Что-то не понял насчёт комет

[Privet]

Я думаю, никто сейчас не сомневается, что Розетта это триумф европейской космонафтики. Смогли долететь и "прикометиться". Чудо, да и только.
Правда, мне не вполне понятны некоторые постулаты и выводы, которые связаны с этим проектом.

1. Почему считается, что кометы состоят из того самого протовещества, из которого образовались планеты? Меня смущает большая вытянутость орбит комет. Если бы они образовались внутри Солнечной системы, то и двигаться должны как все порядочные тела, а, если они прилетели из вне и были захвачены зравитацией Солнца, то, скорее всего, они будут иметь ту самую вытянутую орбиту. Я понимаю, что вытянутая орбита может быть следствием того, что комета попала под влияние какой-то планеты, может быть, не один раз, и, как следствие её орбита исказилась. Например, та же самая комета Чурюмова-Герасименко совсем недавно поменяла орбиту, попав под гравитацию Юпитера.
Таким образом, происхождение комет может быть разным. Почему тогда именно на ЧГ ищут начало начал Солнечной системы?

2. Увидел заметку о том, что результаты, полученные от зонда Philae опровергли теорию о том, что вода на земле образовалась от комет. Вода на комете ЧГ содержит гораздо больше тяжёлой воды. Однако вода на ЧГ регулярно кипятится при приближении кометы к Солнцу. Обычная вода, как я понимаю, имеет больше шансов покинуть комету, а тяжёлая остаётся. Может быть наоборот этот факт подтверждает эту теорию?

Здесь есть физики или просто интересующиеся, которые могут это пояснить.

[Fortinbras]

Температура кипения при нулевом давлении равна температуре плавления. Вода в космосе из твёрдой фазы сразу переходит в газообразную при нагревании.

[Privet]

Температура кипения при нулевом давлении равна температуре плавления. Вода в космосе из твёрдой фазы сразу переходит в газообразную при нагревании.

Так, улетают от кометы не куски льда и не капли воды. Впрочем, если и улетают, скажем от удара, то в данном контексте нам это не интересно. Такая потеря воды не изменит соотношение тяжёлой и обычной воды. Изменить такое соотношения может только "уход" отдельных молекул из пара за счёт того, что лёгкие молекулы оторвать от кометы проще. Получился этот пар в результате испарения или сублимации - дело десятое.

[Oleg Co]

Насколько я понял, комета самое близкое подходит к Солнцу на расстояние между Землей и Марсом. При сублимации испаряются молекулы. Именно испаренные с поверхности молекулы и анализировались. Ну и там не тяжелая вода (D2O), а измерялось соотношение D/H. И на Земле есть изотопы, поэтому иногда попадаются не H2O, а HDO. D2O попадается ГОРАЗДО реже.

Изотопы водорода образовались при Большом Взрыве. Их соотношение может говорить о том из каких уголков вселенной (или солнечной системы) данное тело прилетело. На Земле оно одно, на Юпитере - другое.

[Privet]

Вы опять, мне кажется, немного не о том. Попробую расписать подробнее.
Комета летает миллионы лет и всё это время повторяется цикл испарения - замерзания воды. В каждом таком цикле теряется некоторое количество воды. Лёгкие молекулы H2O будут покидать комету с несколько большей вероятностью, чем молекулы DHO и D2O. Для отрыва лёгкой молекулы требуется меньше энергии. Если это так и в этот процесс не вмешиваются кардинально другие механизмы, то за долгий период соотношение D/H на комете изменится в пользу D. Таким образом, соотношение D/H зависит на только от того, откуда комета прилетела, но и от того, как долго и на каких орбитах эта комета болталась вокруг солнца.
Я правильно понимаю процесс? Если да, то обнаруженное повышенное содержание D на комете по отношению к земной воде не обязательно означает, что кометы не были источником воды на земле. Учёные утверждают обратное. Вряд ли я понимаю происходящие в космосе процессы лучше учёных, которые на этом собаку съели. Значит я, скорее всего, в чём-то ошибаюсь. В чём?

[venco]

А мне кажется, что если что испарилось, то оно улетит, т.к. гравитация слаба. Соответственно комета просто постепенно теряет вещество с поверхности, а что внутры - в полном составе остаётся.
Если что и намерзает (скорее всего - мизер), то только пока комета летает далеко от солнца.

[perasperaadastra]

Согласен с venco. Думаю, если бы пар намерзал обратно, то это было бы видно по форме ядра

[NanoKaktus]

Комета летает миллионы лет и всё это время повторяется цикл испарения - замерзания воды. В каждом таком цикле теряется некоторое количество воды. Лёгкие молекулы H2O будут покидать комету с несколько большей вероятностью, чем молекулы DHO и D2O. Для отрыва лёгкой молекулы требуется меньше энергии. Если это так и в этот процесс не вмешиваются кардинально другие механизмы, то за долгий период соотношение D/H на комете изменится в пользу D.

Ну так оно и меняется. Просто дело в том что и на Земле происходят те же самые циклы испарения-конденсации каждую минуту.

[UMLец]

А мне кажется, что если что испарилось, то оно улетит, т.к. гравитация слаба.

Ну не слабее нулевого атмосферного давления, которого нет.
Зачем улетать-то?
Вскипел-остыл не отходя от кассы.

[venco]

А мне кажется, что если что испарилось, то оно улетит, т.к. гравитация слаба.

Ну не слабее нулевого атмосферного давления, которого нет.
Зачем улетать-то?
Вскипел-остыл не отходя от кассы.

Причём тут давление? Важна температура - она определяет распределение скоростей атомов/молекул в газе. Всё, у чего скорость оказалась выше второй космической - улетит.
У кометы Чурюмова-Герасименко вторая космическая около 1 м/с. Скорость молекул водяного пара при температуре на её поверхности (~200К) порядка 400 м/с. Т.е. практически весь водяной пар сразу улетает.
У других молекул средняя скорость отличается, но несущественно.

[UMLец]

Причём тут давление? Важна температура - она определяет распределение скоростей атомов/молекул в газе. Всё, у чего скорость оказалась выше второй космической - улетит.
У кометы Чурюмова-Герасименко вторая космическая около 1 м/с. Скорость молекул водяного пара при температуре на её поверхности (~200К) порядка 400 м/с. Т.е. практически весь водяной пар сразу улетает.
У других молекул средняя скорость отличается, но несущественно.

Не очень понял какая сила будет отталкивать пар ОТ кометы?
Когда есть атмосфера - действует выталкиваюшая сила атмосферного давления.
А нету - так и останется весь пар на поверхости, удерживаемый слабенькой силой притяжения.
Да и ветра в вакyуме нет, ничто пар не сдувает.

[venco]

Вы, похоже, про тепловое движение ничего не знаете. Давление создаётся суммарным действием именно теплового движения молекул газа. Заметное давление нужно, чтобы сдвинуть макроскопическое тело, а молекулы газа движутся сами.
На Земле их скорости не достаточно, чтобы улететь в заметном количестве (хотя водород таки улетает), т.к. вторая космическая скорость - 11 км/с, что сильно больше тепловой скорости. На маленьких астероидах и кометах соотношение обратное. Собственно поэтому на них и нет атмосферы.

[UMLец]

Вы, похоже, про тепловое движение ничего не знаете. Давление создаётся суммарным действием именно теплового движения молекул газа. Заметное давление нужно, чтобы сдвинуть макроскопическое тело, а молекулы газа движутся сами.
На Земле их скорости не достаточно, чтобы улететь в заметном количестве (хотя водород таки улетает), т.к. вторая космическая скорость - 11 км/с, что сильно больше тепловой скорости. На маленьких астероидах и кометах соотношение обратное. Собственно поэтому на них и нет атмосферы.

Слава Богу, что Вы знаете
Вот и проясните - что за вектор силы такой, направленый "ОТ" кометы?

Вектop силы кометного притяжения - знаю. Он тянет пар к комете.
А "ОТ кометы" - нет, ни какого
Ну растечется пар вокруг кометы, ляжет туманом, а потом замерзнет.
А улететь - нет никаких сил

Может Вас смушает образ пара, поднимаюшегося вверх от кипяшей кaстрюли, на Земле?

[venco]

Вот и проясните - что за вектор силы такой, направленый "ОТ" кометы?

Вы о чём?

[UMLец]

Вот и проясните - что за вектор силы такой, направленый "ОТ" кометы?

Вы о чём?

Какая сила противодействует и пересиливает силу гравитации, удерживаюшую пар на комете?

[venco]

Никакая. Молекулы изначально при испарении имеют скорость превышающую вторую космическую (такое ощущение, что вы и про это понятие не знаете), поэтому и улетают.

[UMLец]

Никакая. Молекулы изначально при испарении имеют скорость превышающую вторую космическую (такое ощущение, что вы и про это понятие не знаете), поэтому и улетают.

А, дошло! Броуновское движение
Так все молекулы встали и полетели с дикой скоростью в разные стороны, но в одном направлении...
Не верится

[venco]

В разные. Но с такой скоростью только молекулы, наткнувшиеся на какой-либо выступ, имеют шанс остаться.

[NanoKaktus]

Вектop силы кометного притяжения - знаю. Он тянет пар к комете.
А "ОТ кометы" - нет, ни какого

Солнечный ветер, нет?

[Privet]

... Причём тут давление? Важна температура - она определяет распределение скоростей атомов/молекул в газе. Всё, у чего скорость оказалась выше второй космической - улетит.
У кометы Чурюмова-Герасименко вторая космическая около 1 м/с. Скорость молекул водяного пара при температуре на её поверхности (~200К) порядка 400 м/с. Т.е. практически весь водяной пар сразу улетает.
У других молекул средняя скорость отличается, но несущественно.

Спасибо. Толковое объяснение. Если так, то соотношение H/D/T на комете не должно меняться, но количество воды на таком небольшом небесном теле должно драматически уменьшаться с каждым витком. Учитывая, что возраст комет измеряется миллиардами лет, то воды там должно остаться очень мало. Тем не менее, комета ЧГ до сих пор "бурлит" и выбрасывает целые фонтаны, скорость которых наверняка больше 1 м/с. Т.е. всё, что вылетает, покидает комету навсегда. Если процесс работает всегда в одну сторону, то не слишком ли много воды там осталось?

[venco]

возраст комет измеряется миллиардами лет

Чисто для самообразования: а откуда такая информация? Ну, кроме как от того, что нет повода считать, что кометы не образовались вместе с солнечной системой.

Далее учтите, что видимый возраст кометы сильно меньше реального. Подавляющее их количество так и летает себе далеко от Солнца совершенно невидимое. А те немногие, что срывает гравитационным манёвром к Солнцу, существуют относительно недолго. По крайней мере наблюдателный период ограничен несколькими тысячами лет, да и то - только для комет с большим периодом обращения, которые подлетают к Солнцу редко и ненадолго.

[venco]

Так все молекулы встали и полетели с дикой скоростью в разные стороны, но в одном направлении...

Понял, что вы имеете в виду.
Сначала газ и пыль летят почти равномерно во все стороны. Теоретически солнечная сторона теплее теневой, но из-за вращения разница небольшая... ну и полюса должны быть холоднее... неважно.

Это даёт видимый шар, голову кометы. Ядро комета существенно меньше, и без телескопа его не увидеть, да и с телескопом не у всякой кометы.

Далее разлетающийся газ и пыль постепенно сносит солнечным ветром и давлением солнечного света. В результате хвост кометы направлен всегда от Солнца, а не по орбите кометы, как некоторые думают. На восходящем участке орбиты хвост даже опережает ядро кометы.