wiki

C/1995 O1 (Хейла — Боппа)

C/1995 O1 (Хейла — Боппа)
Halebopp031197.jpgКомета Хейла — Боппа в 1997 году
Открытие
Первооткрыватель А. Хейл, Т. Бопп
Дата открытия 23 июля 1995
Альтернативные обозначения Большая комета 1997 года
Характеристики орбиты
Эпоха 2450465,5[1](13 марта 1997)
Эксцентриситет 0,995064
Большая полуось (a) 185 а. е.
Перигелий (q) 0,914140 а. е.
Афелий (Q) 369 а. е.
Период обращения (P) 2534 г
Наклонение орбиты 89,4301°
Долгота восходящего узла 4,9 рад
Аргумент перицентра 2,3 рад
Последний перигелий 1 апреля 1997
Следующий перигелий ~ 4390
Wikidata-logo S.svg Информация в Викиданных ?
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Комета Хе́йла — Бо́ппа (C/1995 O1) — долгопериодическая комета, которая стала, возможно, самой «наблюдаемой» кометой XX века, и одной из самых ярких за несколько последних десятилетий. Она была видима невооружённым глазом рекордный срок — 18 месяцев, и это в два раза больше предыдущего рекорда, установленного Большой кометой 1811 года[2].

Комета была открыта 23 июля 1995 года на очень большом расстоянии от Солнца (около 7,2 а. е.), позволяя предположить, что она будет довольно яркой и при подлёте к Земле. И хотя яркость комет очень трудно предсказать с какой-либо степенью точности, эта комета оправдала и превзошла ожидания, когда прошла перигелий 1 апреля 1997 года. Иногда её называют «Большой кометой 1997 года».

Появление кометы Хейла — Боппа также вызвало смятение среди людей, которого не наблюдалось долгое время. Широкую огласку получили слухи, что за кометой летит корабль пришельцев. Эти же слухи стали толчком к массовому самоубийству среди последователей нового религиозного движения «Врата рая».

Открытие

Комета была открыта независимо друг от друга двумя американскими наблюдателями — Аланом Хейлом и Томасом Боппом[3]. Хейл провёл много сотен бесплодных часов в поисках комет, и около своего дома в Нью-Мексико он наблюдал за уже известными кометами, когда около полуночи вдруг натолкнулся на туманный объект величиной 10,5m рядом с шаровым звёздным скоплением M70 в созвездии Стрельца. Хейл сперва установил, что рядом с этим скоплением нет других объектов глубокого космоса. Далее он обнаружил, что объект заметно перемещается на фоне звёзд (а значит, находится в Солнечной системе), и написал электронное письмо в Центральное бюро астрономических телеграмм, которое отслеживает астрономические открытия[4].

У Боппа не было собственного телескопа. Он был на природе со своими друзьями около Стенфилда в Аризоне, и наблюдал звёздные скопления и галактики, когда в окуляре телескопа, принадлежавшего его другу, перед глазами Томаса промелькнуло пятнышко света. Сверившись с эфемеридами известных объектов Солнечной системы, Бопп понял, что это пятнышко является новым объектом, и послал телеграмму туда же, куда и Хейл.

На следующее утро было подтверждено открытие новой кометы, которой дали название кометы Хейла — Боппа и обозначение C/1995 O1. Об открытии было объявлено в циркуляре № 6187 Международного астрономического союза[3][5]. На время открытия комета находилась на расстоянии 7,1 а. е. от Солнца[6].

Вскоре обнаружились более ранние снимки с кометой. Так, Теренс Дикинсон нашёл комету на своём снимке, сделанном 29 мая 1995 года, а Роберт Макнот — на снимке, сделанном 27 апреля 1993, то есть за два года до открытия кометы. В то время её величина составляла 18m, а расстояние от Солнца — 13,0 а. е.[6]

Становление «Большой кометы»

Вид кометы в начале 1997 года.

Комета стала видна невооружённым глазом в мае 1996 года[6]. Несмотря на то, что увеличение яркости несколько замедлилось во второй половине года[2], учёные оптимистично предсказывали, что комета будет очень яркой. Из-за её близости к Солнцу в декабре 1996 года наблюдения были затруднены, но в январе она снова стала хорошо видна и была настолько яркой, что её можно было видеть даже при свете фонарей больших городов[7].

Приближаясь к Солнцу, комета Хейла — Боппа становилась всё ярче: в феврале она достигла 2-й величины[6][8], и уже можно было различить её хвосты — голубоватый ионный, направленный в противоположную от Солнца сторону, и желтоватого оттенка пылевой, изогнутый по орбите кометы. Солнечное затмение в Восточной Сибири и Монголии 9 марта позволило увидеть комету днём[9]. 23 марта 1997 года комета Хейла — Боппа подошла к Земле на минимальное расстояние — 1,315 а. е. (196,7 млн км)[10].

При прохождении перигелия 1 апреля 1997 года комета являла собой потрясающее зрелище. Со средней величиной −0,7[6][8] она сияла ярче любой звезды (исключая Сириус), а её два хвоста растянулись по небу на 15—20 градусов (а невидимые для простого наблюдателя их части — на 30—40°). Комету можно было наблюдать сразу после наступления сумерек; и хотя много «больших» комет, проходя перигелий, находились недалеко от Солнца, комету Хейла — Боппа можно было наблюдать в северном полушарии всю ночь.

Развитие сети Интернет в то время обусловило возникновение множества сайтов, которые отслеживали подробности полёта кометы и даже публиковали ежедневные фотографии. Таким образом, Интернет сыграл большую роль в обращении беспрецедентного общественного интереса к комете Хейла — Боппа[11].

Комета Хейла — Боппа могла бы быть ещё более впечатляющей. Подойди она на такое же расстояние к Земле, как это сделала комета Хякутакэ в 1996 году (0,1 а. е.), она превысила бы по яркости Венеру, достигнув −5-й звёздной величины.

Комета удаляется

После прохождения перигелия комета переместилась в южную небесную полусферу, и её яркость стала ослабевать. Комета выглядела гораздо менее внушительной для южных наблюдателей, зато они смогли увидеть, как её яркость постепенно спадает на протяжении второй половины 1997 года. Последние известные наблюдения кометы невооружённым глазом относятся к декабрю 1997 года, следовательно, она была видимой на протяжении около 18 с половиной месяцев. Этот срок побил предыдущий рекорд в 9 месяцев, установленный Большой кометой 1811 года[2].

Сейчас комета Хейла — Боппа удаляется, и её яркость продолжает убывать. В августе 2004 года она вылетела за пределы орбиты Урана, а по состоянию на середину 2008 года она находилась на расстоянии около 26,8 а. е. от Солнца. Тем не менее, она до сих пор отслеживается астрономами. Поводом для этого является необычно долгая активность кометы. Недавние наблюдения (октябрь 2007) свидетельствуют, что у кометы всё ещё имеется кома яркостью около 20m[12].Предполагается, что причина необычно долгой активности кроется в медленном остывании гигантского ядра кометы[13].

Ожидается, что комета будет доступной для наблюдений при помощи больших телескопов примерно до 2020 года, пока её яркость не упадёт до 30m[14]. Комета вернётся к Земле примерно в 4390 году. Предполагается, что в одном из следующих возвращений комета Хейла — Боппа имеет 15%-й шанс стать околосолнечной, и послужить прародителем нового семейства, такого как семейство комет Крейца[15].

Изменения орбиты

Сравнение длин орбит: Седны (слева), кометы Хейла — Боппа (внизу, оранжевая линия); световой день (жёлтая сфера), граница ударной волны (голубая сфера); положение «Вояджера-1» (красная стрелка) и «Пионера-10» (зелёная стрелка); пояс Койпера (серое кольцо); орбита Плутона (небольшой наклонный эллипс внутри пояса Койпера) и Нептуна (самый маленький эллипс)

Наиболее вероятно, что в предпоследний раз комета проходила перигелий около 4200 лет назад[16]. Её орбита почти перпендикулярна к плоскости эклиптики, поэтому близкие подлёты к планетам для неё очень редки. Но в марте 1996 года комета пролетела на расстоянии 0,77 а. е. от Юпитера — достаточно близко для того, чтобы притяжение этой планеты повлияло на её орбиту[16]. При этом самая дальняя от Солнца точка орбиты (афелий) приблизилась с 600 до 350 а. е. Период обращения кометы сократился до 2400 лет, и теперь следующее её появление в Солнечной системе ожидается около 4390 года.

Научные исследования

Натриевый хвост кометы (отходит влево вверх от ядра кометы)

При приближении к Солнцу комета интенсивно изучалась астрономами. При этом были сделаны некоторые важные и интересные открытия.

Одним из наиболее значимых результатов было обнаружение у кометы хвоста третьего типа. В дополнение к обычным газовому (ионному) и пылевому хвостам, имелся ещё слабый натриевый, видимый только с помощью мощных инструментов и сложной системы фильтров. Натриевые потоки ранее замечали и у других комет, но ни у одной из них они не образовывали хвост. У кометы Хейла — Боппа он состоял из нейтральных атомов и растянулся почти на 50 миллионов километров в длину[17].

Источник натрия находился внутри головы кометы, хотя и не в самом ядре. Есть несколько возможных механизмов образования такого источника, например, столкновения между частицами пыли, окружающими ядро, или «выдавливание» натрия из этих частиц под действием ультрафиолета. Пока ещё не совсем ясно, какой из механизмов в большей степени проявлялся в данном случае.

В то время как пылевой хвост просто оставался позади кометы, описывая её траекторию, а ионный был направлен прямо от Солнца, натриевый хвост пролегал между этими двумя. Это говорит о том, что атомы натрия выталкивались из головы кометы под давлением света.

Избыток дейтерия

В комете было обнаружено высокое содержание дейтерия в форме тяжёлой воды: почти в два раза больше, чем в земных океанах. Это означает, что, хотя столкновения комет с Землёй могли быть важным источником воды на планете, они не могли быть единственным источником (если, конечно, подобная концентрация характерна для всех комет)[18].

Также было обнаружено наличие дейтерия в составе других соединений водорода. Соотношение этих элементов различалось в разных структурах, поэтому астрономы предположили, что льды кометы формировались не в протопланетном диске, а в межзвёздном облаке. Теоретические модели образования льдов в туманностях показывают, что комета Хейла — Боппа образовалась при температуре 25—45 К[18].

Органические соединения

Наблюдения кометы Хейла — Боппа с помощью спектроскопа выявили наличие группы органических соединений, некоторые из них никогда не обнаруживались в кометах. Эти сложные молекулы, такие как уксусная и муравьиная кислоты и ацетонитрил, могли быть в составе ядра или получиться в ходе химических реакций[19].

Обнаружение аргона

Комета Хейла — Боппа стала также первой кометой, в составе которой обнаружили благородный газ аргон[20]. Благородные газы химически инертны и крайне летучи, причём разные газы обладают разной температурой кипения. Последнее свойство помогает при отслеживании изменения температуры кометных льдов. Так, криптон испаряется при температуре 116—120 K, и было обнаружено, что его содержание в комете ниже в 25 раз по сравнению с солнечным[21]; напротив, температура сублимации аргона 35—40 K, и его содержание по сравнению с солнечным выше[20].

Так было установлено, что температура внутренних льдов кометы Хейла — Боппа никогда не превышала 40 К, и в то же время в какой-то точке их температура была выше 20 К. Если только образование Солнечной системы не происходило при температурах более низких, чем предполагают в настоящее время, и при более высоком начальном содержании аргона, то наличие аргона в комете означает, что комета Хейла — Боппа сформировалась за орбитой Нептуна где-то в поясе Койпера, а затем переместилась к облаку Оорта[20].

Вращение

Выброс вещества из ядра кометы.

Активность кометы и выбросы газа не одинаково распределялись по всей поверхности ядра, а проявлялись в виде сильных выбросов из определённых точек. По наблюдениям за ними стало возможным вычислить период вращения ядра кометы. Было установлено, что ядро кометы Хейла — Боппа действительно вращается[22], однако в разные моменты времени были получены различные значения периода: от 11 ч. 20 мин. до 12 ч. 5 мин.[13][15] Наложение вращений с несколькими периодами говорит о том, что ядро кометы имело более одной оси вращения[23].

Ещё один период (названный «суперпериодом»), вычисленный по выбросам пыли с поверхности, оказался равным 22 дням. А в марте 1997 года неожиданно выяснилось, что в промежутке с февраля по март комета сменила направление вращения на противоположное. Точные причины подобного поведения остаются загадкой, хотя похоже, что дело было в сильных непериодических выбросах газа[13].

Споры о спутнике

В 1999 году появилась работа, автор которой для полного объяснения наблюдавшегося характера выделения пыли предположил наличие у кометы двойного ядра. Работа была основана на теоретических исследованиях и не ссылалась на какие-либо непосредственные наблюдения вторичного ядра. Было заявлено, однако, что оно должно иметь диаметр 30 км, при главном ядре в 70 км, расстояние между ними — 180 км, а период взаимного обращения — 3 дня[24].

Положения этой работы оспаривались астрономами-практиками, утверждавшими, что даже снимки кометы, сделанные телескопом «Хаббл» с высоким разрешением, не содержат следов двойного ядра[25][26]. Кроме того, в ранее наблюдавшихся случаях комет с двойным ядром они недолго оставались стабильными: орбита вторичного ядра легко нарушалась под действием гравитации Солнца и планет, разрывая комету.

С помощью адаптивной оптики в конце 1997 — начале 1998 была показана некая двойственность в свечении ядра кометы Хейла — Боппа[27]. Правда, нельзя гарантировать, что такой эффект возникает именно из-за двойного ядра.Кстати ядра у комет состоят изо льда и замёрших газов

Необъяснимое

Вид кометы из Долины Смерти, США.

Многими народами издревле кометы считаются плохим предзнаменованием, на них смотрят с большим подозрением. Возможно, из-за длительного подлёта к своему перигелию, его необычному размаху и активности, а также высказываний опасений с позиций милленаризма о предстоящем наступлении «Y2K» — года 2000, комета стала предметом многих причудливых слухов и теорий.

«Корабль пришельцев»

В ноябре 1996 года астроном-любитель Чак Шрамек из Хьюстона (Техас, США) сделал цифровой (ПЗС) фотоснимок кометы, на котором можно было различить расплывчатый, слегка удлинённый объект рядом с ней. Когда компьютерная программа не смогла идентифицировать такую звезду, Шрамек позвонил на радио Арта Белла, чтобы сообщить, что он обнаружил «сатурноподобный объект», следующий за кометой. НЛО-энтузиасты, в частности Картни Браун, вскоре заключили, что за кометой летит инопланетный космический корабль[28]. Некоторые эксперты в астрономическом сообществе заявили, что этот объект не что иное как звезда 8,5 величины — SAO 141894 — которая не появилась в компьютерной программе Шрамека из-за неправильных настроек пользователя[29]. Этот факт действительно подтверждается, но наполовину: звезда поблизости была, но она была другой звёздной величины. Кроме того, они заявили, что светлые «лучи», исходящие из объекта под углом 45 градусов, были результатом разложения света, и предоставили несколько изображений со схожим эффектом (хотя на их снимках лучей было 4, а не 2).

Позже Арт Белл даже заявил, что у него есть свой снимок объекта — от анонимного астрофизика, намеревающегося подтвердить это открытие. Но астрономы Оливер Хейнот и Дэвид Толен из Гавайского университета ответили, что представленная фотография является изменённой копией их собственного снимка кометы[30].

Несколькими месяцами позже, в марте 1997 года, религиозный культ, называвший себя «Врата рая», выбрал появление кометы как сигнал для массового суицида. Они заявили, что покидают свои земные тела, чтобы совершить путешествие к кораблю, следующему за кометой[31].

Наследие кометы

Почти для каждого, кто её видел, комета Хейла — Боппа просто была прекрасным и захватывающим элементом вечернего неба. Продолжительность времени, доступного для наблюдений, плюс широкое освещение в прессе и Интернете сделали своё дело: комета Хейла — Боппа произвела сильное впечатление на людей, превзойдя в этом отношении даже комету Галлея в 1986, и стала, пожалуй, самой «наблюдаемой», так как была видима бо́льшим числом людей, чем любое предыдущее появление кометы Галлея. Комета побила множество рекордов: она была обнаружена на самом дальнем расстоянии от Солнца (среди известных на тот момент комет), имела (возможно) самое большое ядро, и наблюдалась в 2 раза дольше, чем предыдущая рекордсменка[2]. Также она оставалась ярче нулевой звёздной величины на протяжении 8 недель[8].

Примечания

  1. ↑ Nakano, S. NK 1553 — C/1995 O1 (Hale-Bopp) (англ.). OAA computing section circular (12 февраля 2008). Дата обращения 10 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  2. ↑ 1 2 3 4 Kidger, M. R.; Hurst, G; James, N. Кривая видимой яркости кометы C/1995 O1 (Хейла — Боппа), начиная с открытия и до конца 1997 года = The Visual Light Curve Of C/1995 O1 (Hale-Bopp) From Discovery To Late 1997 // Earth, Moon, and Planets. — 2004. — Т. 78, вып. 1—3. — С. 169—177. — DOI: 10.1023/A:1006228113533
  3. ↑ 1 2 IAU Circular 6187: 1995 O1 (англ.) (недоступная ссылка — история ). International Astronomical Union (23 июля 1995). Дата обращения 10 ноября 2008.
  4. ↑ Lemonick, Michael D. Comet of the decade. Part II, Time magazine (17 марта 1997). Дата обращения 8 ноября 2008.
  5. ↑ Thomas Bopp. Вклад любителя в изучение кометы Хейла — Боппа = Amateur Contributions in the study of Comet Hale-Bopp // Earth, Moon, and Planets. — 1997. — Т. 79, вып. 1—3. — С. 307—308.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 Kronk, Gary W. Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp) (англ.). Cometography.com. Дата обращения 10 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  7. ↑ Browne, Malcolm R. Comet Holds Clues to Birth of Time, The New York Times (9 марта 1997). Дата обращения 8 ноября 2008.
  8. ↑ 1 2 3 Seiichi Yoshida. Кривая блеска кометы C/1995 O1 (Хейла — Боппа) (англ.) (20 декабря 2007). Дата обращения 10 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  9. ↑ McGee, H. W.; Poitevin, P. Полное солнечное затмение 9 марта 1997 года = The total solar eclipse of 1997 March 9 // Journal of the British Astronomical Association. — 1997. — Т. 107, вып. 3. — С. 112—113.
  10. ↑ Генератор эфемерид HORIZONS (англ.). JPL. Дата обращения 10 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  11. ↑ The Trail of Hale-Bopp (англ.). Scientific American (31 марта 1997). Дата обращения 8 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  12. ↑ Szabó, Gy. M.; Kiss, L. L.; Sárneczky, K. Кометная активность на расстоянии 25,7 а. е.: комета Хейла — Боппа 11 лет после перигелия = Cometary Activity at 25.7 AU: Hale-Bopp 11 Years after Perihelion // The Astrophysical Journal. — 2008. — Т. 677, вып. 2. — С. L121—L124. — DOI: 10.1086/588095. — arXiv:0803.1505.
  13. ↑ 1 2 3 Гнедин Ю. Н. Астрономические наблюдения кометы века. — Указ. изд.
  14. ↑ West, Richard M. Comet Hale-Bopp (англ.). European Southern Observatory (7 февраля 1997). Дата обращения 8 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  15. ↑ 1 2 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. — Т. 281, вып. 3. — С. 916—924.
  16. ↑ 1 2 Yeomans, Don. Comet Hale-Bopp Orbit and Ephemeris Information (англ.). NASA/JPL (10 апреля 1997). Дата обращения 8 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  17. ↑ Cremonese, G.; Boehnhardt, H.; Crovisier J.; et al. Neutral Sodium from Comet Hale-Bopp: A Third Type of Tail // The Astrophysical Journal Letters. — 1997. — Т. 490. — С. L199—L202. — DOI: 10.1086/311040
  18. ↑ 1 2 Meier, Roland; Owen, Tobias C. Cometary Deuterium // Space Science Reviews. — 1999. — Т. 90, вып. 1—2. — С. 33—43. — DOI: 10.1023/A:1005269208310
  19. ↑ Rodgers, S. D.; Charnley, S. B. Organic synthesis in the coma of Comet Hale–Bopp? // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2002. — Т. 320, вып. 4. — С. L61—L64. — DOI: 10.1046/j.1365-8711.2001.04208.x
  20. ↑ 1 2 3 Stern, S. A.; Slater, D. C.; Festou, M. C.; et al. The Discovery of Argon in Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp) // The Astrophysical Journal. — 2000. — Т. 544, вып. 2. — С. L169—L172. — DOI: 10.1086/317312
  21. ↑ Krasnopolsky, V. A.; Mumma, M. J.; Abbott, M.; et al. Detection of Soft X-rays and a Sensitive Search for Noble Gases in Comet Hale-Bopp (C/1995 O1) // Science. — 1997. — Т. 277. — С. 1488—1491. — DOI: 10.1126/science.277.5331.1488
  22. ↑ Bergeron, Denis. Анимация вращения (англ.). NASA/JPL. Дата обращения 10 ноября 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
  23. ↑ Licandro, Javier; Bellot Rubio, Luis R., Boehnhardt, Hermann; et al. The Rotation Period of C/1995 O1 (Hale-Bopp) // The Astrophysical Journal Letters. — 1998. — Т. 501. — С. L221—L225. — DOI: 10.1086/311465
  24. ↑ Sekanina, Z. Detection of a Satellite Orbiting The Nucleus of Comet Hale–Bopp (C/1995 O1) // Earth, Moon, and Planets. — 1997. — Т. 77, вып. 3. — С. 155—163. — DOI: 10.1023/A:1006230712665
  25. ↑ McCarthy, D. W.; Stolovy, S. R.; Campins, H.; et al. Comet Hale–Bopp in outburst: Imaging the dynamics of icy particles with HST/NICMOS // Icarus. — 2007. — Т. 189, вып. 1. — С. 184—195.
  26. ↑ Weaver, H. A.; Feldman, P. D.; A’Hearn, M. F.; et al. Post-Perihelion HST Observations of Comet Hale-Bopp (C/1995 O1) // Icarus. — 1999. — Т. 141, вып. 1. — С. 1—12. — DOI: 10.1006/icar.1999.6159
  27. ↑ Marchis, F.; Boehnhardt, H.; Hainaut, O. R.; Le Mignant, D. Наблюдение внутренней комы кометы C/1995 O1 при помощи адаптивной оптики. Есть ли «Хейл» и «Бопп» в комете Хейла — Боппа? = Adaptive optics observations of the innermost coma of C/1995 O1. Are there a «Hale» and a «Bopp» in comet Hale-Bopp? // Astronomy & Astrophysics. — 1999. — Т. 349. — С. 985—995.
  28. ↑ Jaroff, Leon, Willwerth, James. The man who spread the myth, Time magazine (14 апреля 1997). Дата обращения 8 ноября 2008.
  29. ↑ Burnham, Robert; Levy, David H. Great Comets. — Cambridge University Press, 2000. — С. 191. — ISBN 9780521646000.
  30. ↑ Tholen, David J. Fraudulent use of a IfA/UH picture (англ.) (недоступная ссылка). European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (15 января 1997). Дата обращения 8 ноября 2008. Архивировано 29 сентября 2004 года.
  31. ↑ Robinson, Wendy Gale. Heaven’s Gate: The End // Journal of Computer-Mediated Communication. — 1997. — Т. 3, вып. 3.

Литература

Ссылки

На русском языке:

На английском языке:

Шаблон:Link FAШаблон:Link FAШаблон:Link FAШаблон:Link FA

Читайте также