, ji daro slėgį (vadinamą radiacijos slėgiu), kuris iš komos išstumia dulkių daleles į dulkių uodegą. Kadangi kiekvienos dulkių dalelės yra skirtingo dydžio, jos orbita aplink Saulę baigiasi unikaliu greičiu, todėl susidaro plati dulkių uodega.

Ši uodega nukreipta nuo Saulės, tačiau kadangi dulkių dalelės iš komos išstumiamos lėčiau nei jonai, sudarantys dujų uodegą, jie išlaiko daugiau savo pradinio judėjimo į priekį, o dulkių uodega būna linkusi labiau nei dujos. uodega.

Nors visos kometos uodegoje esančios dulkės susideda iš dūmo dydžio grūdų, didelius grūdus taip pat galima nukirpti nuo branduolio. Užuot sujungę dulkių uodegą, šie grūdai sudaro meteorų srautą, kuris ir toliau skrieja aplink Saulę tuo pačiu keliu, kaip ir kometa. Jei Žemė kerta šią srovę per savo orbitą, matome meteorų lietų.

Studijuokite internetinę astronomiją Swinburne universitete
Visa medžiaga yra © Swinburne technologijos universitetas, išskyrus tuos atvejus, kai nurodyta.


Pasakos apie kometos uodegą

(Šis įrašas uždaro mano „Facebook“ ir „# 8220fun“ faktus & # 8221 serijas iš mano studijų brutaliam išsamaus egzamino baigimo mokyklai ir yra įkvėptas senos „Hyakutake“ kometos problemos. Ir tai yra # 8217 pasiteisinimas pažvelgti į tiek daug gražių kometų nuotraukos. Mėgaukitės!)

Grįžtant į ankstyvąsias įrašytos istorijos dienas, žmonija visada žavėjosi kometomis. Nepaisant neįtikėtino grožio, jie beveik visada buvo vertinami kaip blogi ženklai. Didelius įvykius galima atsekti iš kometų stebėjimo įvykių ir # 8230, tada populiariojoje kultūroje yra kometų. Apskritai, kometos yra didžiulis nuostabos šaltinis bet kokio amžiaus žmonėms, tačiau ar kada susimąstėte, kodėl jos atrodo tokios gražios? Kas sukelia tas ilgas, didingas uodegas? Ar jūs kada nors pastebėjote, kad kometos iš tikrųjų turi du uodegos? Tai tiesa - kometos turi dvi uodegas! Kiekvieną uodegą lemia skirtingas procesas, o # 8230 - saulės šviesa, o kitą - saulės vėjas.

Pirmiausia pažvelkime į kometos ir dulkių uodegą. Kometos iš esmės yra dideli ledo rutuliai su ilgomis, elipsės formos orbitomis - šluojant į vidinę Saulės sistemą, ledinė medžiaga ant jų paviršiaus sušyla ir pradeda sublimuoti (pereiti nuo kietos prie dujos) nuo paviršiaus. Taip aplink kometos branduolį susidaro dujinis vandens dujinis vanduo, anglies dioksidas ir kitos ledinės molekulės. Šis debesis vadinamas kometa ir # 8217 koma. Jei prisimenate iš mano įrašo Crookes Radiometer, šviesa daro spaudimą ir gali pastumti daiktus. Panašiai, kaip jis stumtelėjo ant radiometro stiklų, radiacijos slėgis išstumia komos dujas, taip pat dulkes ant kometos paviršiaus ir suformuoja dulkių uodegą! Dulkių uodega paprastai būna raudonos spalvos, nes ji labiausiai atspindi raudoną saulės šviesą. Šis radiacijos slėgis ne tik sukuria dulkių uodegą, bet ir išstumia ją į išlenktą formą!

Tačiau šviesa nėra vienintelis dalykas, su kuriuo kometoms tenka susidurti, kai jos metasi į vidinę Saulės sistemą. Be saulės šviesos, mūsų mylima žvaigždė nuolat išmeta energines įkrautas daleles į išorę, maždaug tokiu greičiu 250 mylių per sekundę! Todėl kometos sutrinka nuo šio energingo saulės vėjo, ir tai nelieka nepastebėta. Saulės vėjo dalelėms patekus į kometos branduolį ir komą, joms vyksta procesas su dujomis, vadinamomis mokesčio mainai, kuriame įkrauta vėjo dalelė pavagia elektroną iš neutralios dujų dalelės. Dabar neutrali vėjo dalelė išskrenda kaip energinga neutrali dalelė nebeveikia elektromagnetinės jėgos, tačiau dabar įkrauta dujų dalelė patenka į saulės vėją!

Saulės vėjas yra tikras jonų grotuvas, surenkantis visus tuos jonus.

Kadangi šios įkrautos dalelės patenka į saulės vėją ir dabar sukasi aplink tarpplanetinio magnetinio lauko linijas (taip, magnetinis laukas persmelkia Saulės sistemą!), Naujasis paimti jonai iš kometos suformuokite aiškią, iškaltą uodegą, vadinamą jonų uodega!

Skirtingai nuo dulkių uodegos, kometos ir # 8217s jonų uodega pirmiausia atspindi mėlyną šviesą, todėl ji bus melsvos spalvos. Kadangi jo susidarymas ir judėjimas priklauso nuo visiškai kitokių procesų nei dulkių uodega (lengvas slėgis, palyginti su dalelių aunos / magnetine sąveika), jis dažnai yra šiek tiek atskirtas nuo dulkių uodegos. Todėl dauguma kometų turės dvi labai skirtingos uodegos kad tu gali atskirti. Šios uodegos yra didžiulės ir gali būti viso astronominio vieneto dydžio (1 astronominis vienetas yra maždaug 93 milijonai mylių ilgio & # 8212 tai & # 8217s atstumas tarp Saulės ir Žemės).

Tačiau yra paskutinis mūsų apakinančio kometų pasakojimo kūrinys. Kometos dažnai painiojamos su meteorais ir dėl geros priežasties - abu dangaus objektai yra palyginti maži ir turi ilgas dryžuotas uodegas. Vienintelis skirtumas (vizualiai) yra tas, kad meteorai išnyksta labai greitai, nes jie iš tikrųjų yra dulkių / uolienų / ledo gabalėliai, patenkantys į Žemės atmosferą ir sudegantys, o kometos iš tikrųjų nėra Žemės atmosferoje, bet yra tiesiog fiziškai didelės ir ryškus. Tačiau šie du, atrodytų, nesusiję objektai turi labai intymų ryšį. # 8230meteor dušas iš tikrųjų yra kometų šiukšlės!

Kaip tai įmanoma? Na, mes jau aptarėme kometos uodegas ir jų formavimąsi, bet kas iš tikrųjų atsitinka su uodegoje esančia medžiaga po to, kai ji nusprūsta nuo kometos? Jonų uodega yra lengviausia - kadangi ji įsisuko į saulės vėją, ji daro tai, ką daro visos saulės vėjo dalelės - seka magnetinio lauko linijomis ir šluojasi į tolimąjį Saulės sistemos plotą. Bet kaip su dulkių uodega? Dulkių uodega yra neutrali, todėl visos iš kometos išmestos dulkės, uolos ir ledas tiesiog patenka į Saulės orbitą ir atsilieka už kometos. Kadangi uodega yra tokia ilga, šios dulkės pasiekia visą kelią į Žemės orbitą ir už jos ribų.

Galite manyti, kad kometos yra tarsi purvini vaikai, ateinantys į namus po to, kai rieda purve. Įsibėgėję ir pradėję niokoti, jie pradeda purkšti purvą ant visų grindų. Galite stebėti, kur jie buvo, pagal jų paliktą purvo pėdsaką. Tai ką darai? Jūs išvalykite! Tam tikra prasme Žemė yra tarsi milžiniškas dulkių siurblys. Sekdamas orbita aplink Saulę, visos likusios kometos nuolaužos pateks į atmosferą ir sudegs sukeldamos meteorų lietų! Taigi, kai pamatysite šiuos meteorų lietus, iš tikrųjų matote tik sudegusias kometų nuolaužas. Taigi, nors meteorai nėra kometos, jie kyla iš kometų!

Pripažinkime tai # 8230 ir yra nuostabūs. Ir nors jie gali kelti didelę grėsmę mūsų egzistencijai (galbūt jie nužudė dinozaurus), mes juos vis tiek mylime. Kitą kartą, kai kometa praeis pro Žemės apylinkes (ir dažnai tai daro), nuneškite užpakalį prie teleskopo!


Saulės vėjo ir kometos sąveika

Kometarinius magnetosferas sukelia interplanetinio magnetinio lauko (TVF) vėjo sąveika su jo jonosfera. Saulės spinduliuotės energija toli nuo Saulės kaitina kometų branduolius. Kai jų orbita priartina juos prie Saulės, paviršiaus sluoksniai tampa pakankamai karšti, kad sukeltų sublimacijos procesus po mantija. Užšalę lakieji organai ištrūksta iš kometos paviršiaus ir branduolio. Dulkių grūdeliai traukiasi kartu, kai dujų srovės palieka kometos paviršių, sukurdamos neutralių molekulių ir dujų atmosferą. Vanduo yra pagrindinė komos sudedamoji dalis, po koncentracijos jos yra anglies monoksidas ir anglies dioksidas.

Koma galiausiai tampa visiškai jonizuota susidūrus su saulės vėju, derinant molekulių fotodisociaciją per ultravioletinę saulės (EUV) spinduliuotę, krūvio mainus su energiniais saulės vėjo protonais ir elektronų smūgius. TVF paima jonus per Lorentzo jėgą ir giratuoja aplink užšalusias magnetinio lauko linijas. Tai baigiasi masine Saulės vėjo lauko linijų apkrova sunkaus vandens ir deguonies jonais. Kad impulsas išliktų tikras, tarpplanetinio magnetinio lauko linijų greitis turi mažėti, kai Saulės vėjo masė didėja. Didžioji masės dalis pridedama arčiau branduolio, sukeldama greičio šlyties palei lauko liniją. Užšalusios heliosferos magnetinio lauko linijos apgaubia magnetotailo struktūrą, sulaikydamos plazmą, kaip pasiūlė Alfvénas (1957). Jonų uodega veikia kaip skaidri vėjo kojinė, rodanti saulės vėjo kryptį.

Įkrautų dalelių judėjimas magnetiniame lauke sukelia uodegos srovės lakštą plokštumoje, statmenoje TVF orientacijai prieš srovę. Skirtingai nuo daugumos planetos magnetosferos uodegų, tokių kaip Saturnas ir Žemė, dabartinė kometos lakšto orientacija yra labai kintanti, labiau panaši į, pavyzdžiui, Veneros ar Titano. Sukeltą kometos magnetinę uodegą galima lengvai stebėti nuotoliniu būdu kaip kometos jonų uodegą. Jonų uodega dinamiškai reaguoja į savo aplinką ir atspindi vietinio TVF pokyčius, dažnai kaip staigius pertraukimus.

Kometos jonų uodegos morfologiją, struktūrą ir orientaciją pirmiausia kontroliuoja vietinės saulės vėjo sąlygos. Kometos jonų uodega nukreipta išilgai prieš saulę nukreiptos krypties, keletu laipsnių atsilikdama nuo tikrosios saulės krypties. Aberacijos kampas atsiranda dėl kometos orbitos greičio ir vietinio saulės vėjo greičio derinio (1 pav.). Kai stebima geometrija yra ideali, nuotoliniai kometos jonų uodegos stebėjimai gali suteikti daug informacijos apie saulės vėjo greičio kintamumą šalia kometos. Be greičio matavimų, nuolat kintanti morfologija ir uodegos dinamika, įskaitant orientaciją, gali būti naudojama vaizduoti tiek didelio masto, tiek mažo masto struktūrų svyravimus saulės vėjyje. Jonų uodegos atjungimo įvykiai laikomi pagrindiniais saulės vėjo reiškinių sąveikos žymenimis, tokiais kaip vainikinės masės išstūmimas ir sraigtinės srovės lakštų kirtimas. Susitikimai su vainikinių masių išstūmimais taip pat gali greitai pertvarkyti uodegos ypatybes ir orientacijas (Jones ir Brandt 2004). Pagal besikeičiančių sąveikaujančių regionų vietas, kur sąveikauja greiti ir lėti saulės vėjo regionai, ir perėjimus tarp skirtingų saulės vėjo režimų galima tiksliai nustatyti pagal jonų uodegos vingius, t. Y. Didelius ir greitus aberacijos kampo pokyčius.

Jhemanno ir Reigerio kometos Machholzo vaizdas, apibūdinantis pagrindinius bruožus. Vandenilio debesis šiame vaizde nėra vaizduojamas, nes jo negalima stebėti plika akimi nuo Žemės.


Kometos uodegos

The jonų uodega yra plonas, mėlynas ir linijinis - nukreiptas tiesiai nuo Saulės.

The dulkių uodega yra balta, plati ir paprastai (bet ne tiksliai) nutolusi nuo Saulės

Kas vyksta?

Joninės uodegos fizika

Jonų uodega susideda iš jonų ( staigmena!) - daugiausia CO +, N2 + , CO2 + . Kai kometa patenka į vidinę Saulės sistemą, Saulės spinduliuotė sušildo branduolį, „išverda“ ir jonizuoja šias dujas.

Šie jonai yra elektra įkrautos dalelės ir sąveikauja su saulės saulės vėju (iš saulės patekusios įelektrintos dalelės). Sąveika tarp kometos ir saulės vėjo iškreipia magnetinio lauko linijas, sukeldama a kometos magnetotail kuri nukreipta tolyn nuo Saulės. Įkrauti jonai teka išilgai magnetinio uodegos magnetinio lauko linijų, todėl jonų uodega visada nukreipta nuo Saulės.

CO + sugeria saulės šviesą ir miltuojasi, skleisdamas energiją 4200 angstremų bangos ilgiu, kuris yra mėlyna šviesa .


Mėlyna jonų (plazmos) kometos uodegų spalva - astronomija

Hale-Bopp kometos jonų uodegos plataus lauko vaizdas Šis pseudospalvotas Hale-Bopp kometos (1995 m. O1) vaizdas buvo gautas su Takahashi 8 colių plataus lauko teleskopu Lowello observatorijoje 1997 m. Balandžio 9 d. David Schleicher ir Tony Farnham . Ant „Hall“ 42 colių (1,1 m) teleskopo pritvirtintas „piggy-back“, „Takahashi“ suteikia kelių laipsnių regėjimo lauką kartu su 2048x2048 CCD. Apipjaustomas, kaip parodyta, vaizdas yra 2,6 laipsnio 3,1 laipsnio arba 9,7 milijono km 11,6 milijono km (5,9 milijono mylių 7,1 milijono mylių) atstumu nuo kometos nuo Žemės. Siaurų juostų filtras buvo naudojamas anglies monoksido jonų (CO +) skleidžiamai šviesai izoliuoti 4266 angstremų bangos ilgiu. Tai yra mėlyna kometos jonų arba plazmos uodega, nukreipta tolyn nuo saulės, nes iš saulės tekantis saulės vėjas sulaiko ir neša su savimi įkrautas daleles. Atkreipkite dėmesį į įvairias išsamias jonų uodegoje matomas struktūras, kurias sukelia besikeičiantis saulės vėjas. Taip pat matoma silpna, difuzinė dulkių uodega, kurią sukelia saulės spinduliai, kuriuos atspindi dulkių grūdeliai. Kitos pastabos: kometos heliocentrinis atstumas (atstumas nuo saulės) buvo 0,925 AU (139 milijonai km arba 86 milijonai mylių). Geocentrinis atstumas (atstumas nuo Žemės) buvo 1,432 AU (215 milijonai km arba 133 milijonai mylių). Saulės fazės kampas yra 44 laipsniai (saulė yra tarp mūsų ir Hale-Boppo, o uodegos nukreiptos nuo mūsų). Kredito linijoje turėtų būti nurodyta „Lowell observatorijos nuotrauka“.


Kometa NEOWISE nustebina kai kuriuos žvaigždžių žiūrovus dviem uodegomis

Astronautai Bobas Behnkenas, Dougas Hurley ir ISS vadas Chrisas Cassidy kalba su Billu Hemmeriu.

Žvaigždžių stebėtojai bando pažvelgti į NEOWISE, kai jis sklinda naktiniame danguje, atidūs žiūrovai gali pastebėti, kad kometa turi dvi uodegas.

Pagrindinė kometos uodega arba dulkių uodega, kurios spalva visada yra balkšva, nes jos dalelės lengvai atspindi saulės spindulius kiekviename bangos ilgyje, yra pagamintos iš kometos fragmentų, išmestų iš jos branduolio ir kreivių už kometos trajektorijos kelio, „Forbes“.

Dulkes, kurios sudaro pagrindinę uodegą, traukia trys jėgos: saulė, pati kometa ir saulės spinduliavimo jėga.

Skirtingo dydžio dalelėms gravitacinis pagreitis yra vienodas, tačiau mažesni dulkių grūdeliai saulės spinduliuote paveikti labiau nei didesni ir juda skirtingu greičiu, todėl uodega atrodo platesnė.

Vis dėlto, pasak „Forbes“, antroji šiek tiek siauresnė uodega iš tikrųjų tampa svarbi prieš pagrindinę dulkių uodegą.

Tam tikru metu kometos trajektorijoje ultravioletinė šviesa, sklindanti nuo saulės, tampa pakankamai stipri, kad ji įkaista ir jonizuoja kometos anglies monoksidą - silpniausią ledo pagrindu veikiančią molekulę kometos makiaže, rašoma žurnale.

Anglies monoksidas sugeria saulės šviesą ir fluorescuoja esant 4200 angstremų - mėlynos šviesos bangos ilgiui, todėl jis atrodo mėlynas, rašoma Case Western Reserve universiteto straipsnyje.

Pagrindinė dulkių uodega visada yra pilkai balta, tokios pat spalvos kaip pati kometa.

Pasak universiteto, jonų uodega visada nukreipta nuo saulės tiesia linija, nes, sąveikaudama su įkrautomis saulės vėjo dalelėmis, ji iškreipia magnetinio lauko linijas.

Jonų uodega susideda iš atskirų molekulių, kurios visos yra vienodos masės, o tai reiškia, kad jas vienodai veikia aplink juos esančios jėgos ir eina tuo pačiu, siauresniu keliu, pasak „Forbes“.

Ankstyvosiose kometų nuotraukose matoma tik mėlyna jonų uodega.

„NEOWISE“, ryškiausia dangaus kometa nuo Hale-Boppo 1997 m., Buvo atrasta kovo mėnesį ir daugumą žiūrovų Šiaurės pusrutulyje šį mėnesį gali pamatyti plika akimi.

Nors daugelis kometų turi dvi uodegas, įskaitant visas „didžiąsias kometas“, taip pat įmanoma, kad NEOWISE turi papildomą jonų uodegą.

„Atrodo, kad„ Parker Solar Probe “vaizdai rodo jonų uodegos takoskyrą“, - apie NEOWISE sakė NASA. "Tai gali reikšti, kad NEOWISE kometa be dulkių uodegos turi dvi jonų uodegas, nors mokslininkams reikėtų daugiau duomenų ir analizės, kad patvirtintų šią galimybę."


Ultragarsas tyrimams dideliame aukštyje

Peteris J. Fagenholzas,. N. Stuartas Harrisas, Ultragarsas medicinoje ir biologijoje, 2012 m

Naujos technikos

B linijos technika

Plaučių edemos stebėjimas yra įdomus tiek tiriant atvirą HAPE, tiek subklinikinėmis formomis, kurios gali turėti įtakos deguonies degimui dideliame aukštyje. Įprasta radiografija pasirodė esanti nejautri subklinikinei plaučių edemai ir ankstyvai HAPE ir neleidžia lengvai stebėti plaučių edemos kaupimosi ar išsiskyrimo (Vock ir kt., 1989, Halperin ir kt., 1985). Šiuos trūkumus pašalinančius metodus, tokius kaip KT ar MRT, sunku naudoti šioje srityje. Darbų serijoje aprašyta ultragarso naudojimas nustatant ir stebint plaučių edemą hospitalizuotiems pacientams (Agricola ir kt. 2005 Jambrick ir kt. 2004). Mes aprašėme jo naudojimą diagnozuojant ir stebint HAPE ir neseniai jis buvo naudojamas vertinant subklinikinę plaučių edemą dideliame aukštyje (Fagenholz et al. 2007 Pratali et al. 2010).

Šiai technikai reikalingas standartinis 2,5–5 MHz „širdies“ zondas. Krūtinė yra nuskaityta 2–5 tarpšonkauliuose dešinėje, 2–4 tarpšonkauliuose - kairėje tarpvietės, priekinės pažasties, vidurio ir parasternalinėse linijose (iš viso 28 laukai). Bendras ultragarsinių B linijų (anksčiau vadintų kometos uodegomis), apibrėžtų kaip echogeniški, nuoseklūs, pleišto formos signalai, siauros kilmės artimajame vaizdo lauke, kylantys iš pleuros linijos ir besitęsiantys iki ekrano krašto, skaičius. (3 pav.), Yra susumuojami, kad gautų bendrą B linijos balą, koreliuojantį su plaučių edemos laipsniu. Šį tyrimą galima patikimai užbaigti greičiau nei per 5 minutes (Jambrick ir kt., 2004).

3 pav. Vaizdai iš krūtinės ultragarso B linijos technikos. A dalyje rodomi normalūs plaučiai be plaučių edemos požymių. B dalyje parodytos dvi B linijos pacientui, turinčiam didelio aukščio plaučių edemą.

Regos nervo apvalkalo ultragarsas (ONSU)

Jau seniai keliama hipotezė, kad padidėjęs ICP yra susijęs su AMS, tačiau šis ryšys dar nėra įtikinamai įtvirtintas (Roach ir Hackett 2001). Žinoma, kad padidėjęs ICP vaidina svarbų sunkų HACE lygį ir todėl jau seniai yra svarbus parametras atliekant tyrimus dideliame aukštyje. Nuoseklių duomenų apie ICP dideliame aukštyje trūkumą daugiausia lemia jautrių neinvazinių ICP vertinimo metodų trūkumas. Kai buvo naudojamos invazinės priemonės, tiriamųjų buvo per mažai, kad būtų galima padaryti reikšmingas išvadas (Hartig ir Hackett 1992). Naujausi duomenys koreliuoja AMS simptomus su ultragarsiniu ONSD įvertinimu (Sutherland 2008 Fagenholz, 2009).

ONSD, matuojamas ultragarsu, buvo susijęs su padidėjusio ICP radiologiniais matais (Galetta ir kt. 1989 Newman ir kt., 2002 Blaivas ir kt., 2003 Tayal ir kt., 2007) ir tiesioginiu ICP matavimu (Hansen ir Helmke 1997 Kimberly 2008). Fiziologinis šios technikos pagrindas yra tas, kad ICP padidėjimas per smegenų skystį perduodamas regos nervo perineuriniu subarachnoidiniu tarpu, sukeldamas nervo apvalkalo išsiplėtimą, kurį galima išmatuoti ultragarsu. ICP padidėjimas sukelia ONSD padidėjimą. Unfortunately, to date, this technique has been shown to have significant interobserver variation ( Ballantyne et al. 2002 ) and optimal methods for acquiring and measuring images are still being developed. Nevertheless, a sufficient number of independent studies have documented correlation with radiographic and invasive measures of ICP to allow us to recommend it. It is important to recognize that using ONSU for research purposes is somewhat different than its clinical employment, which has focused of late on identifying the sensitivity and specificity of certain cutoff values for pathologically increased ICP ( Blaivas et al. 2003 Tayal et al. 2007 ). In research, trends during serial measurement in certain patients and trends seen throughout the cohort may be more important than the precise ONSD values. Additionally, for research purposes, small numbers of observers can be quickly trained to minimize problems of inter-observer variation ( Ballantyne et al. 2002 ).

ONSU is usually performed with the subject supine and with eyes closed. We have employed two methods: (1) the application of an adhesive plastic dressing over the closed eyelid, to keep ultrasound gel off the subject’s face and to hold the lid closed or (2) the application of ultrasound gel inside a thin plastic bag, into which the ultrasound probe is placed, and then the external surface of the bag is applied to the subject’s closed eyelid. Using the first technique, conductive ultrasound gel is applied to the dressing and an appropriate machine with a 7–10 MHz transducer is used to acquire a longitudinal, cross-sectional image of the optic nerve posterior to the orbit ( Fig. 4 ). Obtaining three images from each eye may minimize intraobserver variability ( Ballantyne et al. 2002 ). Others have recorded dynamic video clips rather than static images for review ( Sutherland et al. 2008 ). Approximately 20 practice examinations should be adequate for training. The examinations take less than 3 min.

Fig. 4 . Optic nerve sheath ultrasound image. Optic nerve sheath ultrasound image in a patient with high altitude cerebral edema, showing an optic nerve sheath diameter of 7.12 mm.