Кометите Развитие на представите ни за тях орбити

Кометите Развитие на представите ни за тях, орбити, орбитални елементи и природа По-ярките комети след Халеевата Кометите през есента на 2013 г. – видими пътища и условия за наблюдения Методи на фотографиране Пенчо Маркишки 14 ноември 2013 г.

Развитие на представите ни за кометите От старогръцки: κομήτης - с коса, космата (опашата) звезда. Аристотел (IV в. пр. н. е. ): Кометите са атмосферни явления, явяващи се в т. нар. “зона на огъня” – над въздуха, където се възпламеняват като “огнени факли”. Според средновековното християнство кометите били “гъст дим от човешки грехове”. Сенека (I век пр. н. е. ): “ Аз не мога да се съглася, че кометата е само един запален огън, това по-скоро е едно от вечните творения на природата. . . Кометата има собствено място между небесните тела. . . Тя описва своя път и не гасне, а само се отдалечава. Нека сега не се учудваме, че законите за движението на кометите още не са разгадани. . . Ще дойде време, когато упоритият труд ще ни открие скритата сега истина. . . Само след дълъг ред поколения ще постигнем това, което сега не знаем. Ще дойде време, когато потомците ще се чудят, че не сме знаели такива прости, ясни и естествени истини “. Сенека забелязал, че кометите участват в денонощното въртене на небесната сфера, заедно с останалите небесни светила.

Сенека пише за Аполоний Миндий (III в. пр. н. е. ), който бил учен от халдейските жреци, че пътищата на кометите не се виждат изцяло, защото лежат в най-висшите области на небето и се наблюдават само когато кометите слизат в ниските части на своите орбити. Тихо Брахе (1546 - 1601) установил, че кометите нямат забележим денонощен паралакс и следователно са извън пределите на земната атмосфера, дори по-далеч от Луната. С това възгледите на Аристотел били опровергани. Йохан Кеплер (1571 – 1630) се досеща, че ориентацията на кометните опашки в посока противоположна на Слънцето се дължи на слънчевата светлина. Считал обаче, че за ралика от планетите, кометите се движат не по орбити, а по прави линии. Исак Нютон (1643 - 1727) смятал, че кометите се движат около Слънцето по елипси, нo предполагал, че движението на нагрятия от Слънцето етер от центъра към краищата на Слънчевата система увлича със себе си кометните опашки, като ги държи ориентирани обратно спрямо Слънцето. Считал още, че кометите поддържат водния баланс на планетите, както и че са гориво за Слънцето.

Едмънд Халей (1656 - 1742) публикувал през 1704 г. първия каталог съдържащ 24 кометни орбити, наблюдавани след 1337 г. Той забелязал, че кометите от 1531, 1607 и 1682 г. имат близки елементи на орбитите си и заключил, че това е една и съща комета с период 75, 5 г. Освен това предсказал следващата поява на тази комета през 1758 г. Кометата наистина се появила тогава и била наречена на неговото име. Ян Хендрик Оорт (1900 - 1992) анализирал орбитите на известните по него време 19 дългопериодични комети и открил, че те се разпростират до разстояния около 150 000 AU от Слънцето. Той предположил, че Слънчевата система е обградена от гигантски облак, съдържащ стотици милиарди кометни тела, който вероятно съществува от времето на формирането на планетната система. По същото време възниква и хипотезата за пояса на Кайпер (Куйпър), намиращ се отвъд орбитата на Нептун. Първите астрономи предположили това са Фредерик Леонард през 1930 г. и Кенет Еджуьрт през 1943 г. През 1951 г. Герард Кайпер предположил, че поясът е съдържал обекти в миналото, но не и днес. С телескопа Хъбъл обаче са открити астероиди, обикалящи около Слънцето зад орбитата на Нептун.

Книгата “Срещи с кометите”, излязла от печат през 1986 г.

Кометна орбита и ориентация на кометните опашки

Орбити – видове (конични сечения)

a – дължина на голямата полуос на елипсата; q – перихелийно разстояние (Perihelion distance); e – ексцентрицитет на орбитата (Eccentricity), e = OS/Oπ = b/a; P – период, като според 3 -тия закон на Кеплер a 3/P 2 = const. P = квадратен корен от a 3, ако a е в AU, а P – в години; T – момент на перихелия (Date and time of perihelion).

q – перихелийно разстояние (Perihelion Distance); i – наклон спрямо еклиптиката (Inclination of orbit); 1 и 2 – низходящ и възходящ възел (Descending and Ascending node); Ω – дължина на възходящия възел (Longitude of the ascending node); ω – аргумент на перихелия (Argument of perihelion).

http: //www. solar-system-school. de/lectures/IMPRS_Minor. Bodies_2013. pdf

Номенклатура, означение на кометите Пример: C/2013 D 3 (име_на_откривател) Значения на първата буква: C/ – непериодична, P/ – периодична, X/ – с неуточнена орбита, D/ – разпаднала се, A/ за малка планета, погрешно считана за известно време като комета. Следва число - годината на откриване. После следва буква, указваща в коя половина на кой месец е открита кометата, като за всяка половина на всеки месец се използва отделна (поредна) буква. В примера по-горе: кометата е открита във 2 -рата половина на февруари и числото след буквата D доуточнява, че това е 3 -тата комета, открита във 2 -рата половина на февруари 2013 г. Името на откривателя може да бъде освен имена на астрономи, име на научна програма, на сателит или на телескоп. Според тази конвенция, приета от МАС (IAU) през 1994 г. Халеевата комета например вече не се означава като 1 P/Halley, а като P/1682 Q 1 (Halley), макар че 1 -вият вариант е по-популярен. Повече подробности

Част от орбитата на C/2012 S 1 (ISON)

Орбитални елементи на C/2012 S 1 (ISON): http: //scully. cfa. harvard. edu/cgi-bin/returnprepeph. cgi? d=c&o=CK 12 S 010 Epoch 2013 Nov. 4. 0 TT = JDT 2456600. 5; T 2013 Nov. 28. 7757 (в 18: 38: 26 UT на 28. 11. ), в Стрелец хелиоцентрично (!); q 0. 012446 AU (1. 86 млн. км. ); e 1. 000002; Incl. (i) 62. 3948 о; В низходящ възел – на 09. 11. 2013 в 03: 42: 19 UT, в Близнаци хелиоцентрично; Във възходящ възел - на 28. 11. 2013 в 19: 03: 47 UT, в Стрелец хелиоцентрично; Node (Ω) 295. 6536; Peri. (ω) 345. 5636.

Голямата комета от 1680 г. (C/1680 V 1) над Ротердам - рисунка на холандския художник Lieve Verschuier: (линк)

Възможна съдба на кометата S 1 (ISON): Възможно е да се разпадне, както C/2010 X 1 (Еленин) след август 2011 г. или както 73 P/Schwassmann-Wachmann 3 през май 2006 г. и още много други. Възможно е избухване с изхвърляне на голямо количество прах, повишаващ внезапно яркостта, като при 17 P/Holmes през октомври 2007 г. Статия със снимки от НАО-Рожен за това явление: http: //www. astro. bas. bg/~tbonev/Holmes_Rozhen/ Holmes_Rozhen. html

Таблици с ефемериди – означения на колоните: Date TT – дата, евентуално и час/минути/секунди UT, зависи от желания времеви интервал, през който са генерирани данните. В горния пример интервала е през 1 денонощие. R. A. (2000) и Decl. – ректасцензия и деклинация за 0 h UT (в конкретния пример), за епоха 2000 г. ; Delta (или Δ) – разстояние от кометата до Земята в AU; r – разстояние от кометата до Слънцето в AU; Elong. – ъглово отстояние на кометата от Слънцето, в градуси; Phase – фазов ъгъл, в градуси; m 1 и m 2 – видими звездни величини на кометата (mag); P. A. (ако има) – позиционен ъгъл, в градуси; P (ако има) – денонощен паралакс, в дъгови секунди.

Wild 2 Кометното ядро

Отклонение от орбитата и/или промяна на скоростта

Механична теория на Бесел – Бредихин за формата на кометните прахови опашки Фридрих Бесел, 1784 – 1846 Фьодор Бредихин, 1831 – 1904 I. Опашките на кометите се състоят от материални частици (газове или прашинки), излитащи на неравномерни потоци от ядрото; II. Тези частици се движат под влиянието на 2 сили – гравитационното привличане на Слънцето и силата на неговото отблъскване, големината на която се изменя обратно пропорционално на квадрата на разстоянието до Слънцето (Бесел не е дефинирал понятието “светлинно налягане“). Бесел въвежда специална величина за отблъскващото ускорение: 1 -μ = F отблъскване / F сл. гравитация Фьодор Бредихин разделя кометните опашки на I, II и III тип.

Синдинами (синдини) и синхрони в праховата опашка

Синдинами и синхрони в праховата опашка

http: //articles. adsabs. harvard. edu//full/1968 Ap. J. . . 154. . 327 F/0000335. 000. html Синдинами и синхрони – Аренд-Роланд от 1957 г.

http: //mcnaught. hit. bg/ НАОП Димитровград Синдинами и синхрони - C/2006 P 1 (Mc. Naught)

Процеси в комата и формиране на йонната (плазмена) опашка Когато слънчевят вятър срещне неутралните газове в кометната глава (в комата), той ги йонизира и така създава кометната плазма материал за йонната опашка. Магнитното поле на слънчевата плазма (междупланртното, това на сл. вятър) увлича кометните йони и ги отнася далеч назад, формирайки йонната опашка.

Структури в йонната опашка: Стримери (газови стълбове или “шнурове”), с диаметър 2 – 3 хиляди км. и с дължина до около 1 млн. км. В тях заредените частици (йони и електрони) на кометната плазма се въртят спирално около магн. силови линии (т. нар. ларморово въртене) и се създава повърхностен ток. Взаимодействието на този ток с магн. поле създава и поддържа сила, противодействаща и уравновесяваща силата на газовото налягане, която се стреми да разшири и разсее газовия стълб (шнур).

Ларморово въртене на йоните и електроните около силовите линии в един стример и гъстота на силовите линии във и около стримера

По-ярките комети – от Халеевата до днес (фотогалерия)

1 P/Halley в Стрелец на 22 март 1986 г. Обектив 35/2. 5. Снимка: Jerry Lodriguss и John Martinez, http: //www. astropix. com/HTML/F_COMETS/860322 A. HTM

C/1996 B 2 (Hyakutake) на 28 март 1996 г. Снимка: S. Binnewies, P. Riepe, D. Sporenberg, http: //www. capellaobservatory. com/Image. HTMLs/Solar. System/Comets/KOMETHyakutake. htm

C/1995 O 1 (Hale-Bopp) и Мъглявината Северна Америка, пролет 1997 г. Снимка: Jerry Lodriguss, http: //www. astropix. com

C/1995 O 1 (Hale-Bopp), 1997 г. Снимка: Jerry Lodriguss, http: //www. astropix. com/

135 P/Ikeya-Zhang и М 31, 6 април 2002 г. Период: 366. 51 г. , http: //www. ngc 7000. org/photo. html

135 P/Ikeya-Zhang на 2 срещу 3 май 2002 г. в Дракон. Снимка: Пенчо Маркишки

C/2004 F 4 (Bradfield) на 10 май 2004 г. Снимка: Jim Foster, http: //epod. usra. edu/blog/2004/05/comet-bradfield. html

C/2001 Q 4 (NEAT), май 2004 г. Снимка: Starry Night Skies Photography, http: //www. starrynightphotos. com/index. html

C/2004 Q 2 (Machholz) и Плеядите, 05. 01. 2005 г. в 17: 30 UT. Снимка: Пенчо Маркишки

http: //www. astronet. ru/db/msg/1237240 C/2006 P 1 (Mc. Naught) зима-пролет 2007 г.

C/2006 P 1 (Mc. Naught) зима-пролет 2007 г. Снимка: Miloslav Druckmuller, http: //www. zam. fme. vutbr. cz/~druck/Index. htm

C/2009 R 1 (Mc. Naught) през юли 2010 г. от НАО-Рожен. Снимка: Пенчо Маркишки

C/2011 W 3 (Lovejoy) около и след 21 декември 2011 г. от южните ширини. http: //users. tpg. com. au/vtabur/2011 w 3. htm

C/2011 L 4 (Pan. STARRS) на 21 март 2013 г. в 19: 42 ч. офиц. време над София. Снимка от Младост-2

C/2011 L 4 (Pan. STARRS), март 2013 г. Снимка: Juan Lacruz, http: //asteroblogspot. com/

C/2012 S 1 (ISON) на 10 ноември 2013 г. Фото: Michael Jager, http: //earthsky. org/todays-image/comet-ison-on-november-10 -2013

Космически мисии до комети Вега 1 и 2, СССР, до Венера и Халеевата, старт на 15 и 21 декември 1984 г. Достигат Венера на 8 и 13 юни 1985 г. , а кометата - на 6 и 9 март 1986 г. Сакигаке (MS-T 5) и Суисеи, Япония, до Халеевата, стартират на 7 януари 1985 г. Джото, EКA, до Халеевата, стартира на 2 юли 1985 г. Доближава се на 596 км. от кометата на 13 март 1986 г. Сайт: http: //sci. esa. int/giotto/ Дийп Спейс 1, NASA, до кометата Борели, стартира на 24 октомври 1998 г. Достига целта през 2001 г. Сайт: http: //nmp. jpl. nasa. gov/ds 1/ Стардъст, NASA-JPL, до Wild 2, стартира на 7 февруари 1999 г. и връща на Земята взетата проба от кометен прах на 15 януари 2006 г. На 14 февруари 2011 г. Стардъст се приближава на 181 км. от ударената от Дийп Импакт през 2005 г. комета 9 P/Tempel и прави 72 снимки. Сайт: http: //stardust. jpl. nasa. gov/home/index. html Розета, ЕКА, до 67 P/Чуримов-Герасименко и до два астероида. Стартира на 2 март 2004 г. Сайт: http: //www. esa. int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta Дийп Импакт, NASA-JPL, до 9 P/Tempel, стартира на 12 януари 2005 г. На 4 юли 2005 г. в 05: 52 UT 350 килограмовия “импактор” се сблъсква с кометата, образувайки облак прах, който обаче закрива получения ударен кратер. Сайт: http: //deepimpact. jpl. nasa. gov

Условия за наблюдения Кометите през есента на 2013 г.

Видим път на кометата C/2013 R 1 (Lovejoy) през ноември 2013 г. Позициите на кометата са указани със символ за 0 h UT на всяка дата, а през всеки 5 денонощия е отбелязана дата.

Видимите пътища на C/2012 S 1 (ISON) и 2 P/Encke, октомври – декември 2013 г. Позициите на кометите са указани със символи за 0 h UT на всяка дата, а на всеки 10 денонощия са отбелязани име на кометата и дата. Позициите на Слънцето, Сатурн и Меркурий са за 28 ноември в 0 h UT – датата на перихелия на S 1 (ISON).

Източната част на небето на 22 ноември около 1 h и 30 m преди изгрева на Слънцето за наблюдател от България, с видимите пътища на кометите C/2012 S 1 (ISON) от 25 октомври до 30 декември и на 2 P/Encke от 23 октомври до 18 ноември. Позициите на кометите са указани за утрата през всеки 2 денонощия.

Северозападната част на небето на 13 декември около 1 h след залеза на Слънцето (в 17 h 53 m за София) и видимия път на кометата S 1 (ISON) от 13 декември до 8 януари 2014 г. Позициите на кометата са указани за вечерите на всяка дата, а на всеки 5 денонощия са отбелязани име на кометата и дата.

ФОТОГРАФИРАНЕТО Подготовка и особености при работа

Подготовката - оглед и скициране на хоризонта преди работа

Изток (E) 270 о Юг (S) 0 о Югоизток (SE) 315 о Югозапад (SW) 45 о Подготовката - анализ на линията на хоризонта по снимки

Кадрирането – предвиждане на поле за опашките и др. обекти във видима близост (ако има) http: //www. astropix. com