Номер 5, страница 378 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

5. Почему на больших расстояниях от Солнца у комет нет хвостов?

5. Хвост у кометы появляется не сам по себе, а в результате ее взаимодействия с Солнцем. Чтобы понять, почему на больших расстояниях хвоста нет, нужно рассмотреть весь механизм его образования.

Кометы состоят из ядра — смеси замерзших газов (водяного льда, метана, аммиака, углекислого газа), пыли и каменистых обломков. Большую часть своей жизни, находясь на окраинах Солнечной системы, комета представляет собой просто холодное, инертное ядро.

Процесс образования хвоста начинается, когда комета на своей вытянутой орбите приближается к Солнцу:

1. Нагрев и сублимация. По мере приближения к Солнцу количество получаемой кометой энергии резко возрастает. Поверхность ядра нагревается, и замерзшие газы начинают переходить непосредственно из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Этот процесс называется сублимацией.
2. Образование комы. Вырвавшиеся с поверхности ядра потоки газа увлекают за собой частицы пыли. Вместе они образуют вокруг ядра обширную газопылевую оболочку — кому. Кома может достигать размеров, превышающих размеры Солнца, хотя и является чрезвычайно разреженной.
3. Формирование хвоста. На кому начинают действовать два мощных фактора со стороны Солнца:
   • Солнечный ветер — это поток заряженных частиц (ионов), летящих от Солнца. Он взаимодействует с газами комы, ионизирует их и отбрасывает в направлении строго от Солнца. Так формируется прямой, длинный и часто голубоватый ионный (газовый) хвост.
   • Давление солнечного света — это давление, которое оказывают фотоны света. Оно воздействует на более тяжелые частицы пыли, также отталкивая их от Солнца. Пылинки, будучи массивнее, хуже поддаются этому давлению и отстают от кометы на ее орбите, образуя широкий, изогнутый, желтовато-белый пылевой хвост.

Когда комета удаляется от Солнца, процесс идет в обратном порядке. Солнечного тепла становится всё меньше, сублимация ослабевает и в конечном итоге прекращается. Без постоянной подпитки газом и пылью кома и хвост рассеиваются в пространстве. На больших расстояниях, например, за орбитой Юпитера, солнечное излучение настолько слабое, что температура на поверхности кометы слишком низка для сублимации льдов. Комета снова превращается в "спящее" ледяное ядро без комы и хвоста.

Ответ: На больших расстояниях от Солнца его излучение слишком слабое, чтобы вызвать испарение (сублимацию) льдов на поверхности кометы. Без этого процесса не образуется газопылевая оболочка (кома), из которой под действием солнечного ветра и светового давления формируется хвост. Поэтому комета остается просто холодным ядром без видимого хвоста.