Warum scheinen Kometen einen kontinuierlichen Staubvorrat zu haben?

Kometen , die die Sonne umkreisen, haben aufgrund des Sonnenwinds einen Schweif , der von der Sonne weg zeigt.

(Genau genommen kann ein Komet sowohl einen Schweif vom Typ I - einen Ionenschweif - als auch einen Schweif vom Typ II - einen Staubschweif - haben. Bei dieser Frage geht es um den Schweif vom Typ II - den Staubschweif).

Jetzt verstehe ich, dass ein Teil der Staubquelle flüchtige Materialien im Kometen sind, die aufgrund der Nähe des Kometen zur Sonne oxidieren. Aber einige dieser Kometen kreisen sicherlich schon seit Hunderttausenden von Jahren (wenn nicht Millionen). Warum haben sie immer noch unverbrauchten Brennstoff? Warum sind sie immer noch staubig? Ist nicht schon der ganze Staub verweht?

Meine Frage ist: Warum scheinen Kometen eine kontinuierliche Staubversorgung zu haben?

Der ausgestoßene Staub macht nur einen kleinen Bruchteil der Gesamtmasse der Kometen aus, und der Anteil der Zeit, die ein Komet in der Nähe der Sonne verbringt, ist im Vergleich zur Dauer seiner Umlaufbahnen gering, sodass er nicht immer so "staubig" erscheint.
Meine äußere Meinung dazu ist, dass, sobald ihnen die freiliegenden flüchtigen Stoffe an der Oberfläche ausgehen, um einen Schweif oder ein Koma bei starkem Sonnenlicht zu liefern, es einfach nicht mehr als Komet klassifiziert wird . Dies ist eher eine Frage unserer konventionellen historischen Buchführung als eine Frage der relevanten Beschreibung der Natur, wie sie heute verstanden wird. Und ein Komet erlischt, wenn die meisten flüchtigen Stoffe auf seiner Oberfläche sublimiert sind. Wie Schnee, der an einer Straßenecke aufgepflügt wird. Im frühen Frühling schmilzt der Oberflächenschnee, was die Konzentration von Sand und Schmutz auf seiner Oberfläche erhöht, das Sonnenlicht blockiert und das weitere Schmelzen verlangsamt.
Ich weiß nicht genug, um dies als Antwort zu bezeichnen, aber wenn der Komet inaktiv ist, „sammelt“ er nicht ein wenig „Staub“, da er im Wesentlichen die einzige Masse in der Umgebung ist. Nicht viel Staub, aber wenn es 100 kg Staub pro Umlauf "verbrennt" und 2 kg Staub pro Umlauf gewinnt, würde dies seine Lebensdauer verlängern.
Es ist ein Vakuum, kein Sauerstoff – brennt es wirklich?

Antworten (1)

Die Masseverlustrate eines Kometen ist vielleicht überraschend gering. Ein Papier Die Berechnung von EIN f ρ und die Massenverlustrate für Kometen ergibt eine Rate für einen "typischen" Kometen bei 1,29 AU als 153 kg / s. Ein typischer Komet hat eine Masse von ca 10 13 k g . Selbst wenn der Komet ständig aktiv ist (und sie sind es nicht), hätte er genug Material für über 2000 Jahre.

Tatsächlich sind Kometen nur aktiv, wenn sie sich in der Nähe des Perihels befinden, und sie befinden sich nur für einen kleinen Bruchteil ihrer Umlaufbahn in der Nähe des Perihels. Setzen Sie es zusammen und Sie haben das Potenzial für ein aktives Leben von Hunderttausenden von Jahren.

Irgendwann gehen Kometen jedoch die flüchtigen Substanzen aus, an diesem Punkt werden sie inaktiv und erscheinen als kleine dunkle Asteroiden. Ein Beispiel dafür ist das Objekt 2015 TB145 , das an Halloween 2015 die Erde passierte.

Hinweis: Nicht "oxidierend", sondern "verdampfend", das Eis im Kometen verwandelt sich in Gas, aber es gibt kein Brennen.

Um fair zu sein, 2000 Jahre sind im Grunde nichts in astronomischen Zeitskalen. Ich denke, es ist mehr Mathematik erforderlich, um die typische Zeitdauer zu berechnen, die ein Komet pro Umlauf aktiv ist, im Vergleich zur typischen Dauer der vollständigen Umlaufbahn des Kometen und daraus die typische Anzahl von Umlaufbahnen, die ein Komet voraussichtlich erreichen wird, bevor er inaktiv wird . Das Ergebnis im Vergleich zum Gesamtalter des Sonnensystems könnte interessant sein. Vor allem, wenn es sich um eine Zahl von weniger als ein paar Milliarden Jahren handelt, da dies bedeuten würde, dass im Laufe des Lebens des Sonnensystems neue Kometen entstehen.
@aroth: Die übliche Erklärung ist, dass die meisten Kometen (oder "Kometenvorläufer"?) Ihr gesamtes Leben in sehr entfernten Umlaufbahnen verbringen, wo sie nie aktiv werden und die hypothetische Oortsche Wolke bilden. Hin und wieder wird einer von ihnen gestört und fällt der Sonne entgegen. Eine kleine Minderheit von ihnen wird weiter gestört, wenn sie das innere Sonnensystem durchqueren und dadurch genug Energie verlieren, um Umlaufperioden im menschlichen Maßstab zu erreichen. Die Population der "Halley-ähnlichen" Kometen wird also tatsächlich kontinuierlich ergänzt.
Der Komet Halley, vielleicht der aktivste bekannte, kann etwa zwei Monate lang in jedem Zeitraum von 74 bis 79 Jahren „sichtbar“ sein. 2000 Jahre Aktivität in 2-Monats-Blöcken bedeuten dann etwa 12000 Umläufe. Es könnte also leicht eine Million Jahre lang nahe an seinen aktuellen Orbitaleigenschaften gewesen sein, wenn es "typisch" wäre (was es anscheinend nicht ist).
Warum scheinen Kometen einen kontinuierlichen Staubvorrat zu haben?
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