Lịch sử khám phá sao chổi

Sự hiện diện của sao chổi đã được con người biết đến từ nhiều nghìn năm trước. Người cổ xưa cho rằng sao chổi mang đến điềm xấu, báo trước sự nguy hiểm tính mạng cho vua chúa hay quan lại, trong lịch sử văn minh Hy Lạp và Ả Rập, sao chổi từng được coi là sự tấn công của thiên đàng xuống trần gian.

Ngày nay

Cùng với sự phát triển của khoa học-kĩ thuật, con người đã có những hiểu biết rõ ràng hơn về sao chổi. Chúng ta biết được những thông tin quý giá về đặc điểm cấu trúc, quỹ đạo và vòng đời của sao chổi, cũng như những “hành động” kì lạ của chúng. Những đài thiên văn, các con tàu thăm dò được con người phóng vào không gian đều đặn hàng ngày gửi về cho chúng ta những tin tức cũng như hình ảnh mới nhất về sao chổi.

 

doc10 trang | Chia sẻ: gaobeo18 | Ngày: 27/09/2016 | Lượt xem: 308 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Lịch sử khám phá sao chổi, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
 tác động của lực hấp dẫn từ các hành tinh lớn. Kết cục là sau nhiều vòng quay, trên một quỹ đạo không thực sự ổn định, khối lượng của sao chổi giảm dần, ngày càng bị nhiễu loạn, rồi tan rã. Một số sao chổi cũng kết thúc cuộc đời bằng một va chạm với các thiên thể khác. Năm 1994, các nhà thiên văn đã được chứng kiến kết thúc ngoạn mục của sao chổi Shoemaker-Levy 9, khi nó tan thành nhiều mảnh rồi đâm vào Sao Mộc. Một số sao chổi không tan rã dần trở thành các tiểu hành tinh, với hạt nhân hết khả năng thăng hoa. 
Sao chổi Shoemaker-Levy 9 tan rã
Trong giai đoạn đầu hình thành Hệ Mặt Trời, người ta phỏng đoán số lượng các sao chổi, hay các mảnh vật chất bay qua lại trong hệ là rất lớn. Chúng bị dọn dẹp dần sau các vụ va chạm, mà dấu tích còn để lại trên nhiều bề mặt của các hành tinh. Số lượng của sao chổi được duy trì ở mức độ như ngày nay là nhờ nguồn cung cấp ổn định từ vành đai Kuiper và đám Oort, theo cơ chế nhiễu loạn hấp dẫn. Các sao chổi, cùng các mảnh vật chất lang thang của thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời, cũng được cho là nguồn cung cấp những vật liệu cần thiết cho hình thành sự sống, như các chất hữu cơ, hay nước, không chỉ cho Trái Đất mà còn cho các hành tinh nhỏ khác như Sao Hỏa, khi chúng rơi vào các hành tinh này.
Đặt tên cho sao chổi
Trong lịch sử, đã có nhiều quy ước khác nhau về việc đặt tên cho sao chổi.
Truớc đầu thế kỷ 20, các sao chổi thường được đặt tên theo năm mà chúng được phát hiện, thỉnh thoảng thêm các tính từ chỉ độ sáng đặc biệt của chúng; như "Sao chổi Sáng rực năm 1680," hay "Sao chổi Sáng rực tháng 9 năm 1882," hay "Sao chổi Sáng cả ban ngày năm 1910." Sau khi Edmund Halley chứng minh các sao chổi của các năm 1531, 1607 và 1682 thuộc về một vật thể và tiên đoán đúng sự trở lại của nó vào năm 1759, sao chổi đó lần đầu được đặt tên người, sao chổi Halley.
Từ sau đầu thế kỷ 20, quy ước đặt tên các sao chổi theo người đầu tiên khám phá ra chúng trở nên thông dụng. Một sao chổi được đặt tên theo tối đa là 3 người đầu tiên độc lập phát hiện ra nó. Những năm gần đây, nhiều sao chổi được phát hiện bởi các máy móc hiện đại, vận hành bởi nhiều nhóm chuyên gia, và sao chổi do họ phát hiện ra có thể được đặt tên theo tên của thiết bị quan sát. Ví dụ, sao chổi IRAS-Araki-Alcock đã được phát hiện độc lập bởi vệ tinh IRAS và hai nhà thiên văn nghiệp dư là Genichi Araki và George Alcock. Trong quá khứ, khi cùng một người, hay một nhóm người, phát hiện ra được nhiều sao chổi, các sao chổi này được phân biệt với nhau bằng việc thêm một số vào sau tên người; ví dụ sao chổi Shoemaker-Levy 1 đến 9.
Năm 1994, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế đã thống nhất một hệ thống đặt tên mới. Sao chổi được đặt tên theo năm khám phá, theo sau là một chữ cái chỉ số nửa-tháng của khám phá trong năm (một năm có 24 nửa-tháng) và một số chỉ thứ tự khám phá trong nửa-tháng đó. Ví dụ sao chổi thứ tư được khám phá trong nửa tháng sau của tháng 2 năm 2006 được đặt tên là 2006 D4. Có thể thêm tiền tố để chỉ đặc điểm của sao chổi, như P/ dành cho các sao chổi quay lại, C/ dành cho sao chổi thoáng qua, X/ dành cho sao chổi không tính được quỹ đạo một cách chính xác, D/ dành cho sao chổi đã bị vỡ hoặc mất tích, và A/ dành cho vật thể lúc đầu bị nhầm là sao chổi (ví dụ như tiểu hành tinh). Các sao chổi có quay lại, sau khi đi qua cận điểm lần thứ hai, còn được thêm một số chỉ thứ tự khám phá trong số các sao chổi quay lại. Như sao chổi Halley, sao chổi đầu tiên được phát hiện có quay lại, có tên theo hệ thống này là 1P/1682 Q1. Còn sao chổi Hale-Bopp có tên là C/1997 O1.
Các sao chổi lớn
Mỗi năm có hàng trăm sao chổi nhỏ bé bay qua gần Mặt Trời, tuy nhiên chỉ có vài sao chổi đủ lớn để được công chúng biết đến. Chừng độ mỗi thập kỷ lại xuất hiện một sao chổi đủ sáng để quan sát bằng mắt thường; những sao chổi này được gọi là sao chổi lớn. Sao chổi lớn thường đem lại phản ứng tiêu cực trong công chúng trong quá khứ, vì người ta đã nghĩ chúng đem lại điều không lành. Trong lần quay trở lại vào năm 1910, đuôi của sao chổi Halley đã quệt qua Trái Đất, gây nên lo lắng vô căn cứ rằng chất xyhanogen trong đuôi này có thể gây ra ngộ độc cho loài người. Hay như sự xuất hiện của sao chổi Hale-Bopp năm 1997 đã gây nên một vụ tự tử tập thể của nhóm cuồng giáo Cổng Thiên Đàng. Tuy nhiên, các sao chổi lớn, đối với đa số, chỉ là một hiện tượng thiên nhiên đẹp mắt.
Việc dự đoán một sao chổi có trở nên đủ lớn để quan sát được bằng mắt thường không là một việc rất khó. Độ sáng của đuôi sao chổi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Nói chung, nếu một sao chổi có hạt nhân lớn và dễ thăng hoa, có cận điểm quỹ đạo gần Mặt Trời, và không bị Mặt Trời che khuất khi nhìn từ Trái Đất vào lúc sáng nhất, thì nó có khả năng thành một sao chổi lớn. Tuy vậy, có không hiếm các ngoại lệ, như sao chổi Kohoutek năm 1973 thỏa mãn các yếu tố trên, nhưng không hề hiện ra rực rỡ như đã mong muốn. Sao chổi West, xuất hiện ba năm sau, không được dự đoán như Kohoutek, lại trở nên rất ấn tượng trên bầu trời.
Cuối thế kỷ 20, một thời gian dài không ai quan sát được các sao chổi lớn. Chỉ có hai sao chổi, Hyakutake năm 1996 và Hale-Bopp năm 1997, là lớn. Thế kỷ 21 vẫn chưa chứng kiến một sao chổi lớn nào, ngoại trừ sao chổi McNaught năm 2006
 Sao chổi Hale-Bopp Sao chổi McNaught 
Những ngôi sao chổi kì lạ
Trong số hàng ngàn sao chổi đã biết, một số có những tính chất rất đặc biệt:
Sao chổi Encke thì có quỹ đạo rất nhỏ, nằm giữa quỹ đạo Sao Mộc và quỹ đạo Sao Kim
Sao chổi 29P/Schwassmann-Wachmann bay trên quỹ đạo gần như tròn giữa Sao Mộc và Sao Thổ.
Sao chổi 2060 Chiron, có quỹ đạo không ổn định giữa Sao Thổ và Thiên Vương Tinh, từng được coi là một tiểu hành tinh cho đến khi hạt nhân của nó thăng hoa tạo nên phần đầu sáng yếu.
Sao chổi Shoemaker-Levy 2 cũng từng được xếp loại là tiểu hành tinh 1990 UL3. Một vài tiểu hành tinh gần Trái Đất có thể được coi là phần còn lại của hạt nhân các sao chổi không còn thăng hoa được nữa.
Một số sao chổi đã được quan sát tự vỡ ra trên đường bay
Sao chổi Biela là một ví dụ điển hình. Nó vỡ đôi vào năm 1846 khi đi qua cận điểm quỹ đạo, tạo nên hai sao chổi, được quan sát vào năm 1852. Những lần dự báo quay lại của đôi sao chổi này vào các năm 1872 và 1885 sau đó chỉ còn quan sát thấy các đợt sao băng. Một dòng sao băng nhỏ, tên là Andromedids, quay lại hằng năm vào tháng 11, mỗi khi Trái Đất bay ngang qua quỹ đạo của Biela.
Ngoài trường hợp đặc biệt của Biela, nhiều sao chổi khác cũng vỡ khi bay qua cận điểm, nhưsao chổi West và sao chổi Ikeya-Seki. Có những nhóm sao chổi, như Kreutz Sungrazers, bay cùng nhau và được cho là các mảnh vỡ của cùng một vật thể trước đó.
Sao chổi Shoemaker-Levy 9 cũng là một trường hợp tự vỡ trên quỹ đạo. Nó được khám phá lần đầu vào năm 1993, khi đang quay quanh Sao Mộc, sau khi bị hành tinh này hút vào trong một lần bay sát qua vào năm 1992. Hấp lực của Sao Mộc trong chuyến viếng thăm đó đã xé toạc sao chổi này làm hàng trăm mảnh và, trong 6 ngày đầu tháng 7 của năm 1994, các mảnh này đã đâm vào khí quyển Sao Mộc. Đây là lần đầu các nhà thiên văn được chứng kiến cảnh tượng các thiên thể đâm nhau. 
Một số ngôi sao chổi nổi tiếng
Sao chổi Halley, tên được đặt chính thức là1P/Halley, một sao chổi được đặt tên theo nhà vật lý thiên văn học người Anh Edmund Halley, là một sao chổi có thể nhìn thấy cứ mỗi 75 đến 76 năm. Nó là sao chổi nổi tiếng nhất trong các sao chổi theo chu kỳ. Dù trong mỗi thế kỷ đều có nhiều sao chổi có chu kỳ dài xuất hiện với độ sáng và ngoạn mục hơn nhưng sao chổi Halley là một ngôi sao chổi chu kỳ ngắn có thể thấy rõ bằng mắt thường và do đó, là sao chổi có thể nhìn thấy bằng mắt thường chắc chắn có thể trở lại trong một đời người. Sao chổi Halley xuất hiện lần cuối bên trong Hệ Mặt Trời vào năm 1986, và sẽ xuất hiện trở lại vào giữa năm 2061. 
Sao chổi Tycho ( sao chổi C/1577 V1). Đây là ngôi sao chổi đầu tiên mà Tycho Brahe (nhà thiên văn học Đan Mạch) đo được mức thị sai (parallax) của nó. Căn cứ trên các quan sát của mình, Tycho Brahe đã chứng minh là nó không nằm trong bầu khí quyển của Trái Đất như quan niệm thời đó. Nó vẽ ra một quỹ đạo elip quanh Mặt Trời, phía bên kia Mặt Trăng, cắt các quỹ đạo của các hành tinh khác. Tycho Brahe rút ra kết luận là các hành tinh không dựa trên các thiên cầu vững chắc trong suốt (các thiên cầu tinh thể). Ngoài ra Tycho Brahe cũng khẳng định là các sao chổi ở cách xa Trái Đất hơn Mặt Trăng. 
Sao chổi Shoemaker-Levy 9 (SL9, tên gọi thiên văn D/1993 F2) là một sao chổi va vào Sao Mộc năm 1994, và các nhà thiên văn đã được chứng kiến lần đầu hiện tượng hai thiên thể trong Hệ Mặt Trời đâm vào nhau. Sự kiện này được báo chí trên thế giới đăng tải và nhiều nhà thiên văn khắp thế giới theo dõi sát. Vụ va chạm gợi mở nhiều thông tin về Sao Mộc, như khí quyển và vai trò của hành tinh này trong việc dọn dẹp rác vũ trụ cho vòng trong của Hệ Mặt Trời.
Ngoài ra, một ngôi sao chổi bí ẩn rực sáng trên bầu trời Moscow (Nga) vào năm 1818 đã được văn hào Lev Tolstoi ghi nhận trong tác phẩm nổi tiếng Chiến tranh và Hòa bình.
Hành trình khám phá sao chổi
Để có những hiểu biết sâu sắc hơn về sao chổi, người ta đã thực hiện một loạt chuyến thám hiểm bằng tàu vũ trụ (bao gồm tàu Giotto của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và tàu Vega 1 và Vega 2của Liên Xô) bay qua đầu của sao chổi Halley năm 1986 để chụp ảnh hạt nhân và quan sát luồng hơi phụt ra sau đuôi. Tàu Deep Space 1 của Mỹ đã bay qua hạt nhân của sao chổi Borrelly ngày 21 tháng 9 năm 2001 và xác minh rằng các đặc điểm của sao chổi Halley cũng có thể tìm thấy ở các sao chổi khác.
Các chuyến du hành đang và sẽ xảy ra tiếp tục mang đến nhiều thông tin về cấu tạo sao chổi. Tàu Stardust, phóng vào tháng 2 năm 1999, đã thu thập các hạt bụi của phần đầu sao chổi Wild 2 vào tháng 1 năm 2004, và đưa mẫu vật về Trái Đất năm 2006. Tháng 7 năm 2005, tàu Deep Impact bắn phá một hố trên sao chổi Tempel 1 để nghiên cứu cấu trúc bên trong của nó. Năm 2014, tàu Rosetta sẽ bay vòng quanh sao chổi Churyumov-Gerasimenko và đặt lên bề mặt nó một trạm nghiên cứu.
Tàu thăm dò Deep Impact bắn phá bề mặt sao chổi Tempel 1

File đính kèm:

  • docTHUYETTRINH.doc
Bài giảng liên quan