Кома — це туманоподібна оболонка навколо ядра комети, що формується, коли комета наближається до Сонця по своїй високоеліптичній (витягнутій) орбіті. У процесі нагрівання речовина комети починає сублімувати; саме це надає кометі розмитого вигляду під час спостережень у телескоп і відрізняє її від зір. Слово «кома» походить від грецького κόμη (kómē), що означає «волосся», і є також джерелом самого слова «комета».

Кома переважно складається з льоду та кометного пилу. Вода становить до 90% летких речовин, які вириваються з ядра, коли комета перебуває на відстані приблизно 3–4 астрономічних одиниць від Сонця (близько 450–600 млн км). Молекули води (H₂O) переважно руйнуються внаслідок фотодисоціації і значно меншою мірою — фотоіонізації. Сонячний вітер відіграє другорядну роль у цьому процесі порівняно з фотохімічними реакціями. Більші частинки пилу залишаються вздовж орбіти комети, тоді як дрібніші відштовхуються від Сонця тиском світла і формують кометний хвіст.

11 серпня 2014 року астрономи оприлюднили результати досліджень, у яких уперше було використано комплекс ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) для детального вивчення розподілу молекул HCN, HNC, H₂CO та пилу в комах комет C/2012 F6 (Lemmon) і C/2012 S1 (ISON).

2 червня 2015 року NASA повідомило, що спектрограф ALICE на борту космічного апарата Rosetta, який досліджував комету 67P/Чурюмова—Герасименко, встановив: електрони (на висоті до 1 км над ядром), що виникають унаслідок фотоіонізації молекул води сонячним випромінюванням (а не самі фотони Сонця, як вважалося раніше) є основною причиною вивільнення молекул води та вуглекислого газу з ядра комети в її кому.

Розмір Кома зазвичай збільшується в розмірах, коли комети наближаються до Сонця, і може досягати діаметру Юпітера, навіть якщо її густина дуже низька. Приблизно через місяць після спалаху в жовтні 2007 року комета 17P/Голмса на короткий час мала розріджену пилову атмосферу, більшу за Сонце. Велика комета 1811 року також мала кому діаметром приблизно як Сонце. Попри те, що кома може стати досить великою, її розмір може зменшитися приблизно тоді, коли вона перетне орбіту Марса на відстані близько 1,5 а.о. від Сонця. На цій відстані сонячний вітер стає достатньо потужним, щоб здути газ і пил з коми, подовжуючи цим хвіст комети.

Рентгенівські промені

Наприкінці березня 1996 року було виявлено, що комети випромінюють рентгенівське випромінювання. Це здивувало дослідників, оскільки рентгенівське випромінювання зазвичай асоціюється з дуже високою температурою. Томас Е. Крейвенс першим запропонував пояснення цього явища на початку 1997 року.

Вважається, що рентгенівське випромінювання виникає внаслідок взаємодії між кометами та сонячним вітром: коли високозаряджені іони пролітають через кометну атмосферу, вони зіштовхуються з кометними атомами та молекулами, "відриваючи" від комети один або кілька електронів. Це призводить до випромінювання рентгенівських променів і фотонів далекого ультрафіолету.

Спостереження За допомогою звичайного телескопа, що базується на поверхні Землі, і певної техніки можна обчислити розмір коми. Цей метод називається методом дрейфу. Він полягає в тому, що телескоп фіксують у певному положенні та вимірюють час, протягом якого видимий диск проходить через поле зору. Цей час, помножений на косинус схилення комети та на коефіцієнт 0.25, має дорівнювати діаметру коми в аркхвилинах. Якщо відома відстань до комети, то можна визначити видимий розмір коми.

У 2015 році було встановлено, що інструмент ALICE на космічному апараті ЄКА "Розетта" до комети 67/P виявив водень, кисень, вуглець і азот у комі — фактично компоненти так званої «атмосфери» комети. Alice — це ультрафіолетовий спектрограф, і він виявив, що електрони, утворені ультрафіолетом, зіштовхуються і розщеплюють молекули води та чадного газу.

Газоподібне гало водню

Космічна обсерваторія OAO-2 (Stargazer) виявила великі ореоли газоподібного водню навколо комет. Космічний зонд Giotto виявив іони водню на відстані 7,8 млн км від комети Галлея під час близького прольоту повз неї у 1986 році. Було встановлено, що гало з водневого газу перевищувало діаметр Сонця в 15 разів (12,5 млн. км).

Це спонукало НАСА направити на комету місію Pioneer Venus, завдяки чому було встановлено, що комета викидає 12 тонн води за секунду. Викид газоподібного водню неможливо зафіксувати з поверхні Землі, оскільки ці довжини хвиль блокуються атмосферою. Процес, за якого вода розщеплюється на водень і кисень, вивчався інструментом ALICE на борту космічного апарата Розетта. Одним із ключових питань було походження водню та механізм його утворення (наприклад, розщеплення води):Спочатку ультрафіолетовий фотон Сонця потрапляє на молекулу води в комі комети та іонізує її, вибиваючи з неї енергійний електрон. Потім цей електрон вдаряється в іншу молекулу води в комі, розщеплюючи її на два атоми водню та один кисню, і заряджаючи їх енергією в процесі. Ці атоми випромінюють ультрафіолетове світло, яке Аліса реєструє за характерними довжинами хвиль.Газове водневе гало, втричі більше за Сонце, було виявлене космічним апаратом Скайлаб навколо комети Когоутека в 1970-х роках. SOHO виявив навколо комети Гейла — Боппа газове гало водню радіусом понад 1 астрономічну одиницю. Вода, яку випромінює комета, розщеплюється сонячним світлом, а водень, своєю чергою, випромінює ультрафіолетове світло. Розміри таких гало можуть сягати десятків мільярдів метрів — у багато разів перевищуючи розміри Сонця. Атоми водню дуже легкі, тому вони можуть подолати велику відстань, перш ніж самі будуть іонізовані Сонцем. Коли атоми водню іонізовані, вони особливо швидко розсіюються сонячним вітром.

Склад

Місія "Розетта" виявила в комі комети 67P оксид вуглецю, вуглекислий газ, аміак, метан і метанол, а також невеликі кількості формальдегіду, сірководню, ціаністого водню, діоксиду сірки та сірковуглецю.

Чотирма основними газами в гало 67P були вода, вуглекислий газ, монооксид вуглецю та кисень. Співвідношення кисню і води, що виходили з комети, залишалося постійним протягом кількох місяців.

Джерела