Kada kometa proleti pored nekog masivnog tela kao što su Jupiter ili Sunce, može da se desi da se zbog snažnih plimskih talasa raspadne na delove.
Setimo se da plimske sile nastaju zbog razlike u gravitacionim silama koje se javljaju u pojedinim delovima tela, a što zavisi od njihove udaljenosti od, u ovom slučaju (komete), planete ili Sunca. Svežih primera za to imamo pregršt: kada je prolazila kraj Sunca, kometa Biela [1] se 1847. godine raspala na dva dela, kometa XIV je 1947. proška na samo 16 miliona kilometara od Sunca i takođe se raspala na dva dela. Kometa C/1975 V1 West se 1976. u blizini Sunca takođe raspala na dva dela. Samo dvadeset godina kasnije, preblizu prišavši Jupiteru, slavna kometa Shoemaker-Levy 9 se razdrobila na više od 20 fragmenata, i za tu uvredu platila glavom, stropoštavši se na agresora. Još skorije, kometa 57P/du Toit-Neujmin-Delporte, se 2002. raspala na 19 fragmenata.
Jedna od stotina kometa porodice Kreutz Sungrazers, kako ju je video satelit SOHO.
Godine 1848. francuski astronom Édouard A. Roche (1820–83) je utvrdio da "nijedan satelit ne može da postoji unutar 2,44 poluprečnika planete (mereno od centra), odn. na udaljenosti manjoj od 1,44 poluprečnika od površine". Standardna formula za izračunavanje te udaljenosti, tzv. Rošove granice ili Rošovog poluprečnika, glasi:
,
gde je:
LR = Rošova granica, od centra planete,
RP = poluprečnik planete,
= gustina planete,
= gustina satelita.
Ako neki satelit ili kometa, koje zajedno drži jedino njihova gravitaciona sila, prolete unutara prostora omeđenog Rošovom granicom neke planete, raspašće se. Nerotirajući tečni satelit bez površinskog napona je dobar primer za to. Primeti da granica zavisi od relativnih gustina dva objekta, jednako kao i od veličine planete. Rošova granica za Zemlju se nalazi na nešto manje od 20.000 km od njene površine. Razlog zbog koga se veštački, a i neki manji prirodni sateliti [2] koji lete unutar navedene granice ne raspadaju, leži u tome što njihov značajno veći unutrašnji napon nadjačava Zemljinu plimsku silu.
Izvođenje formule za Rošovu granicu, gde izjednačavamo plimske sile planete i gravitacione sile samog satelita ili komete, daje donekle različit rezultat od standardne formule navedene gore – mesto 2,44, dobijamo približnu vrednost od 2,52. Kompletna standardna formula uzima u račun i spljoštenost satelita, deformaciju koja nastaje usled delovanja plimskih sila, kao i njegovu masu.
Pogledaćemo malo Rošove granice za Zemlju (poluprečnik 6.380 km, gustina 5,52 g/cm3),Jupiter (poluprečnik 71.500 km, gustina 1,33 g/cm3), Saturn (poluprečnik 60.300 km, gustina 0,69 g/cm3) i Sunce (poluprečnik 696.000 km, gustina 1,41 g/cm3). Pretpostavićemo da su komete sačinjene uglavnom od poroznog leda i prašine, i da njihova glava ima gustinu od 0,5 g/cm3 (500 kg/m3). Njihova unutrašnja struktura ih čini izuzetno osetljivom na plimske sile. Gustine asteroida znatno variraju, zato ćemo pretpostaviti da im je prosečna gustina oko 3,0 g/cm3 (3 t/m3). Mnogi asteroidi su ostali čitavi, što govori da su svojom unutrašnjom čvrstoćom u stanju da se odupru plimskim silama.
Zemljina Rošova granica za prosečne komete iznosi 34.700 km ili 5,43 poluprečnika, a za asteroide 19.000 km ili 2,98 poluprečnika.
Jupiterova Rošova granica za prosečne komete iznosi 242.000 km ili 3,38 poluprečnika, a za asteroide 133.000 km ili 1,86 poluprečnika.
Saturnova Rošova granica za prosečne komete iznosi 164.000 km ili 2,72 poluprečnika, a za asteroide 90.200 km ili 1,508 poluprečnika.
Sunčeva Rošova granica za prosečne komete iznosi 2,4 miliona km ili 3,45 poluprečnika, a za asteroide 1,3 miliona km ili 1,90 poluprečnika.
Prstenovi oko Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna su tvorevine njihovih Rošovih granica. Izuzev Saturnovih prstenova G i E, koje verovatno održavaju negravitacione sile, svi drugi prstenovi džinovskih planeta Sunčevog sistema leže u njihovim Rošovim granicama.
Prstenovi jovijanskih planeta prikazani u srazmeri sa svojim planetama. Udaljenosti su date u poluprečnicima planeta, mereno od centra. Klasična Rošova granica za satelit jednake gustine kao i planeta prikazan je isprekidanom linijom na udaljenosti od 2,44 poluprečnika planete.
Kada govorimo o raspadu kometa, potrebno je znati da ih kombinacija plimskih sila, krta struktura, centrifugalna sila rotirajućeg jezgra, plus termalni pritisak u blizini Sunaca, čini izuzetno podložnim destrukciji. Juna 1992. godine, kometa Shoemaker–Levy 9 se nakon prolaska pored Jupitera raspala unutar njegove Rošove granice. Šumejkerovi i Levi su sledeće godine pratili krhotine sve dok taj voz nije izbombardovao južnu hemisferu Jupitera tokom jula 1994. godine. Kometa Brooks 2 (16P/Brooks) je 1886. takođe ušla u Rošovu granicu Jupitera (prošla je unutar Iove orbite!) i raspala se na dva (možda i više) dela. Kreutzova porodica kometa je zašla u Sunčev prostor i raspala se, a možda čak i pala na našu zvezdu. Veruje se da su te komete zapravo ostaci Velike komete [3], nastali 371. godine p. n. e.
Zamislimo nešto za šta se većina naučnika slaže da je neizbežno. Možda će za milion godina (a možda i sutra!) neka kometa da se ustremi direktno na Zemlju, leteći brzinom od nekih 20 km/s. Kada se bude približila našoj Rošovoj granici (na nekih 28.300 km od površine), počeće da se raspada – biće to 23,6 minuta pre udara. Na visini od oko 120 km njeni delovi će početi da ulaze u gušće slojeve atmosfere i na nekoliko sekundi pre udara početi da stvaraju udarne atmosferske talase. Udarna zona će verovatno zahvatati mnogo kmadratnih kilometara, a uništavanje će biti totalno u krugu od sigurno par stotina kilometara ili čak i više.
Do tada, nadamo se da će Amerikanci, jer su za sada oni jedini koji se donekle brinu o tome, razviti još sofisticiranije uređaje i sistema za rano upozoravanje od ovakvih i sličnih katastrofa.
[1] U vreme kada joj je izračunata orbita i period, kometa 3D/Biela je bila tek treća poznata periodična kometa, posle Halejeve i Enckeove. Od njenih delova se u XIX veku stvarao meteorski pljusak poznat kao Andromedidi ili Bielidi. Mnogi i danas veruju da je Veliki požar u Čikagu (8. okt. 1871.) izazvali delovi ove komete. Možda je kometa P/2001 J1 deo ove komete, jer deli stu orbitu sa njom.
[2] Npr. Saturnov mesec Pan (Saturn XVIII), ili Jupiterov Metis (Jupiter XVI).
[3] Ova kometa je poznata po tome što prilazi Suncu ekstremno blizu – često na samo 200.000 km (0,0013 A. J.) iznad površine, što je jednako polovini rastojanja Zemlja/Mesec. Za nekog ko bi bio na kometi, Sunce bi na nebu zauzimalo ugao od preko 80°; bilo bi znači 27.000 puta veće i snažnije nego što ga mi vidimo, i slalo bi na kometu 30.000 puta više energije po m2 nego na Zemlji.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
