Комета Хейла-Боппа -Comet Hale–Bopp

C / 1995 O1 (Хейл-Бопп)
Комета Хейла-Боппа 1995O1.jpg
Комета Хейла-Боппа вскоре после прохождения перигелия в апреле 1997 г.
Открытие
Обнаружено
Дата открытия 23 июля 1995 г.
Альтернативные
обозначения
Орбитальные характеристики А
Эпоха 2450460,5
Дуга наблюдения 8,48 лет
Тип орбиты Комета с большим периодом жизни
Афелий 370,8 а.е.
перигелий 0,914 а.е.
Большая полуось 186 а.е.
Эксцентриситет 0,995086
Орбитальный период 2520–2533 гг. (
барицентрический 2391 г. )
наклон 89,4°
Габаритные размеры 40–80 км (25–50 миль)
Альбедо ядра 0,01–0,07
Последний перигелий
Следующий перигелий 4385 ± 2,0 г. н.э.

Комета Хейла-Боппа (официально обозначенная как C/1995 O1 ) — одна из самых широко наблюдаемых комет 20-го века и одна из самых ярких за многие десятилетия.

Алан Хейл и Томас Бопп открыли комету Хейла-Боппа по отдельности 23 июля 1995 года, прежде чем она стала видна невооруженным глазом . Трудно предсказать максимальную яркость новых комет с какой-либо степенью уверенности, но Хейл-Бопп оправдал и превзошел большинство предсказаний, когда 1 апреля 1997 г. она прошла перигелий , достигнув звездной величины -1,8. Он был виден невооруженным глазом в течение рекордных 18 месяцев из-за огромного размера ядра. Это вдвое больше, чем у Большой кометы 1811 года, предыдущего рекордсмена. Соответственно, комету Хейла-Боппа назвали большой кометой 1997 года.

Открытие

Комета была обнаружена независимо друг от друга 23 июля 1995 года двумя наблюдателями, Аланом Хейлом и Томасом Боппом , оба в Соединенных Штатах.

Хейл безуспешно провел много сотен часов в поисках комет и отслеживал известные кометы на своей подъездной дорожке в Нью-Мексико , когда сразу после полуночи случайно наткнулся на Хейла-Боппа. Комета имела видимую величину 10,5 и находилась вблизи шарового скопления М70 в созвездии Стрельца . Хейл сначала установил, что рядом с M70 не было другого объекта дальнего космоса , а затем сверился со справочником известных комет и обнаружил, что в этой области неба не было ни одной известной кометы. Как только он установил, что объект движется относительно фоновых звезд, он отправил электронное письмо в Центральное бюро астрономических телеграмм , информационный центр астрономических открытий.

У Боппа не было телескопа . Он был с друзьями недалеко от Стэнфилда, штат Аризона , наблюдая за звездными скоплениями и галактиками , когда случайно наткнулся на комету, находясь в окуляре телескопа своего друга. Он понял, что, возможно, заметил что-то новое, когда, как и Хейл, проверил свои звездные карты, чтобы определить, есть ли какие-либо другие объекты глубокого космоса рядом с M70, и обнаружил, что их нет. Он предупредил Центральное бюро астрономических телеграмм через телеграмму Western Union . Брайан Дж. Марсден , руководивший бюро с 1968 года, рассмеялся: «Никто больше не присылает телеграммы. Я имею в виду, что к тому времени, когда эта телеграмма пришла сюда, Алан Хейл уже трижды отправил нам электронное письмо с обновленными координатами».

На следующее утро было подтверждено, что это новая комета, и ей было присвоено обозначение C/1995 O1. Об открытии было объявлено в циркуляре Международного астрономического союза 6187.

Раннее наблюдение

Орбитальное положение Хейла-Боппа было рассчитано как 7,2  астрономических единицы (а.е.) от Солнца, что поместило его между Юпитером и Сатурном и, безусловно, является самым большим расстоянием от Земли, на котором комета была обнаружена любителями. Большинство комет на таком расстоянии очень слабые и не проявляют заметной активности, но у Хейла-Боппа уже была заметная кома . Было обнаружено , что на предварительном снимке, сделанном Англо-Австралийским телескопом в 1993 году, незамеченная тогда комета находилась примерно в 13 а.е. от Солнца, на расстоянии, на котором большинство комет практически невозможно наблюдать. ( Комета Галлея была более чем в 100 раз слабее на том же расстоянии от Солнца.) Позднее анализ показал, что ее ядро ​​кометы имело диаметр 60 ± 20 километров, что примерно в шесть раз превышает размер кометы Галлея .

Ее большое расстояние и удивительная активность указывали на то, что комета Хейла-Боппа могла стать очень яркой, когда достигла перигелия в 1997 году. Однако кометологи были осторожны — кометы могут быть чрезвычайно непредсказуемыми, и многие из них имеют большие вспышки на большом расстоянии только для того, чтобы позже их яркость уменьшилась. . Комета Кохоутека в 1973 году рекламировалась как «комета века» и оказалась ничем не примечательной.

перигелий

Комета стала захватывающим зрелищем в начале 1997 года.
Звездная карта пути с отмеченным 14-дневным движением

Хейл-Бопп стал виден невооруженным глазом в мае 1996 г., и хотя во второй половине того же года скорость его увеличения яркости значительно замедлилась, ученые все еще сохраняли осторожный оптимизм в отношении того, что он станет очень ярким. Он был слишком близко расположен к Солнцу, чтобы его можно было наблюдать в декабре 1996 г., но когда он снова появился в январе 1997 г., он был уже достаточно ярким, чтобы его мог увидеть любой, кто искал его, даже из больших городов с залитым светом небом.

В то время Интернет был растущим явлением, и многочисленные веб-сайты, которые отслеживали движение кометы и ежедневно предоставляли изображения со всего мира, стали чрезвычайно популярными. Интернет сыграл большую роль в разжигании беспрецедентного общественного интереса к комете Хейла-Боппа.

По мере того, как комета приближалась к Солнцу, она продолжала становиться ярче, сияя со 2-й звездной величиной в феврале и демонстрируя растущую пару хвостов , голубой газовый хвост направлен прямо от Солнца, а желтоватый пылевой хвост изгибается вдоль его орбиты. Солнечное затмение 9 марта в Китае, Монголии и Восточной Сибири позволило наблюдателям увидеть комету днем. Хейл-Бопп максимально приблизился к Земле 22 марта 1997 г. на расстоянии  1,315 а.е.

Пройдя перигелий 1 апреля 1997 года, комета превратилась в захватывающее зрелище. Она сияла ярче любой звезды на небе, кроме Сириуса , а её пылевой хвост протянулся по небу на 40–45 градусов . Комета была видна задолго до того, как небо полностью потемнело каждую ночь, и хотя многие большие кометы проходят очень близко к Солнцу, проходя перигелий, комета Хейла-Боппа была видна всю ночь наблюдателям северного полушария .

После перигелия

После прохождения перигелия комета переместилась в южное небесное полушарие . Комета произвела гораздо меньшее впечатление на наблюдателей в южном полушарии , чем в северном полушарии, но южане смогли увидеть, как комета постепенно исчезала из поля зрения во второй половине 1997 года. Последние наблюдения невооруженным глазом были зарегистрированы в декабре 1997 года. это означало, что комета оставалась видимой без посторонней помощи в течение 569 дней, или около 18 с половиной месяцев. Предыдущий рекорд был установлен Большой кометой 1811 года, которая была видна невооруженным глазом около 9 месяцев.

Комета продолжала исчезать по мере удаления, но астрономы все еще отслеживали ее. В октябре 2007 г., через 10 лет после перигелия и на расстоянии 25,7 а.е. от Солнца, комета все еще была активной, о чем свидетельствует обнаружение комы, вызванной CO. Снимки космической обсерватории Гершеля , сделанные в 2010 году, позволяют предположить, что комета Хейла-Боппа покрыта слоем свежего инея. Хейла-Боппа снова обнаружили в декабре 2010 г., когда он находился на расстоянии 30,7 а.е. от Солнца, и 7 августа 2012 г. на расстоянии 33,2 а.е. от Солнца.

Орбитальные изменения

Хейла-Боппа в перигелии 1 апреля 1997 г.
Анимация орбиты Хейла-Боппа
Полярный вид
Экваториальный вид
   Хейл-Бопп  ·   Меркурий  ·   Венера   ·   Земля  ·   Марс   ·   Юпитер

Комета, вероятно, совершила свой предыдущий перигелий 4200 лет назад, в июле 2215 года до нашей эры. Предполагаемое максимальное сближение с Землей составляло 1,4 а.е., и это могло наблюдаться в Древнем Египте во время правления 6- й династии фараона Пепи II (годы правления: 2247 - ок. 2216 г. до н.э.). Пирамида Пепи в Саккаре содержит текст, в котором упоминается «нхх-звезда» как спутник фараона на небесах, где « нхх » — иероглиф, обозначающий длинные волосы.

Хейл-Бопп, возможно, имел близкое столкновение с Юпитером в начале июня 2215 г. до н.э., что, вероятно, вызвало резкое изменение его орбиты, а 2215 г. до н.э., возможно, был его первым проходом через внутреннюю часть Солнечной системы из облака Оорта . Текущая орбита кометы почти перпендикулярна плоскости эклиптики , поэтому дальнейшие близкие сближения с планетами будут редки. Однако в апреле 1996 года комета прошла в пределах 0,77 а.е. от Юпитера , достаточно близко, чтобы на ее орбиту оказало заметное влияние гравитация планеты . Орбита кометы была значительно сокращена до периода примерно в 2533 года, и в следующий раз она вернется во внутреннюю часть Солнечной системы примерно в 4385 году. Ее наибольшее расстояние от Солнца ( афелий ) составит около 370 а.е., уменьшенное с примерно 525 а.е.

Расчетная вероятность столкновения Хейла-Боппа с Землей при будущих проходах через внутреннюю часть Солнечной системы невелика и составляет около 2,5 × 10 -9 на орбиту. Однако, учитывая, что диаметр ядра кометы составляет около 60 км, последствия такого удара будут апокалиптическими. Вайсман консервативно оценивает диаметр в 35 км; расчетная плотность 0,6 г/см 3 дает массу кометы 1,3×10 19 г. При вероятной скорости удара 52,5 км/с энергия удара может быть рассчитана как 1,9×10 32 эрг , или 4,4×10 9 мегатонн , что примерно в 44 раза превышает предполагаемую энергию удара КТ .

На многих орбитах кумулятивный эффект гравитационных возмущений на кометы с большим наклонением орбиты и малым перигелийным расстоянием обычно приводит к уменьшению перигелийного расстояния до очень малых значений. Вероятность того, что в результате этого процесса комета Хейла-Боппа в конечном итоге станет кометой, пасущейся под солнцем, составляет около 15%. Если это так, то он может подвергнуться огромной потере массы или распасться на более мелкие части, как солнечные грейзеры Крейца . Кроме того, она была бы чрезвычайно яркой из-за сочетания близости к Солнцу и размера ядра, потенциально превышающего комету Галлея в 837 году нашей эры.

Научные результаты

Из-за массивного размера ядра комета Хейла-Боппа интенсивно наблюдалась астрономами во время ее прохождения через перигелий, и эти наблюдения привели к нескольким важным достижениям в науке о кометах. Скорость пылеобразования кометы была очень высокой (до 2,0 × 106 кг/с), что могло сделать внутреннюю кому оптически толстой . Основываясь на свойствах пылинок — высокой температуре, высоком альбедо и сильной эмиссии силикатов размером 10 мкм — астрономы пришли к выводу, что пылинки меньше, чем у любой другой кометы.

Хейл-Бопп показал самую высокую линейную поляризацию, когда-либо обнаруженную для любой кометы. Такая поляризация является результатом рассеяния солнечной радиации пылевыми частицами в коме кометы и зависит от природы пылинок. Это также подтверждает, что пылинки в коме кометы Хейла-Боппа были меньше, чем предполагалось в любой другой комете.

Натриевый хвост

Нейтральный натриевый хвост кометы Хейла-Боппа (прямой хвост, идущий вверх влево от ядра)

Одним из самых замечательных открытий было то, что у кометы был третий тип хвоста. В дополнение к хорошо известным хвостам газа и пыли, Хейл-Бопп также продемонстрировал слабый хвост натрия , видимый только с помощью мощных инструментов со специальными фильтрами. Эмиссия натрия ранее наблюдалась у других комет, но не было показано, что она исходит из хвоста. Натриевый хвост Хейла-Боппа состоял из нейтральных атомов (не ионов ) и простирался примерно на 50 миллионов километров в длину.

Источником натрия оказалась внутренняя кома , хотя и не обязательно ядро . Существует несколько возможных механизмов образования источника атомов натрия, включая столкновения между пылинками, окружающими ядро, и «распыление» натрия из пылинок ультрафиолетовым светом. Пока не установлено, какой механизм в первую очередь отвечает за создание натриевого хвоста Хейла-Боппа, а узкий и диффузный компоненты хвоста могут иметь различное происхождение.

В то время как пылевой хвост кометы примерно следовал траектории орбиты кометы, а газовый хвост был направлен почти прямо в сторону от Солнца, натриевый хвост, казалось, находился между ними. Это означает, что атомы натрия отталкиваются от головы кометы радиационным давлением .

Обилие дейтерия

Было обнаружено, что содержание дейтерия в комете Хейла-Боппа в виде тяжелой воды примерно вдвое превышает содержание в земных океанах. Если содержание дейтерия Хейла-Боппа типично для всех комет, это означает, что, хотя удары комет считаются источником значительного количества воды на Земле , они не могут быть единственным источником.

Дейтерий также был обнаружен во многих других соединениях водорода в комете. Было обнаружено, что отношение дейтерия к нормальному водороду варьируется от соединения к соединению, что, по мнению астрономов, предполагает, что кометные льды образовались в межзвездных облаках , а не в солнечной туманности . Теоретическое моделирование образования льда в межзвездных облаках предполагает, что комета Хейла-Боппа сформировалась при температурах около 25–45  кельвинов .

Органика

Спектроскопические наблюдения Хейла-Боппа показали присутствие многих органических химических веществ , некоторые из которых никогда ранее не обнаруживались в кометах. Эти сложные молекулы могут существовать в ядре кометы или могут быть синтезированы в ходе реакций в комете.

Обнаружение аргона

Хейла-Боппа была первой кометой, на которой был обнаружен благородный газ аргон . Благородные газы химически инертны, их летучесть варьируется от низкой до высокой . Поскольку разные благородные элементы имеют разные температуры сублимации и не взаимодействуют с другими элементами, их можно использовать для изучения температурной истории кометных льдов. Криптон имеет температуру сублимации 16–20 К и обеднен более чем в 25 раз по сравнению с солнечным содержанием, а аргон с его более высокой температурой сублимации обогащен по сравнению с солнечным содержанием. Вместе эти наблюдения указывают на то, что внутренняя часть Хейла-Боппа всегда была холоднее 35–40 К, но в какой-то момент была теплее 20 К. Если только солнечная туманность не была намного холоднее и богаче аргоном, чем принято считать, это говорит о том, что комета сформировалась за Нептуном в районе пояса Койпера, а затем мигрировала наружу, в облако Оорта .

Вращение

Активность и выделение газа кометы Хейла-Боппа не были равномерно распределены по ее ядру, а исходили от нескольких конкретных струй. Наблюдения за материалом, вылетающим из этих струй, позволили астрономам измерить период вращения кометы, который составил около 11 часов 46 минут.

Вопрос о бинарном ядре

В 1997 г. была опубликована статья, в которой выдвигалась гипотеза о существовании двойного ядра для полного объяснения наблюдаемой картины выброса пыли кометы Хейла-Боппа, наблюдавшейся в октябре 1995 г. Статья была основана на теоретическом анализе и не претендовала на наблюдательное обнаружение предполагаемого ядро спутника, но подсчитано, что оно будет иметь диаметр около 30 км, при этом основное ядро ​​будет иметь диаметр около 70 км и будет вращаться примерно за три дня на расстоянии около 180 км. Этот анализ был подтвержден наблюдениями в 1996 году с использованием широкоугольной планетарной камеры 2 космического телескопа Хаббла , которая сделала изображения кометы, обнаружившие спутник.

Хотя наблюдения с использованием адаптивной оптики в конце 1997 г. и начале 1998 г. показали двойной пик яркости ядра, до сих пор существуют разногласия по поводу того, можно ли такие наблюдения объяснить только двойным ядром. Открытие спутника не было подтверждено другими наблюдениями. Кроме того, несмотря на то, что кометы распадались и ранее, до последующего открытия P/2006 VW 139 не было обнаружено ни одного стабильного бинарного ядра .

претензии НЛО

В ноябре 1996 года астроном-любитель Чак Шрамек из Хьюстона , штат Техас, сделал ПЗС -изображение кометы, на котором был виден нечеткий, слегка удлиненный объект поблизости. Его компьютерная программа обзора неба не идентифицировала звезду, поэтому Шрамек позвонил в радиопрограмму Art Bell от побережья до побережья AM , чтобы объявить, что он обнаружил «сатурноподобный объект» вслед за Хейлом-Боппом. Энтузиасты НЛО, такие как сторонник дистанционного наблюдения и профессор политологии Университета Эмори Кортни Браун , вскоре пришли к выводу, что за кометой следовал инопланетный космический корабль.

Несколько астрономов, в том числе Алан Хейл, заявили, что объект был просто звездой SAO141894 с величиной 8,5. Они отметили, что звезда не появилась в компьютерной программе Шрамека из-за того, что пользовательские настройки были установлены неправильно. Арт Белл утверждал, что получил изображение объекта от анонимного астрофизика, который собирался подтвердить его открытие. Однако астрономы Оливье Эно и Дэвид Толен из Гавайского университета заявили, что предполагаемая фотография была измененной копией одного из их собственных изображений кометы.

Тридцать девять членов культа «Врата рая» совершили массовое самоубийство в марте 1997 года с намерением телепортироваться на космический корабль, который, по их мнению, летел за кометой.

Нэнси Лидер, которая утверждает, что получает сообщения от инопланетян через имплантат в своем мозгу, заявила, что Хейл-Бопп был вымыслом, призванным отвлечь население от грядущего прибытия «Нибиру» или «Планеты X», гигантской планеты, близкое прохождение которой нарушило бы вращение Земли, вызвав глобальный катаклизм. Ее первоначальной датой апокалипсиса был май 2003 года, который прошел без происшествий, но различные конспирологические сайты продолжали предсказывать приход Нибиру, большинство из которых связывали его с явлением 2012 года . Утверждения Лидера и других о планете Нибиру неоднократно опровергались учеными.

Наследие

Комета Хейла-Боппа в 2001 году на расстоянии почти двух миллиардов километров от Солнца. 1 кредит

Длительный период ее видимости и широкое освещение в средствах массовой информации означало, что комета Хейла-Боппа была, вероятно, самой наблюдаемой кометой в истории, оказавшей гораздо большее влияние на широкую публику, чем возвращение кометы Галлея в 1986 году, и, безусловно, замеченной большим количеством людей. количество людей, чем было свидетелем любого из предыдущих появлений Галлея. Например, к 9 апреля 1997 года 69% американцев видели Хейла-Боппа.

Комета Хейла-Боппа была рекордсменом — самой далекой от Солнца кометой, обнаруженной любителями, с самым большим хорошо измеренным кометным ядром, известным после 95P/Chiron , и она была видна невооруженным глазом в два раза дольше, чем предыдущий рекорд. -держатель. Кроме того, она была ярче нулевой звездной величины в течение восьми недель, дольше, чем любая другая зарегистрированная комета.

Кэролин Шумейкер и ее муж Джин , известные тем, что вместе открыли комету Шумейкера-Леви 9 , ​​попали в автокатастрофу после того, как сфотографировали комету. Джин погиб в результате крушения, и его прах был отправлен на Луну на борту миссии NASA Lunar Prospector вместе с изображением Хейла-Боппа, «последней кометы, которую Сапожники наблюдали вместе».

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки