چرا ستارگان دنباله‌­دار، دنباله دارند؟

 

برای دوران­های بسیاری، ستارگان دنباله‌­دارمردم را می­ترساندند. هر چند وقت یک بار، یک ستارۀ دنباله‌­دار، بدون دلیل آشکاری در آسمان ظاهر می­شد. شکل آن شبیه به شکل هیچ کدام از اجسام آسمانی دیگر نبود. به جای آنکه لبه‌­های تیزی داشته باشد، مه آلود بود و دنبالۀ کم نوری به دنبال آن کشیده شده بود. به نظر بعضی از مردم خیالباف، دنباله شبیه به موهای از شکل افتادۀ زنی گریان بود (واژۀ Comet به معنی ستارۀدنباله‌­دار از از یک واژۀ لاتین به معنی «مو» گرفته شده است) و نشانه­ای برای رخ دادن رویدادی فاجعه بار به حساب می­آمد.

در قرن هجدهم، سرانجام مشخص گردید که برخی ستارگان دنباله‌­دارروی مدارهای معمولی به دور خورشید حرکت می­کنند، اما معمولاً این مدارها کشیده هستند. آنها در انتهای دور مدارشان قابل دیدن نیستند و فقط در انتهای نزدیک مدارشان که هر چند ده (یا چند صد یا چند هزار) سال به آن نزدیک می­شوند، قابل دیدن هستند.

در سال 1950، ستاره شناس هلندی، یان اچ. اورت پیشنهاد داد که ابر بسیار بزرگی از شاید میلیاردها شبه سیاره در فاصلۀ یک سال نوری یا بیشتر به دور خورشید می­چرخد. آنها ممکن است هزار بار دورتر از پلوتو، دورترین سیاره باشند، و با وجود تعداد زیادشان، به هیچ وجه قابل دیدن نیستند. هر چند وقت یک بار، شاید به دلیل کشش گرانشی ستارگان نزدیک، از سرعت مداری تعدادی از آنها کاسته می­شود و به سمت خورشید سقوط می­کنند. گه گاه یکی از آنها به قسمت­های داخلی­تر منظومۀ شمسی نفوذ می­کند و چنان به خورشید نزدیک می­شود که از فاصلۀ چند میلیون کیلومتری خورشید به دور آن می­چرخد. در نتیجه مدار جدیدش را حفظ می­کند و تبدیل به چیزی می شود که ما آن را به عنوان ستارۀ دنباله‌­دار می شناسیم.

تقریباً در همان زمان، ستاره شناس آمریکایی، فرد ال. ویپل پیشنهاد داد که ستارگان دنباله‌­دار از موادی با دمای جوش پایین مانند آمونیاک و متان تشکیل شده­اند و شامل ذرات سنگی هم هستند. در ابر ستارگان دنباله‌­دار که در فاصلۀ دوری از خورشید قرار دارد، آمونیاک، متان و مواد دیگر، منجمد و تبدیل به یخ بسیار سختی می­شوند.

ساختار یخی ستارگان دنباله دار در فاصلۀ زیاد از خورشید، پایدار است. اما چه می­شود اگر سرعت یکی از آنها کاهش پیدا کند و به سمت خورشید سقوط کند؟ همچنان که آن به قسمت­های داخلی منظومۀ شمسی وارد می­شود، افزایش دمایی که از خورشید به آن می­رسد، باعث می­شود که یخ­های آن بخار شوند و ذارت سنگی که در لایۀ سطحی یخ به دام افتاده­‌اند آزاد می­شوند. در نتیجه، هستۀ ستارۀ دنباله‌­دار با ابری از غبار و بخار احاطه می­شود که با نزدیک شدن به خورشید، غلیظ­تر می­شود.

باد خورشیدی در همۀ جهات از خورشید دور می­شود. این باد، جریان رو به بیرونی از ابری از ذرات زیر اتمی است. باد خورشیدی نیرویی ایجاد می­کند که از کشش گرانشی ضعیف ستارۀ دنباله‌­دارقوی­تر است. در نتیجه، ابر بخار و غبار دور ستارۀ دنباله‌­دار، در اثر باد خورشیدی به دنبال آن کشیده می شود و از خورشید دور می­شود. همچنان که ستارۀ دنباله‌­داربه خورشید نزدیک­تر می­شود، باد خورشیدی قوی­تر می­شود و ابر بخار و غبار به صورت دنبالۀ درازی از خورشید دور می­شود. هر چه ستارۀ دنباله‌­دارنزدیک­تر شود، دنبالۀ آن درازتر می­شود، با این حال غلظت موادی که از دور آن پراکنده می­شود بسیار کم است.

طبیعتاً وقتی ستارگان دنباله‌­دار وارد قسمت­های داخلی­تر منظومۀ شمسی می شوند، مدت زیادی دوام نمی­‌آورند. هر بار عبور از نزدیکی خورشید، باعث می­شود که آنها مقداری از مواد خود را از دست بدهند و پس از چند ده بار بازگشت، از ستارگان دنباله‌­دار چیزی بجز هستۀ سنگی آن باقی نمی­‌ماند یا این که کلا خرد و تبدیل به شهاب­های کوچک می­شوند. تعدادی جریان­های شهابی وجود دارند که در مدارهای معمولی به دور خورشید می­گردند و وقتی که یکی از آنها با جو زمین برخورد کند، نمایش خیره کننده­ای از شهاب­ها را به وجود می­‌آورند. آنها بی­شک باقی­ماندۀ ستارگان دنباله‌­دار مرده هستند.