Sungrazingova kometa - Sungrazing comet

Reprezentativní oběžná dráha sungrazující komety.

Sungrazing kometa je kometa , která prochází velmi blízko ke Slunci v přísluní - někdy i během několika tisíc kilometrů od povrchu Slunce. Přestože se malé sungrazery mohou během tak těsného přiblížení ke Slunci úplně vypařit , větší sungrazery dokážou přežít mnoho periheliových pasáží. Silné odpařovací a slapové síly, které zažívají, však často vedou k jejich fragmentaci.

Až do osmdesátých let 19. století se mělo za to, že všechny jasné komety poblíž Slunce byly opakovaným návratem jedné komety sungrazing. Poté německý astronom Heinrich Kreutz a americký astronom Daniel Kirkwood zjistili, že místo návratu stejné komety byla každá podoba jinou kometou, ale každá souvisela se skupinou komet, které se od sebe oddělily v dřívější pasáži poblíž Slunce (v přísluní ). Do roku 1979, kdy koronografická pozorování umožnila detekci sungrazerů, bylo o populaci sungrazujících komet známo jen velmi málo . K 21. říjnu 2017 je známo 1495 komet, které dosahují ~ 12 slunečních poloměrů (~ 0,055 AU). To představuje téměř jednu třetinu všech komet. Většina těchto objektů se během svého blízkého přiblížení vypaří, ale kometa s poloměrem jádra větším než 2–3 km pravděpodobně přežije průchod periheliem s konečným poloměrem ~ 1 km.

Sungrazerovy komety byly jedny z prvních pozorovaných komet, protože mohou vypadat velmi jasně. Některé jsou dokonce považovány za Velké komety . Blízký průchod komety ke Slunci kometu rozzáří nejen díky odrazu od jádra komety, když je blíže ke Slunci, ale Slunce také odpaří z komety velké množství plynu a plyn odráží více světla . Toto extrémní rozjasnění umožní případná pozorování pouhým okem ze Země v závislosti na tom, jak jsou těkavé plyny a zda je kometa dostatečně velká, aby přežila perihelion. Tyto komety poskytují užitečný nástroj pro pochopení složení komet, protože pozorujeme odplyňovací aktivitu, a také nabízejí způsob, jak sondovat účinky slunečního záření na jiná tělesa sluneční soustavy.

Historie sungrazerů

Pre-19. století

Jednou z prvních komet, které vypočítaly svoji oběžnou dráhu, byla kometa sungrazing (a Velká kometa) z roku 1680, nyní označovaná jako C/1680 V1 . Pozoroval to Isaac Newton a publikoval výsledky oběžné dráhy v roce 1687. Později, v roce 1699, Jacques Cassini navrhl, aby komety mohly mít relativně krátkou oběžnou dobu a že C/1680 V1 byla stejná jako kometa pozorovaná Tycho Brahe v roce 1577, ale v roce 1705 Edmond Halley určil, že rozdíl mezi perihelionovými vzdálenostmi obou komet byl příliš velký na to, aby mohly být stejným objektem. To však znamenalo poprvé, kdy se předpokládalo, že Velké komety jsou příbuzné nebo snad stejné komety. Později Johann Franz Encke vypočítal oběžnou dráhu C/1680 V1 a našel období přibližně 9000 let, což ho vedlo k závěru, že Cassiniho teorie krátkých dobových sungrazerů byla chybná. C/1680 V1 měla nejmenší změřenou periheliovou vzdálenost do pozorování komety C/1826 U1 v roce 1826.

19. století

Pokroky byly učiněny v porozumění sungrazing komet v 19. století s Velkými komety z roku 1843 , C/1880 C1 a 1882 . C/1880 C1 a C/1843 D1 měly velmi podobný vzhled a také se podobaly Velké kometě z roku 1106 , proto Daniel Kirkwood navrhl, aby C/1880 C1 a C/1843 D1 byly samostatné fragmenty stejného předmětu. Rovněž vyslovil hypotézu, že mateřským tělesem byla kometa, kterou spatřili Aristoteles a Ephorus v roce 371 př. N. L., Protože se předpokládalo tvrzení, že Ephorus byl svědkem rozdělení komety po přísluní.

Kometa C/1882 R1 se objevila jen dva roky po dříve pozorovaném sungrazeru, takže to astronomy přesvědčilo, že tyto jasné komety nejsou úplně stejný objekt. Někteří astronomové se domnívali, že by kometa mohla projít odporujícím médiem poblíž Slunce a tím by se zkrátila její perioda. Když astronomové pozorovali C/1882 R1, změřili období před a po periheliu a neviděli žádné zkrácení období, které vyvracelo teorii. Po perihelionu byl tento objekt také rozdělen na několik fragmentů, a proto Kirkwoodova teorie těchto komet pocházejících z rodičovského těla vypadala jako dobré vysvětlení.

Ve snaze spojit komety 1843 a 1880 s kometou v letech 1106 a 371 př. N. L. Kreutz změřil fragmenty komety z roku 1882 a zjistil, že se pravděpodobně jedná o fragment komety 1106. Poté určil, že všechny sungrazující komety s podobnými orbitálními charakteristikami jako těchto několik komet budou součástí skupiny Kreutz .

19. století také poskytlo první spektrum komety v blízkosti Slunce, které bylo pořízeno Finlayem a Elkinem v roce 1882. Později bylo spektrum analyzováno a byly potvrzeny spektrální čáry Fe a Ni .

20. století

První sungrazující kometa pozorovaná ve 20. století byla v roce 1945 a poté v letech 1960 až 1970 bylo vidět pět sungrazujících komet (C/1961 O1, C/1962 C1, C/1963 R1, C/1965 S1 a C/1970 K1) . Kometa z roku 1965 (kometa Ikeya-Seki) umožňovala měření spektrálních emisních čar a bylo detekováno několik prvků včetně železa, což je první kometa od Velké komety roku 1882, která tuto funkci ukázala. Další emisní čáry zahrnuty K , Ca , Ca + , kr , Co , Mn , Ni , Cu , a V . Kometa Ikeya-Seki také vedla k rozdělení Kreutzových sungrazerů do dvou podskupin Brianem Marsdenem v roce 1967. Zdá se, že jedna podskupina má jako mateřské těleso kometu 1106 a členové jsou fragmenty této komety, zatímco druhá skupina má podobnou dynamiku, ale není potvrzena mateřské tělo s ním spojené.

Koronografická pozorování

20. století významně ovlivnilo výzkum komet sungrazingu spuštěním koronografických dalekohledů včetně Solwind , SMM a SOHO . Do tohoto bodu byly sungrazující komety pozorovány pouze pouhým okem, ale pomocí koronografických dalekohledů bylo pozorováno mnoho sungrazerů, které byly mnohem menší a jen velmi málo přežilo průchod periheliem. Komety pozorované Solwindem a SMM v letech 1981 až 1989 měly vizuální magnitudy od asi -2,5 do +6, což je mnohem slabší než kometa Ikeya -Seki s vizuální magnitudou asi -10.

V letech 1987 a 1988 společnost SMM poprvé pozorovala, že by mohly existovat páry sungrazingových komet, které se mohou objevit ve velmi krátkých časových obdobích v rozmezí od půl dne až do dvou týdnů. Byly provedeny výpočty, aby se zjistilo, že páry jsou součástí stejného mateřského těla, ale rozpadají se v desítkách AU od Slunce. Rychlosti rozpadu byly jen řádově několik metrů za sekundu, což je srovnatelné s rychlostí rotace těchto komet. To vedlo k závěru, že tyto komety se odtrhly od slapových sil a že komety C/1882 R1, C/1965 S1 a C/1963 R1 se pravděpodobně oddělily od Velké komety z roku 1106.

Koronografy umožňovaly měřit vlastnosti komety, když dosáhla velmi blízko Slunce. Bylo poznamenáno, že komety sungrazing mají tendenci vrcholit v jasu ve vzdálenosti asi 12,3 slunečních poloměrů nebo 11,2 slunečních poloměrů. Předpokládá se, že tato variace vyplývá z rozdílu ve složení prachu. Další malý vrchol jasu byl nalezen asi na 7 slunečních poloměrech od Slunce a je to pravděpodobně způsobeno fragmentací jádra komety. Alternativní vysvětlení je, že vrchol jasu při 12 slunečních poloměrech pochází ze sublimace amorfních olivínů a vrchol při 11,2 slunečních poloměrech pochází ze sublimace krystalických olivínů. Pík při 7 slunečních poloměrů by pak mohla být sublimace z pyroxen .

Sungrazing skupiny

Kreutz Sungrazers

Hlavní článek: Kreutz Sungrazers

Nejslavnějšími sungrazery jsou Kreutz Sungrazers , které všechny pocházejí z jedné obrovské komety, která se během prvního průchodu vnitřní sluneční soustavou rozpadla na mnoho menších komet. Extrémně jasná kometa, kterou viděli Aristoteles a Ephorus v roce 371 př. N. L., Je možným kandidátem této mateřské komety.

K Velké komety v roce 1843 a 1882 , Comet Ikeya-Seki v roce 1965 a C / 2011 W3 (Lovejoy) v roce 2011 byly všechny fragmenty původní komety. Každá z těchto čtyř byla krátce dostatečně jasná, aby byla viditelná na denní obloze vedle Slunce a zastiňovala dokonce i úplněk .

V roce 1979 byl C/1979 Q1 (SOLWIND) prvním sungrazerem, který byl spatřen americkou družicí P78-1 , v koronografech pořízených 30. a 31. srpna 1979.

Od vypuštění družice SOHO v roce 1995 byly objeveny stovky drobných Kreutzových Sungrazerů, z nichž všechny se buď vrhly na Slunce, nebo byly během průchodu perihéliem zcela zničeny, s výjimkou C/2011 W3 (Lovejoy) . Rodina komet Kreutz je zjevně mnohem větší, než se dříve předpokládalo.

Ostatní opalovací krémy

Kometa ISON pořízená kamerou Wide Field Camera 3 30. dubna 2013.

Asi 83% sungrazerů pozorovaných u SOHO je členy skupiny Kreutz. Dalších 17% obsahuje několik sporadických slunečních paprsků, ale byly mezi nimi identifikovány další tři příbuzné skupiny komet: skupiny Kracht, Marsden a Meyer. Skupiny Marsden a Kracht se zdají být příbuzné Kometě 96P/Machholz . Tyto komety byly také spojeny s několika meteorickými proudy, včetně denních Arietidů , delta Aquariidů a Quadrantidů . Propojené oběžné dráhy komet naznačují, že Marsdenova i Krachtova skupina mají malé období, řádově pět let, ale Meyerova skupina může mít oběžné dráhy středního nebo dlouhého období. Skupinové komety Meyer jsou typicky malé, slabé a nikdy nemají ocasy. Velká kometa roku 1680 byla sungrazer a zatímco Newton slouží k ověření Keplerova rovnice na orbitálním pohybu, to nebyl členem žádné větší skupiny. Kometa C/2012 S1 (ISON) , která se rozpadla krátce před periheliem , však měla orbitální prvky podobné Velké kometě z roku 1680 a mohla by být druhým členem skupiny.

Původ sungrazujících komet

Studie ukazují, že u komet s vysokým orbitálním sklonem a vzdáleností perihelia menší než asi 2  astronomické jednotky je kumulativní účinek gravitačních poruch na mnoha oběžných drahách dostatečný ke snížení vzdálenosti perihelia na velmi malé hodnoty. Jedna studie naznačila, že kometa Hale – Bopp má asi 15% šanci, že se nakonec stane sungrazerem.

Role ve sluneční astronomii

Pohyb ocasů sungrazerů, které přežily perihelion (například kometa Lovejoy), může slunečním astronomům poskytnout informace o struktuře sluneční koróny , zejména o podrobné magnetické struktuře.

Viz také

Poznámky pod čarou

Reference

externí odkazy