دنباله‌دار هیل-باپ

دنباله‌دار جسم کوچکی در منظومه شمسی است که معمولاً از غبار و یخ تشکیل شده و با نزدیک شدن به خورشید ذرات سطحی آن تبخیر شده و مانند دنباله به نظر می‌رسد.

نام

نام ستاره دنباله دار اشاره ای به دُم بلندي است كه بهمراه آنها ديده مي شود. عنوان «ستاره دنباله‌دار» که بسیار رایج است از نظر علمی دقیق نیست (چون ستاره‌ها دنباله ندارند.) در متن‌های فارسی گاه واژه‌های «گیسودار» و «گیسودراز» و «ذوذنب» (از عربی، به معنای «دم‌دار») برای دنباله‌دار بکار رفته‌است. سیاره برجیس (مشتری) نیز یکی از گیسودارها به شمار می‌آمده و نام آن نیز عربی‌شدهٔ پرگیس فارسی است که احتمالاً پُرگیس (پرمو) معنی می‌داده‌است. در زبان انگلیسی واژه دنباله‌دار معادل با ستاره دنباله دار است. این واژه از معادل يوناني آن Kometes ریشه گرفته و معناي آن "موبلند" است. در ادبیات عرب از واژه کوکب برای اشاره به ستاره های دنباله دار استفاده شده است که به معنی گیاهی است که می روید و بلند می شود. معادل هیروگلیف ستاره دنباله دار "nhh-star" است که واژه "nhh" در هیروگلیف به معنی موبلند است. وقتی که دنباله دار به خورشید نزدیک می شود، دُم آن شروع به رشد می کند و با نزدیک شدن به زمین، بلند و بلندتر می شود. مفهوم گیاه در حال بلند شدن یا موی بلند نیز به همین پدیده اشاره می کند.

برخی از دنباله‌دارها به یادبود کاشف آن نامگذاری می‌شود. مثلاً دنباله‌دار اوترما (Comet oterma) یا دیگر همکارانش دنباله‌دار ایکیا سکی (Comet Ikya - Seki) (ایکیا و سکی) که همنام کاشفان خود هستند. برخی از دنباله‌دارها بر اساس سال کشفشان نامگذاری شده‌اند. مثلاً ۱۹۷۱آ اولین دنباله‌داری بود که در سال ۱۹۷۱ میلادی کشف شد و همینطور ۱۹۷۱ب دنباله‌دار کشف شده بعدی در آن سال بود و غیره.

• پس از آنکه مدار دنباله‌دار محاسبه شود، شماره‌گذاری بر اساس عبور از نقطه قرین خورشیدی انجام می‌گردد. مثلاً دنباله‌دار ۱۹۷۱I اولین دنباله‌داری بود که در سال ۱۹۷۱ میلادی از نقطه قرین خورشید گذشت.

هسته دنباله دارها

وقتی که دنباله دارها در فواصل دور از خورشيد در حال حركت بر روي مسير خود هستند، هاله و دنباله ندارند بلکه در این وضعیت ستاره دنباله دار تنها يك هسته چند كيلومتري است. هسته كوه پيكر، بخش بنيادين و اصلي دنباله دار است. همين هسته است كه با نزديك شدن به خورشيد، باعث بوجود آمدن هاله و دنباله مي شود. تمامي آنچه از زيبايي ها و نورانيت دنباله دارها مي بينيم، نتيجه پديده موقتي فروپاشي اين هسته كوچك و سبك در زير باران گرما و تشعشعات خورشيدي است. در متون تاریخی ثبت شده، اولین بار حضرت علی بن ابی‌طالب (ع) در مورد هسته ستاره های دنباله دار بحث کرده است. در كتاب مجمع البحرين ^[۱]در مورد واژه کوکب از ايشان نقل شده است: "َ الْكَوْكَبُ‏ كَأَعْظَمِ‏ جَبَلٍ‏ عَلَى الْأَرْض‏" "ستاره دنباله دار مانند بزرگترين كوه بر روي كره زمين است." به مدد عكسها و اطلاعات مخابره شده توسط سفینه های تحقیقاتی، مشخص شد که هسته ستاره دنباله دار هالی قطعه ای سخت و جامد، سرد و تاریک و با شکلی کوه مانند و نامتقارن با ابعاد 8 در 8 در 15 كيلومتر است.

انواع دنباله‌ها

در دنباله‌دارها دو نوع دنباله وجود دارد: دنباله غبار و دنباله گاز یونیزه(پلاسما). معتبرترین نظریه ثبت شده در کتب تاریخی ^[۲]در مورد دُم دنباله دارها، متعلق به حضرت علی بن ابی‌طالب (ع) است که می فرمایند: "برای این ستاره ها که در آسمان هستند شهرهایی هست مانند شهرهای روی زمین، که هر شهری مربوط به دو ستون از نور است که طول این ستونها در آسمان معادل با پیمایش مسیری ظرف 250 سال است." این نظریه شامل دو بخش است که هر دوی آنها به اثبات رسیده است: • بخش اول که گویای وجود نواحی تجمع ستاره های دنباله دار است و احتمالا به مناطق کمربند کویپر و ابر اورت اشاره دارد. • بخش دوم در مورد ابعاد دُم ستاره دنباله دار که با فرض اینکه سرعت یک اسب تندرو حدود 48 کیلومتر بر ساعت باشد، می تواند ظرف مدت 250 سال مسیری بیش از یکصد میلیون کیلومتر را بپیماید.

دنبالهٔ غباری

در مورد دنباله‌دارهای غباری هم نحوه تشکیل به این صورت است که فشار حاصل از نور خورشید، غبار را از گیسو خارج کرده و آن را به بیرون می‌راند تا یک دنباله را تشکیل دهد.این ذرات مدارهای کپلری را به دور خورشید دنبال می‌کنند و بنابراین با پلاسما هم جهت نمی‌شوند.و دیگر اینکه دنباله غباری از ذراتی به بزرگی ذرات موجود در دود تشکیل شده است. این نوع دم هنگامی تشکیل می‌شود که باد خورشیدی مقداری ماده از کُما جدا می‌کند. چون این ذرات بسیار کوچکند با کوچک‌ترین نیرویی جابجا می‌شوند، در نتیجه این دنباله‌ها معمولاً پخش و خمیده‌اند.

دنبالهٔ گازی

دنباله‌دار هولمز در سال ۲۰۰۷. به دنبالهٔ گاز یونیزه در سمت راست دنباله‌دار توجه کنید.

دنباله‌های گازی وقتی تشکیل می‌شوند که نور خورشید مقداری از مواد کما را یونیده می‌کند و سپس باد خورشیدی این مواد یونیده را از کما دور می‌کند. دنباله‌های یونی معمولاً کشیده‌تر و باریکترند. هر دوی این دنباله‌ها ممکن است تا میلیون‌ها کیلومتر در فضا پراکنده شوند. وقتی که دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود دم و کما از بین می‌روند و فقط مواد سرد و سخت درون هسته باقی می‌مانند. تحقیقات راجع به دنباله‌دار هیل-باب وجود نوعی دم را نشان داد که شبیه دنباله‌های تشکیل شده از غبار بود، ولی از سدیم خنثی تشکیل شده بود. (همانطور که گفتیم مواد موجود در هسته نوع کما و دنباله را تعیین می‌کنند).

منشأ دنباله‌دارها

دنباله‌دارها در کمربند کویپر و ابر اورت بطور بارز یافت می‌شوند. دنباله‌دارهای کوتاه مدت معمولاً از کمربند کویپر می‌آیند که فراتر از مدار نپتون قرار گرفته است. اولین جرم متعلق به کمربند کوییپر در سال ۱۹۲۲ کشف شد. این اجسام معمولاً کوچک هستند و اندازه آنها از ۱۰ تا ۱۰۰ کیلومتر تغییر می‌کند. طبق رصدهای هابل حدود ۲۰۰ میلیون دنباله‌دار در این ناحیه وجود دارد که گمان می‌رود از ابتدای تشکیل منظومه شمسی بدون تغییر مانده‌اند.

دنباله‌دارهای با تناوب طولانی مدت از ناحیه‌ای کروی متشکل از اجرام یخ زده به نام ابر اورت سرچشمه می‌گیرند. این اجرام در دورترین قسمت منظومه شمسی قرار دارند و از آمونیاک منجمد، متان، سیانوژن، یخ آب و صخره تشکیل شده‌اند. معمولاً یک اختلال گرانشی باعث راه یافتن آنها به داخل منظومه شمسی می‌شود.

مشخصات ظاهری

یک دنباله‌دار در مراحل اولیهٔ ظهور خود به تکه‌ای ابر نورانی شبیه است، ولی هر چه در مسیر خود به خورشید نزدیکتر می‌شود، روشنایی آن نیز زیادتر می‌شود. دنباله اکثر آنها به حدی شفاف است که می‌توان نور ستارگان را از میان آن دید.

رأس دنباله‌دار

زمانی که یک دنباله‌دار پیدا می‌شود، در نخستین مرحله مانند نقطه‌ای کوچک از نور به چشم ما می‌آید، هرچند ممکن است که قطر واقعی آن هزاران کیلومتر باشد. این نقطه نور را راس یا هسته ستاره دنباله‌دار می‌گویند، که به نظر دانشمندان گروه بزرگی از اجسام خرد و سفت است که با گازهایی ترکیب یافته است. در برخی از موارد گیسو شامل بخشی کوچک و ستاره‌وار است که به آن هسته می‌گویند.هسته‌ی اکثر ستاره‌های دنباله‌دار کوچک است.برای مثال در مورد دانباله‌دار هالی این هسته در حدود ۱۰ کیلومتر است.

دم ستاره دنباله‌دار

همچنان که ستاره دنباله‌دار به خورشید نزدیک می‌شود، معمولاً دمی به دنبال آن کشیده می‌شود. این دم از گازهای بسیار رقیق و ذرات خردی درست شده است که از درون هسته ستاره دنباله‌دار تحت تأثیر خورشید بیرون می‌جهند. دمهای ستارگان دنباله‌دار از نظر شکل و اندازه گوناگون هستند، برخی کوتاه و ریشه مانند و برخی کشیده و باریک. معمولاً طول آنها به نه میلیون کیلومتر می‌رسد و گاهی هم البته ممکن است به ۱۶۰ میلیون کیلومتر برسد. بعضی از ستارگان دنباله‌دار هم اصلاً دم ندارند. وقتی تمامی دنباله‌دارها در بخش داخلی منظومه‌ی شمسی هستند یک هاله‌ی بزرگ از گاز هیدروژن آن‌ها را احاطه می‌کند که میتواند میلیون های کیلومتر وسعت داشته باشد.این هاله فقط در ناحیه فرابنفش قابل تشخیص است.

گیسوی ستاره دنباله‌دار

گرداگرد هسته، یک چیز دیگر هم هست به نام گیسو. گیسو ماده‌ای ابر مانند و تابنده است که گاهی قطرش به ۲۴۰۰۰۰ کیلومتر و بیشتر می‌رسد.

ماده ستاره دنباله‌دار

احتمالاً دنباله‌دارها از گاز و سنگریزه تشکیل یافته‌اند که همه این مواد بصورت گلوله یخی درآمده‌اند. با نزدیک شدن آن به خورشید دما بالا می‌رود و گاز و غبار بصورت دنباله جریان می‌یابند و سرانجام با دور شدن از خورشید سر دنباله‌دار دوباره یخ می‌زند.

حرکت ظاهری دنباله‌دار

وقتی ستاره دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، نخست دمش پیشاپیش می‌رود و سپس سر آن. علت این امر آن است که فشار نور خورشید اجزای کوچکی از هسته ستاره را بیرون می‌راند و این خود باعث تشکیل دم در پیشاپیش راس آن می‌شود. در نتیجه هنگامی که ستاره دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، دم آن می‌بایست جلوجلو برود و در اثنای دور شدن از خورشید ستاره دنباله‌دار کم کم از سرعت خود می‌کاهد و از انظار ناپدید می‌شود. ستارگان دنباله‌دار ممکن است سالها از برابر چشم ما مخفی بمانند، ولی بیشتر آنها بالاخره به چشم ما خواهند آمد. آنها به گرد خورشید پیوسته در حرکت هستند، ولی برای یک دور گردش به دور خورشید ممکن است زمان زیادی در راه باشند.

مدار دنباله‌دار

• بیشتر دنباله‌دار در مدار بسته‌ای در حال حرکتند، یعنی بر روی مداری حرکت می‌کنند که ابتدا و انتهایش بر هم منطبق می‌باشد. این دنباله‌دارها (مانند ستاره دنباله‌دار هالی) بعد از یک پریود به نزدیکی زمین آمده و دوباره مشاهده شده‌اند.
• مدارهای دنباله‌دارهای دیگر سهمی یا هذلولی است و به احتمال زیاد اینها فقط یکبار در نزدیکی زمین ظاهر و روئیت گردیده و دور می‌زنند و سپس می‌روند و دیگر به نزدیکی زمین برنمی‌گردند.
• به علت تأثیرات گرانشی، دنباله‌دارها در حضیض سریعتر حرکت می‌کنند تا در اوج. دنباله‌دارها از مدت چرخششان یه دور خورشید طبقه بندی می‌شوند: دنباله‌دارها با مدت تناوب کوتاه و متوسط (مانند هالی با دوره تناوب ۷۶ سال) بیشتر در بین خورشید و پلوتون به سر می‌برند

تغییر مدار دنباله‌دار

دنباله‌دارهای جدید از دورترین بخش‌های منظومه شمسی می‌آیند و بیشترشان فقط در مدت چند ماه خورشید را دور می‌زنند و سپس برمی‌گردند و گردش خود را در ورای پلوتو به انجام می‌رسانند. گردش آنها در مدارهایی بسیار پهن است و چندین هزار سال طول می‌کشد. برخلاف سیاره‌ها، دنباله‌دارها می‌توانند مدارخود را با مدارهای کاملاً جدید عوض کنند. آنها اجسامی با ثبات نیستند و هر گاه به سیاره‌ای بزرگ مانند مشتری بسیار نزدیک شوند، کشش گرانشی آن، مدار دنباله را عوض می‌کند. این حادثه برای دنباله‌دار هالی اتفاق افتاده و از این رو تکرار بازگشت آن بیشتر شده است.

مرگ دنباله‌دار

با نزدیک شدن دنباله‌دار به خورشید دنباله‌اش بزرگ‌تر می‌شود. دنباله همواره در جهت مخالف خورشید قرار می‌گیرد. فشار نور و حمله بادهای خورشیدی دنباله را به طرف مقابل می‌راند. هر موقع که دنباله از کنار خورشید می‌گذرد، از ماده‌اش کاسته می‌شود، یعنی اینکه ستاره دنباله‌دار با هر بار عبور از نقطه قرین خورشیدی مقداری از مواد خود را در اثر گرمای خورشید و نیروهای جذر و مدی از دست می‌دهد تا بالاخره ستاره دنباله‌دار از بین می‌رود، که برخی از ستاره‌های دنباله‌دار با دوره تناوب کوتاه به چندین تکه تقسیم شده و یا حتی از هم پاشید.