Comet Nucleus by MagikUnicorn

Bryce • Space • posted on Jan 09, 2013

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Description

The Nucleus The solid, centrally located part of the comet is known as the "nucleus". The nucleus is a repository of dust and frozen gases. When heated by the sun, the gases sublimate and produce an atmosphere surrounding the nucleus known as the coma which is later swept into the elongated tail. Size The sizes of cometary nuclei are mostly unknown because the measurement is a difficult one. We have reliable measurements of the sizes of about 10 nuclei. Most of them have diameters from a few km to 10 or 20 km. The nucleus of comet Schwassmann-Wachmann 1 is probably one of the largest (perhaps 20 km), as is the nucleus of comet Hale-Bopp (perhaps 40 km). Except in the special cases of comets Halley and Borrelly, whose potato-shaped nuclei were resolved by the cameras of passing spacecraft, the sizes are inferred. Composition The composition of the nucleus is determined by measuring the composition of the coma. We know nothing directly about the interior structure. The dominant volatile is water, followed by CO, CO2 and a host of minor species present at the < 1% level. There is some evidence for abundance variations among comets. The CO/H2O ratio reached 0.2 to 0.3 in Hale-Bopp but is typically 4 or 5 times smaller. The refractory (non-volatile) dust consists of some silicate minerals and carbon rich CHON (Carbon-Hydrogen-Oxygen-Nitrogen) grains. The upper layers of the nucleus are volatile depleted, consisting of a refractory "mantle". The ratio of volatile mass to refractory mass is probably near 1. Lifetime The lifetimes of active comets are limited for at least two reasons: First, the nuclei are losing mass at rates that cannot be sustained for very long. For example, a 5 km radius spherical nucleus would have a mass about 4x10^15 kg. When near the sun, this nucleus might sublimate at 10^4 kg/s (10 tonnes per second), so the sublimation lifetime is 4x10^11 s = 1000 years. True, the comet might spend only part of each orbit near the sun, and so might be able to keep going for more than 1000 years, but it is simply unable to sustain mass-loss for the 4.5x10^9 year age of the solar system. Second, the active comets are under the gravitational control of the planets. There is a finite chance that a comet will be either ejected from the solar system, injected to the sun, or absorbed by an impact with one of the planets (as happened in the famous case of Shoemaker-Levy 9). The "dynamical" lifetime of a typical comet is about 1/2 million years. Given that the comets we see now cannot have been present in the inner solar system for more than a million years or so, we have two choices. Perhaps the comets are young, meaning that they are created somewhere and then dumped in the inner solar system where they become active and are discovered. The trouble with this is that we do not see any place in the solar system where comets could be formed at the present time. So, it seems more reasonable that the comets were formed with the rest of the solar system and have been stored since formation in a cold place where the nuclear ices would be stable. The two deep-freeze locations now under discussion are the Oort Cloud and the Kuiper Belt. Thanks Magik _______________

Comments (41)

MagikUnicorn

5:59PM | Wed, 09 January 2013

Le Noyau La partie solide et d'un emplacement central de la comète est connu comme le «noyau». Le noyau est un dépôt de poussière et de gaz congelés. Lorsqu'il est chauffé par le soleil, les gaz à effet de sublimer et créer une atmosphère qui entoure le noyau connu sous le nom de coma qui est ensuite balayé dans la queue allongée. Taille Les tailles des noyaux cométaires sont pour la plupart inconnus parce que la mesure est une question difficile. Nous avons des mesures fiables de la taille d'environ 10 noyaux. La plupart d'entre eux ont des diamètres de quelques km à 10 ou 20 km. Le noyau de la comète Schwassmann-Wachmann 1 est probablement l'un des plus grands (peut-être 20 km), comme c'est le noyau de la comète Hale-Bopp (peut-être 40 km). Sauf dans les cas particuliers des comètes Halley et Borrelly, dont la pomme de terre en forme de noyaux ont été résolus par les caméras de passer vaisseau spatial, les tailles sont déduites. Composition La composition du noyau est déterminée par la mesure de la composition du coma. Nous ne savons rien directement sur la structure intérieure. Le volatile dominante est l'eau, suivie de CO, CO2 et une foule d'espèces mineures présentes au niveau de <1%. Il existe des preuves de variations d'abondance entre les comètes. Le ratio CO/H2O atteint 0,2 à 0,3 dans Hale-Bopp, mais est typiquement de 4 ou 5 fois plus petit. La poussière réfractaire (non volatile) se compose de quelques minéraux silicatés et riche en carbone CHON (carbone-hydrogène-oxygène-azote) des grains. Les couches supérieures du noyau sont volatiles appauvri, constitué d'un réfractaire "manteau". Le ratio de la masse volatile à la masse réfractaire est probablement proche de 1. Vie Les durées de vie des comètes actives sont limitées pour au moins deux raisons: Tout d'abord, les noyaux perdent de leur masse à un rythme qui ne peut pas être soutenu pendant très longtemps. Par exemple, un noyau rayon de 5 km sphérique aurait une masse d'environ 4x10 ^ 15 kg. Lorsque près du soleil, ce noyau peut sublimer à 10 ^ 4 kg / s (10 tonnes par seconde), de sorte que la durée de vie sublimation est 4x10 ^ 11 s = 1000 ans. Il est vrai que la comète pourrait passer une partie seulement de chaque orbite près du soleil, et pourrait donc être en mesure de continuer pour plus de 1000 ans, mais il est tout simplement incapable de supporter la perte de masse à l'âge 4.5x10 ^ an 9 du solaire système. Deuxièmement, les comètes actives sont sous le contrôle gravitationnelle des planètes. Il ya une chance finie qu'une comète sera soit éjecté du système solaire, injecté au soleil, ou absorbée par un impact avec l'une des planètes (comme cela s'est produit dans le cas célèbre de Shoemaker-Levy 9). La "dynamique" durée de vie d'une comète typique est d'environ 1/2 millions d'années. Étant donné que les comètes que nous voyons aujourd'hui ne peut pas avoir été présent dans le système solaire interne pour plus d'un million d'années, nous avons deux choix. Peut-être que les comètes sont jeunes, ce qui signifie qu'ils sont créés quelque part et puis déversés dans le système solaire interne où ils sont actifs et sont découverts. Le problème, c'est que nous ne voyons pas n'importe quel endroit dans le système solaire où les comètes pourraient être formées à l'heure actuelle. Ainsi, il semble plus raisonnable que les comètes se sont formées avec le reste du système solaire et ont été stockés depuis la formation dans un endroit froid où les glaces nucléaires serait stable. Les deux surgélation emplacements sont actuellement en discussion le nuage d'Oort et la ceinture de Kuiper. Merci Magik

crunch01

6:04PM | Wed, 09 January 2013

or they are not that old and our cabon daating is flawed and the universe is not as old as some science thinks!! great pic!!

magnus073

6:17PM | Wed, 09 January 2013

Magik, C'est une image fantastique. La comète semble très réaliste, et j'ai apprécié les informations fournies

eekdog

6:22PM | Wed, 09 January 2013

cool info my friend, nice work.

Glendaw

6:29PM | Wed, 09 January 2013

Stunning cosmic scenery. Excellent work and thanks for taking the time to share the awesome information Magik. Sure hope you are feeling better. Take care.