Эта статья входит в число хороших статей Эта статья входит в число хороших статей.html
Эта статья является кандидатом в избранные статьи Эта статья является кандидатом в избранные статьи.html
 Эта статья входит в число хороших статей и является кандидатом в избранные с 17 ноября 2008.
Околосолнечная комета Крейца с хорошо заметным хвостом, направляющаяся к Солнцу. Фотография спутника SOHO.

Околосолнечные кометы Кре́йца (англ. Kreutz Sungrazers) — семейство околосолнечных комет, названное в честь астронома Генриха Крейца, впервые показавшего их взаимосвязь.[1] Считается, что все они являются частями одной большой кометы, которая разрушилась несколько столетий назад.

Некоторые из них стали Большими кометами, иногда даже видимыми при свете дня около Солнца. Последняя из таких, комета Икея — Секи (1965 год), вероятно, стала одной из ярчайших комет последнего тысячелетия. Есть большая вероятность того, что в ближайшие десятилетия будут открыты новые яркие члены этого семейства.[2]

Ранние кометы семейства были открыты невооружённым глазом. С момента запуска спутника SOHO (1995 год) обнаружены многие сотни более мелких членов семейства, некоторые из которых достигают всего нескольких метров в диаметре. Все они полностью разрушились при приближении к Солнцу.[2] Снимки спутника SOHO доступны через Интернет, и кометы на них открываются в основном астрономами-любителями.[2]

Содержание

править Открытия и исторические наблюдения

Зарисовка околосолнечной Большой кометы 1843 года, наблюдаемой с Тасмании.

Первой обнаруженной кометой, орбита которой проходила чрезвычайно близко к Солнцу, была Большая комета 1680 года. Она пролетела на расстоянии всего 200 000 км (0,0013 а. е.) от поверхности Солнца, что равно примерно половине расстояния от Земли до Луны.[3] Таким образом, она стала первой из известных околосолнечных комет. Её перигелийное расстояние (т. е. от центра Солнца, а не от поверхности) составило всего 1,3 солнечных радиуса. Для гипотетического наблюдателя, находящегося на поверхности кометы, Солнце бы занимало на небе угол в 80°, было бы в 27 000 раз больше и ярче, чем на Земле, отдавая 37 мегаватт тепла на квадратный метр поверхности кометы.

Астрономы того времени, включая Эдмонда Галлея, предположили, что это было возвращение кометы, наблюдавшейся в 1106 году также близко к Солнцу.[3] 163 года спустя, в 1843 году, появилась ещё одна комета, прошедшая вблизи от Солнца. И хотя расчёты орбиты кометы показали, что её период составлял несколько столетий, некоторые астрономы задумались, не было ли это возвращением кометы 1680 года.[3] Яркая космическая странница в 1880 году имела почти ту же орбиту, что комета 1843 года, как и последующая, Большая сентябрьская комета 1882 года. Было предложено объяснение, что, возможно, это была одна и та же комета, но её орбитальный период каким-то образом сокращался при каждом прохождении перигелия, возможно, из-за трения с каким-то окружающим Солнце веществом.[3]

Была высказана так же и другая гипотеза: все эти кометы были фрагментами одной древней околосолнечной кометы.[1] Это предположение прозвучало в 1880 году, и оно стало особенно правдоподобным после того, как Большая комета 1882 года распалась на несколько частей. В 1888 году Генрих Крейц опубликовал работу,[4] в которой показал, что яркие кометы 1843, 1880 и 1882 годов, вероятно, являются фрагментами одной давно разрушившейся гигантской кометы.[1] Было также доказано, что комета 1680 года не имеет к ним отношения.

После появления следующей кометы семейства в 1887 году, не было замечено ни одной до 1945 года.[5] Два члена семейства появились в 1960-х годах: это кометы Перейры (1963) и Икея — Секи. Последняя достигла максимума яркости в 1965 и после своего перигелия распалась на три части.[2] Появление этих комет практически одна за другой вызвало новый интерес к изучению динамики комет Крейца.[5]

править Знаменитые кометы семейства

Самые яркие кометы семейства Крейца были видны невооружённым глазом при свете дня. Три наиболее впечатляющие — это Большие кометы 1843, 1882, и 1965 годов (последняя носит имя Икея — Секи). Ещё одним знаменитым членом семейства стала комета затмения 1882 года.[1]

править Большая комета 1843 года

Основная статья: Большая мартовская комета 1843 года

Большая комета 1843 была впервые замечена в начале февраля того года, более чем за три недели до своего перигелия. К 27 февраля её легко можно было увидеть в светлое время суток, и наблюдатели отмечали хвост длиной 2—3°, направленный от Солнца, пока он не перестал быть виден в сиянии последнего. После перигелия она стала видна утром, а её хвост значительно увеличился: его угловой размер достигал 50°, а физическая длина составляла 300 млн км. Это был самый длинный зарегистрированный хвост до появления кометы Хякутакэ в 1997 году, её хвост оказался почти в два раза длиннее — 570 млн км, или 6 а. е.

Комета оставалась очень заметной в начале марта, а к началу апреля её яркость упала за пределы видимости невооружённым глазом. Последнее наблюдение датируется 20 апреля. Несомненно, комета произвела серьёзное впечатление на людей, вселяя в некоторых страх о неотвратимости Судного дня.

править Комета затмения 1882 года

Основная статья: Комета затмения 1882 года

Группа людей, наблюдавших солнечное затмение летом 1882 года в Египте, была очень удивлена, когда при наступлении полной фазы рядом с Солнцем стала заметна яркая полоска света. По интересному стечению обстоятельств, затмение совпало по времени с прохождением перигелия одной из комет Крейца. Только благодаря этому она и стала известной — её низкая яркость не позволила наблюдать её никогда больше. Фотографии затмения показывают, что в течение 1 мин 50 сек, которые длилось затмение, комета заметно перемещалась, так что её скорость составила почти 500 км/с. Эту комету иногда называют кометой Тевфика, в честь Тевфика, хедива Египта того времени.[3]

Фотография Большой сентябрьской кометы 1882 года.

править Большая сентябрьская комета 1882 года

Основная статья: Большая сентябрьская комета 1882 года

Большая комета 1882 года была открыта независимо сразу несколькими людьми, так как при своём появлении в начале сентября того года, буквально за считанные дни до перигелия, она была легко заметна даже без специального оборудования. Комета быстро набирала яркость и вскоре (16—17 сентября) стала видимой при свете дня и даже просвечивала сквозь лёгкие облака.

После прохождения перигелия она оставалась яркой в течение нескольких недель. В октябре её ядро, похоже, разделилось сначала на два, а потом на четыре фрагмента. Некоторые наблюдатели также сообщали, что видели расплывчатые пятна света в нескольких градусах в стороне от ядра. Возвращение фрагментов ядра ожидается примерно через 670—960 лет после распада ядра, причём их разброс был таким, что промежуток между возвращениями составит примерно столетие.

править Комета Икея — Секи

Основная статья: Комета Икея — Секи
Орбита кометы Икея — Секи, типичного представителя семейства околосолнечных комет Крейца, проходящая в непосредственной близости от Солнца.

Комета Икея — Секи — последняя из наиболее ярких околосолнечных комет Крейца. Была независимо открыта двумя японскими астрономами-любителями 18 сентября 1965 года, с промежутком в 15 минут, и сразу же была отнесена к этому семейству.[3] По мере приближения к Солнцу в следующие 4 недели, её яркость быстро увеличивалась, и 15 октября достигла звёздной величины 2m. Комета прошла перигелий 21 октября, и люди во всём мире могли видеть её при свете дня.[3] Её яркость оценивалась в −17m, что превышало яркость полной Луны и любой из комет, наблюдавшихся после 1106 года.

Японские астрономы, используя коронограф, видели, что за 30 минут до своего перигелия комета разделилась на 3 части. Когда комета вновь показалась в утреннем небе в начале ноября, два ядра были ясно видны, насчёт третьего были сомнения. Перед своим исчезновением, в течение ноября у кометы развился заметный хвост длиной 25°. Последний раз комета наблюдалась в январе 1966 года.[6]

править Список комет Крейца, открытых с Земли

За последние 200 лет девять комет семейства стали достаточно яркими, и были открыты с Земли[7]:

  • C/1843 D1 (Большая мартовская комета)
  • C/1880 C1 (Большая южная комета)
  • X/1882 K1 (Комета затмения)
  • C/1882 R1 (Большая сентябрьская комета)
  • C/1887 B1 (Большая южная комета)
  • C/1945 X1 (дю Туа)
  • C/1963 R1 (Перейры)
  • C/1965 S1 (Икея — Секи)
  • C/1970 K1 (Уайта — Ортиса — Болелли)

править Динамика семейства: история и эволюция

Примерные взаимоотношения между различными членами семейства Крейца. Заметьте, что моменты перигелия могут быть установлены не всегда точно.

Исследование, проведённое Брайаном Марсденом, было первой попыткой описать историю семейства и найти его прародителя.[3][5] Все известные члены семейства до 1965 года имели почти одинаковое наклонение орбиты (144°), так же как и долготу перигелия (280—282°), — за считанными исключениями, возникшими, скорее всего, из-за несовершенных методов вычисления орбит. В то же время, для аргумента перигелия и долготы восходящего узла существовало множество разных значений.[5]

Марсден обнаружил, что кометы семейства можно разделить на две группы — с немного различающимися друг от друга параметрами орбит. Это говорило о том, что кометы образовывались в несколько этапов-прохождений около Солнца.[3] Изучая орбиты кометы Икея — Секи и кометы 1882 года, Марсден выявил, что расхождение между параметрами их орбит при предыдущих их приближениях к Солнцу были такого же порядка, как и расхождения между параметрами орбит частей кометы Икея — Секи после её разрушения.[8] Это дало основание полагать, что обе они были частями одной кометы, разрушившейся при предыдущем перигелии. Наиболее подходящим кандидатом для родительской кометы стала Большая комета 1106 года: вычисленный орбитальный период Икея — Секи очень точно соответствовал той дате. Период кометы 1882 года давал дату перигелия на несколько десятилетий позже, однако, это несоответствие укладывалось в погрешность.[3]

Кометы 1843 (Большая комета 1843) и 1963 (комета Перейры) годов казались очень похожи, но когда их путь был вычислен вплоть до предыдущего перигелия, между параметрами их орбит остались достаточно большие расхождения. Это, возможно, означает, что они отделились друг от друга ещё за один оборот до этого.[8] Обе они, скорее всего, не имеют отношения к комете 1106 года, но скорее к какой-то комете, появившейся за 50 лет до неё.[1] Кометы 1668, 1695, 1880 и 1963 годов также входят в эту подгруппу, называемую Подгруппой I. Её члены, вероятно, разделились в предыдущий или в ещё более ранний перигелий.[1]

В свою очередь, околосолнечные кометы 1689, 1702 и 1945 годов были очень похожи на кометы 1882 и 1965 годов,[3] однако, их орбиты не были вычислены достаточно точно, чтобы сказать, отделились ли они от родительской кометы в 1106 году или же в предыдущее её прохождение, где-то в промежутке между III и V веками до н. э.[2] Эти кометы были названы Подгруппой II.[1] Комета Уайта — Ортиса — Болелли 1970 года относится скорее к этой подгруппе, чем к первой[9]; но, похоже, её отделение от родительской кометы произошло ещё за один оборот до того, как последняя распалась на фрагменты.[1]

Различия между первой и второй подгруппами указывают на то, что они образовались из двух различных родительских комет, которые, в свою очередь, были однажды частями одной кометы-прародительницы, и разделились несколькими оборотами ранее.[1] Одна из возможных кандидаток на роль прародительницы — комета, наблюдавшаяся Аристотелем и Эфором в 371 году до н. э. Эфор отмечал, что он видел, как комета разделилась на две части, однако, это спорный факт.[2] В любом случае, первичная комета должна была быть очень большой, порядка 100 км в поперечнике[1] (для сравнения, ядро кометы Хейла — Боппа было около 40 км в поперечнике).

Количество обнаруженных комет, принадлежащих к первой подгруппе, в четыре раза больше, чем комет второй подгруппы. Это указывает на то, что исходная комета разделилась на части неодинакового размера.[1]

Орбита кометы 1680 года «стоит особняком» и не подходит под описание орбит комет ни первой, ни второй подгрупп, но возможно, что она связана с кометами Крейца, отделившись от первичной кометы задолго до их образования.[2]

Вороятно, что семейство комет Крейца не уникально в своём роде. Исследования показывают, что для комет с большим наклонением орбиты и перигелийным расстоянием менее 2 а. е. общий эффект гравитационных сил ведёт к тому, что такие кометы становятся околосолнечными.[10] Так, одно исследование выявило, что у кометы Хейла — Боппа есть 15 % шанс стать околосолнечной.[11]

править Современные наблюдения

До недавнего времени была возможна ситуация, когда даже яркая комета Крейца могла пройти возле Солнца незамеченной, если её перигелий приходился на промежуток с мая по август.[1] В это время года для наблюдателя с Земли Солнце будет закрывать почти всю траекторию кометы, и та может быть видимой только близко от Солнца, и только при условии, что будет очень яркой. Так, лишь случайное совпадение двух астрономических явлений позволило обнаружить Комету затмения в 1882 году.[1]

После 1970 года ярких комет Крейца более не появлялось. Однако в течение 1980-х годов посредством двух спутников, исследующих Солнце, были неожиданно открыты несколько новых членов семейства: 10 было открыто спутником P78-1 (SOLWIND) с 1979 по 1984 годы, ещё 10 — спутником SMM (Solar Maximum Mission) в 1987—1989 годы.

А с запуском SOHO в 1995 стало возможным наблюдать кометы, пролетающие вблизи Солнца, в любое время года. Этот спутник даёт возможность обозревать участки неба, находящиеся в непосредственной близости от светила.[2] С помощью него были открыты сотни новых околосолнечных комет, причём ядра некоторых из них составляют лишь несколько метров в поперечнике. Примерно 83 % таких комет, открытых SOHO, относятся к семейству Крейца.[12] Остальные обычно называют «некрейцевскими» или «случайными» околосолнечными кометами. Ни одна комета семейства Крейца, открытая этим спутником, не пережила своего перигелия; некоторые из них, возможно, упали на поверхность Солнца, но большинство, скорее всего, просто окончательно испарилось.[2]

Более 75 % околосолнечных комет были открыты астрономами-любителями на основании снимков SOHO, доступных через Интернет. Причём, некоторые астрономы сделали довольно впечатляющее число открытий: например, Рейнер Крахт (Rainer Kracht) из Германии открыл 211 комет, Хуа Су (Hua Su) из Китая — 185, а Майкл Оэйтс (Michael Oates) из Англии — 144 кометы. По данным на 4 июля 2008 года, было открыто более 1500 околосолнечных комет Крейца.[13]

Наблюдения с SOHO показывают, что околосолнечные кометы часто появляются парами, с промежутком в несколько часов. Такие случаи слишком часты, чтобы быть совпадениями; кроме того, такие пары не могут быть результатом расщепления одной кометы при предшествующем перигелии, так как фрагменты находятся на слишком большом расстоянии друг от друга.[2] Напротив, всё указывает на то, что они разрушаются вдали от перигелия. Зарегистрировано много случаев, когда комета разрушалась вдали от перигелия; в случае комет Крейца, вероятно, фрагментация начинается при прохождении перигелия и каскадно продолжается в течение полёта по оставшейся части орбиты.[2][10]

Кроме того, 6 комет было открыто парой космических аппаратов STEREO (2008).

править Будущее комет Крейца

Кометы Крейца могли бы идентифицироваться как отдельное семейство ещё много тысячелетий. Со временем их орбиты будут искажаться из-за гравитационных возмущений, однако, судя по скорости расщепления этих комет на фрагменты, семейство может полностью исчезнуть до того, как будет рассеяно гравитацией.[10] Постоянные открытия множества мелких комет Крейца с помощью спутника SOHO позволяют лучше понять динамику образования семейств комет.[2]

Последней комета семейства Крейца, ставшей яркой, стала комета Уайта — Ортиса — Болелли в 1970 году. Невозможно рассчитать вероятность появления ещё одной яркой кометы Крейца на ближайшее будущее, но учитывая, что за последние 200 лет около 10 комет из этого семейства можно было видеть невооружённым глазом, можно быть уверенным, что рано или поздно на небе появится ещё одна Большая комета Крейца.[9]

править Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Sekanina, Zdenek; Chodas, Paul W. Иерархия фрагментации ярких околосолнечных комет, рождение и эволюция орбит группы Крейца. Модель с двумя суперфрагментами = Fragmentation hierarchy of bright sungrazing comets and the birth and orbital evolution of the kreutz system. I. Two-superfragment model // The Astrophysical Journal. — 2004. — Т. 607. — С. 620—639. — DOI: 10.1086/383466
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Sekanina, Zdenek; Chodas, Paul W. Иерархия фрагментации ярких околосолнечных комет, рождение и эволюция орбит группы Крейца. Случай каскадной фрагментации = Fragmentation hierarchy of bright sungrazing comets and the birth and orbital evolution of the kreutz system. II. The Case for Cascading Fragmentation // The Astrophysical Journal. — 2007. — Т. 663. — С. 657—676. — DOI: 10.1086/517490
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Marsden, B. G. Группа околосолнечных комет = The sungrazing comet group // The Astronomical Journal. — 1967. — Т. 72. — № 9. — С. 1170—1183. — DOI: 10.1086/110396
  4. ↑ Kreutz, Heinrich Carl Friedrich Untersuchungen über das cometensystem 1843 I, 1880 I und 1882 II // Kiel, Druck von C. Schaidt, C. F. Mohr nachfl.. — 1888.
  5. ↑ 1 2 3 4 Sekanina, Zdenek Околосолнечные кометы Крейца: предельный случай фрагментации и распада комет? = Kreutz sungrazers: the ultimate case of cometary fragmentation and disintegration? // Публикации Астрономического института Академии наук Республики Чехии. — 2001. — № 89. — С. 78—93.
  6. ↑ Hirayama, T.; Moriyama, F. Наблюдения кометы Икея — Секи (1965f) = Observations of Comet Ikeya-Seki (1965f) // Publications of the Astronomical Society of Japan. — 1965. — Т. 17. — С. 433—436.
  7. ↑ Gary W. Kronk. Sungrazing Comets
  8. ↑ 1 2 Marsden, B. G. Группа околосолнечных комет. Издание 2 = The sungrazing comet group. II // The Astronomical Journal. — 1989. — В. 6. — Т. 98. — С. 2306—2321. — DOI: 10.1086/115301
  9. ↑ 1 2 Sekanina, Zdenek; Chodas, Paul W. Фрагментационное происхождение главных околосолнечных комет: C/1970 K1, C/1880 C1, и C/1843 D1 = Fragmentation Origin of Major Sungrazing Comets C/1970 K1, C/1880 C1, and C/1843 D1 // The Astrophysical Journal. — 2002. — В. 2. — Т. 581. — С. 1389—1398. — DOI: 10.1086/344261
  10. ↑ 1 2 3 Bailey, M. E.; Chambers, J. E.; Hahn, G. Происхождение околосолнечных комет — частого конечного этапа жизни комет = Origin of sungrazers — A frequent cometary end-state // Astronomy and Astrophysics. — 1992. — Т. 257. — № 1. — С. 315—322.
  11. ↑ Bailey, M. E.; Emel'yanenko, V. V.; Hahn, G.; et al. Эволюция орбиты кометы Хейла — Боппа = Oribital evolution of Comet 1995 O1 Hale-Bopp // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 1996. — В. 3. — Т. 281. — С. 916—924.
  12. ↑ Full list of SOHO and STEREO comets, обновление от 7 ноября 2008 года. (англ.)
  13. ↑ SOHO Comet Discoverers' Totals, обновление от 4 июля 2008 года.

править Литература

править Ссылки

Портал:Астрономия
 В Википедии есть портал
«Астрономия»