Загадка зеленого свечения комет раскрыта

Только спустя 90 лет ученые поняли, по какой причине кометы излучают зеленый свет. Чем это вызвано, а также почему подобный оттенок не приобретает хвост небесного тела – объясняют на страницах The Independent.

Считается, что кометы прилетают в Солнечную систему из облака Оорта. В результате взаимодействия эти небесные тела вылетают за пределы облака и отправляются в странствие. В основном они состоят из летучих веществ, которые испаряются при подлете к Солнцу, или на каждом новом витке вокруг него. 

Также есть версия, что они наведываются в Солнечную систему из «пояса Койпера» – области за орбитой Нептуна, состоящей из ледяных летучих тел. А в древние времена ученые предполагали, что кометы появляются в результате извержения вулканов, которые, по их мнению, находились на Юпитере.

Самая известная из комет – это комета Галлея. Она движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, наведываясь к Земле с периодичностью в 75,5 лет. Это небесное тело люди наблюдают еще с 239 г до н.э. А в 90-х годах 20 века у многих землян была возможность наблюдать комету Хейла-Боппа – она более 18 месяцев была видна с Земли невооруженным глазом.

Ученые долго задавались вопросом, почему головы комет зеленые, а хвосты – нет. Хвост состоит из летучих материалов, испаряющихся внутри кометы, которые несут с собой пыль и газ. Эти частицы отражают свет от Солнца, заставляя хвост тоже светиться, но иным образом.

Эта загадка мучила ученых почти век, со времен, когда было высказано предположение, что причина заключается в двухатомном углероде, возникающем в процессе взаимодействия ультрафиолета и органического вещества на голове кометы. Совсем недавно сотрудники сиднейского университета смогли проверить эту теорию в своей лаборатории. Эксперимент увенчался успехом и это почти столетнее предположение наконец-то получило свое подтверждение.

«Мы доказали процесс, разрушающий диуглерод под воздействием солнечного света», – рассказывает профессор Тимоти Шмидт, химик из университета Нового Южного Уэльса. «Теперь понятно, почему кома (слой пыли и газа вокруг ядра) уменьшается, когда комета приближается к Солнцу, и почему хвост не окрашивается в зеленый».

Диуглерод состоит из двух атомов углерода и встречается только в очень высокоэнергетической или низкокислородной среде. Молекула не существует до тех пор, пока комета не подлетит ближе к Солнцу, так как органическое вещество, живущее на ледяном теле, испаряется по мере нагрева. По мере приближения кометы к Солнцу его ультрафиолетовое излучение разрушает молекулы диуглерода.

Этот процесс, который называется фотодиссоциация, уничтожает двухатомный углерод до того, как он успевает отдалиться от ядра к хвосту.

Чтобы осуществить подобное лабораторное исследование, ученые создали диуглеродные молекулы, которые затем отправили через газовый пучок в вакуумную камеру. После два ультрафиолетовых лазера были направлены на молекулу – один наполнил ее радиацией, другой сделал ее атомы обнаруживаемыми.

Благодаря этому эксперименту ученые смогут лучше понять остальные 3 700 комет в Солнечной системе.

 

По материалам: Independent, Flipboard, Chemistryworld