Kreutz circumsolar kometer är en familj av circumsolar kometer uppkallad efter astronomen Heinrich Kreutz , som först visade deras släktskap [1] . Man tror att de alla är delar av en stor komet , som kollapsade för flera århundraden sedan.
Några av dessa har blivit stora kometer , ibland till och med synliga nära solen under dagen . Den sista av dessa, kometen Ikei-Seki , som dök upp 1965 , blev förmodligen en av det senaste årtusendets ljusaste kometer . Det finns en stor sannolikhet att nya ljusa medlemmar av denna familj kommer att upptäckas under de kommande decennierna [2] .
De första kometerna i familjen upptäcktes med blotta ögat . Sedan uppskjutningen av SOHO- satelliten 1995 har flera hundra mindre familjemedlemmar upptäckts, varav några bara är några meter i diameter. Alla kollapsade helt när de närmade sig solen [2] . SOHO-satellitbilder är tillgängliga via Internet och kometer upptäcks främst av amatörastronomer [2] .
Den första kometen som upptäcktes kretsa extremt nära solen var den stora kometen 1680 . Den flög på ett avstånd av endast 200 000 km (0,0013 AU ) från solens yta, vilket är ungefär halva avståndet från jorden till månen [3] . Därmed blev det den första kända circumsolar kometen. Dess perihelionavstånd (dvs från solens centrum och inte från ytan) var endast 1,3 solradier. För en hypotetisk observatör på kometens yta skulle solen uppta en 80° vinkel på himlen, skulle vara 27 000 gånger större och ljusare än på jorden och avge 37 megawatt värme per kvadratmeter av kometens yta.
Dåtidens astronomer, inklusive Edmund Halley , föreslog att detta var återkomsten av en komet som hade observerats 1106 också nära solen [3] . 163 år senare, 1843, dök en annan komet upp som passerade nära solen. Och även om beräkningar av kometens bana visade att dess period var flera århundraden, undrade vissa astronomer om detta var återkomsten av kometen från 1680 [3] . Den ljusa rymdvandraren 1880 hade nästan samma bana som kometen 1843, liksom den efterföljande stora septemberkometen 1882 . En förklaring har föreslagits att det kan ha varit samma komet, men dess omloppstid förkortades på något sätt med varje passage av perihelion, möjligen på grund av friktion mot något ämne som omgav solen [3] .
En annan hypotes lades också fram: alla dessa kometer var fragment av en gammal circumsolar komet [1] . Detta antagande gjordes 1880, och det blev särskilt troligt efter att den stora kometen 1882 bröts upp i flera delar. 1888 publicerade Heinrich Kreutz en artikel [4] där han visade att de ljusa kometerna 1843, 1880 och 1882 verkar vara fragment av en jättelik komet som för länge sedan hade kollapsat [1] . Det har också bevisats att kometen från 1680 inte har något med dem att göra.
Efter uppkomsten av nästa komet i familjen 1887, sågs ingen till 1945 [5] . Två medlemmar av familjen dök upp på 1960 -talet : kometerna Pereira (1963) och Ikea-Seki . Den senare nådde sin maximala ljusstyrka 1965 och efter att dess perihelion bröts upp i tre delar [2] . Uppkomsten av dessa kometer nästan den ena efter den andra väckte nytt intresse för studiet av dynamiken hos Kreutz kometer [5] .
De ljusaste kometerna i familjen Kreutz var synliga för blotta ögat även under dagsljus. De tre mest imponerande är de stora kometerna 1843, 1882 och 1965 (den senare heter "Ikea-Seki"). En annan berömd medlem av familjen var 1882 års förmörkelsekomet [1] .
Den stora kometen 1843 sågs första gången i början av februari [6] - mer än tre veckor före dess perihelion, som passerades den 27 februari. Då var den på extremt litet avstånd från solen - cirka 0,006 AU, vilket resulterade i att den var synlig på himlen även med blotta ögat under dagsljus och på rekordkort avstånd från solskivan - cirka några få grader [7] [6] [8] .
Efter att ha passerat perihelion blev kometen synlig på morgonen, och dess svans ökade avsevärt: dess vinkelstorlek nådde 50° [6] , och dess fysiska längd var 300 miljoner km [9] . Det var den längsta registrerade svansen fram till uppkomsten av kometen Hyakutake 1997 , vars svans var nästan dubbelt så lång - 570 miljoner km, eller 3,8 AU. e [10] .
Kometen förblev mycket synlig i början av mars: dess magnitud vid perigeum (6 mars) var cirka -3 m [7] . Det noteras att den i ljusstyrka överträffade alla kometer som observerades under de föregående 7 århundradena [9] och var jämförbar med Venus och månen på en fullmåne [6] [8] . De dagar då ljusstyrkan var som störst var kometen synlig endast på sydliga breddgrader [9] . I april var kometens ljusstyrka utom synhåll med blotta ögat. Den sista observationen är daterad 19 april [6] .
Den stora marskometen 1843 gjorde ett allvarligt intryck på samtida, stadsborna, och orsakade många panikstämningar [6] .
En grupp människor som observerade en solförmörkelse sommaren 1882 i Egypten blev mycket förvånade när en ljus strimma av ljus blev synlig nära solen i början av den totala fasen. Av ett intressant sammanträffande sammanföll förmörkelsen i tid med passagen av perihelion för en av Kreutz kometer. Bara på grund av detta blev hon känd, på grund av kometens låga ljusstyrka observerades hon inte längre. Fotografier av förmörkelsen visar att under den 1 minut och 50 sekunder som förmörkelsen varade rörde sig kometen märkbart, så att dess hastighet var nästan 500 km/s. Denna komet kallas ibland för Tevfiks komet, efter Tevfik , Khedive i Egypten vid den tiden [3] .
Den stora kometen från 1882 är den ljusaste kometen på 1800-talet och en av de ljusaste under det senaste årtusendet [2] . Den upptäcktes självständigt av flera personer i början av september samma år. På dagen för perihelion, den 17 september, blev det synligt på fullt dagsljus. Efter att ha passerat perihelion var det ljust i flera veckor till. Hennes svans ökade kraftigt i storlek och hade en specifik form, och var också delad i två av en mörk rand. Kärnan däremot fick en starkt långsträckt form, och i kraftiga teleskop kunde man se att den var uppdelad i 2 delar, några av dem registrerade ett större antal fragment. Andra ovanliga effekter observerades också: ljusfläckar nära kometens huvud, en andra svans riktad mot solen. Observationerna varade till juni 1883 [11] [12] [13] . Enligt moderna beräkningar tillhör denna komet, tillsammans med kometen Ikeya-Seki från 1965, den andra undergruppen av fragment av stamkometen [2] [14] [7] .
Kometen Ikeya-Seki är den sista av de ljusaste Kreutz-kometerna nära solen. Den upptäcktes oberoende av två japanska amatörastronomer den 18 september 1965, med ett intervall på 15 minuter, och tilldelades omedelbart denna familj [3] . När den närmade sig solen under de kommande 4 veckorna ökade dess ljusstyrka snabbt och den 15 oktober nådde den en magnitud av 2 m . Kometen passerade perihelium den 21 oktober och var synlig för människor runt om i världen under dagtid [3] . Dess maximala ljusstyrka, enligt olika uppskattningar, varierade från −10 till −17 m , vilket översteg ljusstyrkan för fullmånen och någon av de kometer som observerades efter 1106.
Japanska astronomer, med hjälp av en koronograf , registrerade att kometen 30 minuter före dess perihelion delade sig i 3 delar. När kometen återuppstod på morgonhimlen i början av november var två kärnor tydligt synliga, och det rådde tvivel om den tredje. Under november utvecklade kometen en framträdande 25° svans. Kometen observerades senast i januari 1966 [15] .
Under de senaste 200 åren har tio kometer i familjen blivit ganska ljusa och har upptäckts från jorden [16] :
Det första försöket att beskriva historien om den cirkumsolära kometfamiljen och hitta dess "fader" var en studie utförd av Brian Marsden [3] [5] . Alla kända familjemedlemmar före 1965 hade nästan samma orbitallutning (144°) och longitud på perihelion (280-282°), med några få undantag, troligen på grund av ofullkomliga metoder för att beräkna banor. Samtidigt har många olika värden registrerats för argumentet om perihelion och longitud för den stigande noden [5] .
Marsden fann att familjen kometer kan delas in i två grupper med lite olika orbitala parametrar. Detta tydde på att kometer bildades i flera stadier - passager nära solen [3] . Genom att studera banorna för kometen Ikeya-Seki och kometen 1882 fann Marsden att avvikelsen mellan parametrarna för deras banor under deras tidigare närmande till solen var av samma storleksordning som avvikelserna mellan parametrarna för delarnas banor. av kometen Ikeya-Seki efter dess förstörelse [14] . Detta antydde att de båda var delar av samma komet som hade brutit upp under en tidigare perihelionpassage. Den mest lämpliga kandidaten för moderkometen var den stora kometen 1106 : den beräknade omloppsperioden för kometen Ikea - Seki gav ögonblicket för det tidigare närmandet till solen mycket nära detta datum. Perioden för kometen 1882 gav perihelionens datum flera decennier senare, men denna avvikelse låg inom mätfelet [3] .
Kometerna från 1843 (Stora kometen 1843) och 1963 ( Kometen Pereira ) verkade väldigt lika, men när deras väg beräknades upp till den tidigare perihelionen kvarstod en ganska stor skillnad mellan parametrarna för deras banor. Det betyder förmodligen att de separerade från varandra ett varv till innan den sista perihelionen [14] . Båda är troligen inte släkt med kometen 1106, utan snarare till någon komet som dök upp 50 år före den [1] . Kometerna från 1668, 1695, 1880 och 1963 finns också i denna undergrupp, kallad undergrupp I. Dess medlemmar delas troligen in i den tidigare eller till och med tidigare perihelionen [1] .
I sin tur var cirkumsolarkometerna 1689, 1702 och 1945 mycket lika kometerna 1882 och 1965 [3] , men deras banor beräknades inte med tillräcklig noggrannhet för att säga om de separerade från moderkometen 1106 eller i dess föregående passage, någonstans mellan 300- och 500 -talen f.Kr. e. [2] Dessa kometer har fått namnet undergrupp II . [1] Kometen White-Ortiz-Bolelli från 1970 tillhör denna undergrupp snarare än den första [17] ; men det verkar som att dess separation från moderkometen skedde ytterligare ett varv innan den senare bröts upp i fragment [1] .
Skillnader mellan den första och andra undergruppen indikerar ett ursprung från två olika moderkometer, som i sin tur en gång var delar av samma moderkomet och separerade några varv tidigare [1] . En av de möjliga kandidaterna för rollen som stamfadern är kometen som observerades av Aristoteles och Ephor 371 f.Kr. e. Efor noterade att han såg kometen delas i två delar, men detta är ett kontroversiellt faktum [2] . I vilket fall som helst måste den primära kometen ha varit mycket stor, i storleksordningen 100 km tvärs över [1] (som jämförelse var kärnan i kometen Hale-Bopp cirka 40 km tvärs över).
Antalet kometer som tillhör den första undergruppen är fyra gånger större än kometerna i den andra undergruppen. Mest troligt var den ursprungliga kometen uppdelad i delar av olika storlek [1] . Kometens omloppsbana från 1680 stämmer inte överens med beskrivningen av banorna för kometerna i varken den första eller den andra undergruppen, men det är möjligt att den är associerad med Kreutz-kometerna, som har separerats från den primära kometen långt innan de bildades [2] .
Kometfamiljen Kreutz är förmodligen inte unik. Studier visar att för kometer med en hög orbital lutning och ett perihelionavstånd på mindre än 2 AU. dvs den totala effekten av gravitationskrafter leder till att sådana kometer blir cirkumsolära [18] . Till exempel fann en studie att kometen Hale-Bopp har 15 % chans att bli cirkumsolär [19] .
Tills nyligen var en situation möjlig då även den ljusa kometen Kreutz kunde passera obemärkt nära solen om dess perihelion föll i intervallet från maj till augusti [1] . Vid den här tiden på året, för en observatör från jorden, kommer solen att täcka nästan hela kometens bana, och den kan bara ses nära solen, och endast under förhållanden med hög ljusstyrka. Så, endast ett tillfälligt sammanträffande av två astronomiska fenomen gjorde det möjligt att upptäcka Eclipse Comet 1882 [1] .
Efter 1970 sågs inte de ljusa kometerna Kreutz. Men under 1980-talet, med hjälp av två satelliter som utforskade solen, upptäcktes flera nya familjemedlemmar oväntat: 10 upptäcktes av satelliten P78-1 (SOLWIND) från 1979 till 1984, ytterligare 10 av SMM (Solar ) Maximum Mission) satellit 1987-1989 [20] .
Och med lanseringen av SOHO 1995 blev det möjligt att observera kometer som flyger nära solen när som helst på året. Denna satellit låter dig övervaka de delar av himlen som är i närheten av stjärnan [2] . Med den har hundratals nya solnära kometer upptäckts, varav några har kärnor bara några meter tvärs över. Ungefär 83 % av sådana kometer som upptäckts av SOHO tillhör Kreutz-familjen [21] . Resten kallas vanligen för "icke-kreuziska" eller "slumpmässiga" cirkumsolära kometer. Inte en enda komet av Kreutz-familjen, upptäckt av denna satellit, överlevde sin perihelion och förångade slutligen [2] .
Den 27 november 2011 upptäcktes en ljus komet av familjen Kreutz av den australiensiska amatörastronomen Terry Lovejoy. Denna upptäckt var den första upptäckten av den Kreutzianiska kometen från jorden på 40 år. Kometen C/2011 W3 (Lovejoy) passerade perihelion den 16 december 2011 och nådde ett maximum på omkring minus 4:e magnituden.
Mer än 75 % av cirkumsolära kometer har upptäckts av amatörastronomer baserat på SOHO-bilder tillgängliga på Internet . Dessutom har vissa astronomer gjort ett ganska imponerande antal upptäckter: till exempel upptäckte Rainer Kracht från Tyskland 211 kometer, Hua Su från Kina - 185 och Michael Oates från Storbritannien - 144 kometer [22] . Den 30 januari 2009 har mer än 1606 nära-sol Kreutz-kometer upptäckts [23] .
SOHO-observationer visar att cirkumsolära kometer ofta uppträder i par med flera timmars mellanrum. Det är osannolikt att detta är en slump; dessutom kan sådana par inte vara resultatet av splittringen av en komet under den föregående perihelionen, eftersom fragmenten är för långt ifrån varandra [2] . Tvärtom, allt tyder på att de är förstörda långt från perihelium. Många fall har registrerats av en komet som bröts upp långt från perihelium; i fallet med Kreutz-kometerna börjar fragmenteringen troligen under passagen av perihelion och fortsätter i kaskader under flygningen längs resten av omloppsbanan [2] [18] .
Dessutom, från och med den 26 juni 2010, har 24 Kreutz-kometer upptäckts av ett par STEREO-rymdfarkoster (2008–2010) [24] .
Lite är känt om Kreutz-kometernas fysiska egenskaper. Det har konstaterats att storleken på kärnorna hos de flesta kometer nära solen är extremt liten. Kärndiametern för även de ljusaste kometerna som registrerats av SOHO överstiger inte flera tiotals meter [20] . Som jämförelse är solens diameter 1 390 000 000 meter , kometen Hale-Bopps kärna är 40 000 meter och kometen 103P/Hartley är cirka 1 500 meter.
Det finns också mycket få studier om Kreutz-kometernas kemiska sammansättning . Detta beror delvis på att kometer från denna familj som upptäckts under de senaste åren var synliga i bara några minuter, varefter de försvann för alltid. Ett fåtal enheter upptäcktes från jorden och observerades i flera dagar, men närheten till solen och ogynnsamma väderförhållanden gjorde att de inte heller kunde analyseras i detalj. Av hela Kreutz-familjen presenterades de bästa förutsättningarna för att studera för två kometer: Big September 1882 [25] och Ikea-Seki 1965 [26] [27] - även om de, med tanke på utvecklingsnivån för astronomisk teknik , kunde inte vara så bra studerade, till exempel, de ljusaste kometerna under det senaste och ett halvt decenniet: Hyakutake (1996), Hale-Bopp (1997) och McNaught (2007).
När man studerade kometernas spektra 1882 och 1965 fann man spår av utsläpp av tunga grundämnen : järn , nickel , natrium , kalium , kalcium , krom , kobolt , mangan , koppar , vanadin , vilket gjorde det möjligt att anta att i kometer med ett litet perihelionavstånd, inte bara frusna gaser, utan även damm. Med tanke på storleken på de flesta Kreutz-kometer är det säkert att säga att de brinner upp helt när de passerar nära solen [28] .
Atomer av förångade kometer joniseras och bärs med av solvinden och förvandlas till så kallade fångade joner ( eng. PUI, pickup ions ), som transporteras genom hela solsystemet . Man antar att en ganska stor del av de fångade jonerna är just de partiklar som finns kvar från de utbrända nära-sol-kometerna [29] .
Kreutz-kometerna kunde tydligt observeras som en enda familj i många årtusenden till. Med tiden kommer deras banor att förvrängas på grund av gravitationsstörningar, men att döma av dessa kometers förstörelsehastighet kan de helt försvinna redan innan familjen skingras av gravitationen [18] . De kontinuerliga upptäckterna av många små Kreutz-kometer med hjälp av SOHO-satelliten möjliggör en bättre förståelse av dynamiken i bildandet av kometfamiljer [2] .
Den sista ljusa kometen i familjen Kreutz var kometen Lovejoy 2011. Sannolikheten för att ytterligare en lysande komet Kreutz dyker upp inom en snar framtid är omöjlig att förutsäga, men med tanke på att under de senaste 200 åren har cirka 10 kometer från denna familj kunnat ses med blotta ögat, kan man vara säker på att en annan stor Kreutz förr eller senare komet kommer att dyka upp på himlen [17] .
| Kometer | ||
|---|---|---|
| Strukturera | ||
| Typer | ||
| Listor | ||
| se även |
| |