Комета Галлея начала путь к Солнцу

+7 926 604 54 63 address

В 1986 году многие из нас могли наблюдать комету Галлея при её облёте вокруг Солнца. Теперь комета проходит самую дальнюю точку траектории  — афелий. К Солнцу она вернётся через 38 лет.

Зимой 2023/2024 года происходит мало кем отмеченное астрономическое событие: объект 1P/Halley, самая известная из комет, пролетает самый удалённый сегмент своей околосолнечной орбиты. В отличие от моментов прохождения перигелия, сейчас за ней никто не наблюдает.

Halley Comet March 21 1986
Комета Галлея и Млечный Путь 21 марта 1986 года. ESO.

Период обращения кометы Галлея в течение последних трёх столетий составлял 75—76 лет, хотя за время документированных наблюдений с 240 г. до н.э. он изменялся в пределах 74 — 79 лет. Траектория обращения кометы — очень вытянутый эллипс. В перигелии (наиболее близкой к Солнцу точке траектории) расстояние до Солнца составляет 0,6 астрономических единиц, то есть она пролетает между орбитами Меркурия и Венеры. В афелии, который она как раз проходит в эти дни, расстояние до Солнца 35 а.е. — примерно как у Плутона.

Halley comet path
Траектория кометы в Солнечной системе.

Орбиты комет этого типа указывают на то, что изначально они были долгопериодическими с периодами обращения тысячи — десятки тысяч лет. В какой-то момент их траектории претерпели изменения из-за взаимодействия с планетами—газовыми гигантами. Такие долгопериодические кометы происходят из отдалённой (гипотетической за отсутствием прямых наблюдений) области Солнечной системы — облака Оорта. Эта область расположена на расстояниях порядка 100 тысяч астрономических единиц от Солнца, а период обращения космических тел оттуда может достигать 30 миллионов лет. Предполагают, что комета Галлея превратилась в короткопериодическую в течение последних 16 — 200 тысяч лет.

First appearance of Halley Comet 1982
На обложке — первый снимок кометы Галлея (октябрь 1982 года) перед прохождением перигелия 1986 года.

Траектории обращения комет, в отличие от планет и астероидов, могут быть произвольно ориентированы в пространстве, то есть кометы обычно не находятся в плоскости эклиптики (плоскости движения планет). Это значит, что на небе они могут появляться везде, а не только вдоль линии зодиакальных созвездий. Это, кстати, подтверждает предположение об их происхождении в отдалённых областях Солнечной системы. Плоскость кометы Галлея наклонена к эклиптике примерно на 18°, и комета при подлёте к Солнцу «выныривает» из южного небесного полушария в северное. Также комета обладает ретроградным движением — её траектория вокруг Солнца идёт по часовой стрелке противоположно движению планет. Это означает, что относительные скорости сближения кометы и планет весьма значительны (порядка 80 км/сек). Подобные значения и скоростей сближения космических аппаратов, которые исследовали комету в 1986 году.

Комета при движении постоянно избавляется от своего материала из-за испарения Солнцем. Выбитые частицы продолжают двигаться по той же орбите, постепенно растягиваясь по всей её длине. Земля периодически пересекает такие потоки материала от различных комет. Частицы роя, попадая в земную атмосферу, сгорают, из-за чего мы видим метеоры — «падающие звёзды». Несложно догадаться, что определённый рой частиц Земля пересекает каждый год в одно и то же время, поэтому метеорные потоки привязаны к календарю. Известно несколько десятков потоков, самые заметные из которых, например — Персеиды в августе и ноябрьский поток Леонидов. Орбита Земли пересекает траекторию роя от кометы Галлея в двух точках — там, где комета проходит через плоскость эклиптики. Поэтому с кометой связаны два метеорных потока: η-Аквариды в апреле-мае и октябрьские Ориониды. Хотя исследования во время облёта 1986 года показали, что эта-Аквариды, возможно — следы другой кометы, которые могли испытать гравитационное влияние кометы Галлея.

Halley Comet drawing 1532
Комета на рисунке 1532 года.

Когда были впервые записаны наблюдения кометы? Древнекитайские хроники отметили её пролёт возле Солнца в 240-239 году до н.э. — это запись в историческом сочинении «Ши Цзи». Некоторые астрономы утверждают, что сведения о её наблюдениях в Китае доходят до её появления в 467 году или даже раньше — до 611 года до н.э (упоминание в конфуцианских «Анналах весны и осени», или «Чуньцю»). В 467 году она должна быть видна и древним грекам, но уверенные подтверждения по летописям что на Западе, что на Востоке, пока под вопросом.

Halley Comet at Tapiserrie de Bayeux
Европейские наблюдатели кометы Галлея в 1066 году (фрагмент гобелена из Байё).

Проблема в том, что по древним записям трудно определить, идёт ли речь именно об этой комете. Так, в исследовании 1962 года авторы насчитали, что за 2200 лет китайские источники описали около 500 комет и «гостевых звёзд», видимых невооружённым взглядом — в среднем по одной каждые 4-5 лет. С такой статистикой возможны года, в которых на небе появляются две кометы, и известно несколько таких событий. Например, в 1910 году (предыдущее появление кометы Галлея) за несколько месяцев перед ней наблюдалась ещё одна яркая комета. Кроме того, период кометы изменяется в пределах нескольких лет из-за возмущений от планет, поэтому для определения времени появления кометы в прошлом нужно численно интегрировать уравнения небесной механики — недостаточно просто отсчитывать по 76 лет назад, как пробовали делать в XIX веке. Этим занимались несколько групп астрономов, особенно в преддверии появления кометы в 1986 году и получали результаты, которые даже для первого тысячелетия новой эры расходятся на десятки дней, а для появлений кометы до новой эры — уже на годы: ошибки интегрирования растут экспоненциально со временем, как для хаотической системы.

Вы можете помочь проекту, перейдя по ссылке и оформив платную подписку.
Друзья, если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите, чтобы проект «XX2 век» продолжал радовать вас новыми материалами, вы можете поддержать нас подпиской на sponsr.ru или на boosty.to.
Comets over Augsburg
Три кометы (1680, 1682 и 1683 гг) над Аугсбургом.

Для уверенной идентификации кометы в прошлом исторические хроники должны содержать астрономические наблюдения. Это может быть хотя бы указание на момент перигелия, а в идеале — небесные координаты в зависимости от времени. Но такие точные наблюдения за кометами в древнекитайских источниках появились только в первом тысячелетии новой эры, а в Европе, по-видимому, со второго тысячелетия. Возвращение кометы в 164 и затем в 87 гг до н.э., вероятно, отмечено в поздних вавилонских хрониках на глиняных табличках, доступных сегодня для изучения и расшифровки (хранятся в Британском музее). В их текстах уже содержатся описания орбитального движения кометы, составленные астрономами. Но «координаты» в хрониках — часто упоминание, в какой части неба появилось светило, в лучшем случае — привязка к созвездию. Например, первая уверенно идентифицированная китайская запись 240 года до н.э. в уже упомянутых «Исторических записках Хань» («Ши-Цзи») говорит, что «звезда с хвостом сначала появилась на востоке, потом на севере… В пятом месяце была видна на западе». В позднейших документах появляются более точные указания — точку на небесной сфере описывают в отнесении к китайским мини-созвездиям. Это всё равно даёт неопределённость от нескольких до десятков градусов. В этой статье можно подробнее прочитать о проблеме реконструкции положения на небе «гостевой звезды» по древнекитайским хроникам на примере записей о вспышке Сверхновой 1181 года.

Halley Comet 1910
Одна из первых фотографий кометы Галлея (1910 год).

В 1066 году комету должны были наблюдать по всему миру. Это её появление стало самым упоминаемым в европейских хрониках, в основном в связи со всевозможными апокалиптическими пророчествами. Первым заметил периодичность кометы в 1705 году астроном Эдмунд Галлей, связав вместе её последовательные появления 1531, 1607 и 1682 годов. Тем самым он определил её период примерно в 75 лет и впервые успешно предсказал следующий срок возвращения в 1758 году. Обозначение 1P указывает на то, что комета Галлея — первая открытая короткопериодическая комета. Короткопериодическими называют тела с периодом обращения менее 200 лет. На сегодня в списке Центра малых планет 472 таких кометы с присвоенным номером, причём объектов класса кометы Галлея из них всего 14. Ещё полторы сотни комет галлеевского типа ожидают номера, который будет им присвоен незамедлительно после второго наблюдения перигелия — то есть в течение ближайшей сотни-другой лет.

Halley Comet orbit in 1986
Пролёт кометы Галлея возле Солнца в 1986 году.

К следующему появлению кометы в 1835 году её траекторию и время появления возле Солнца уже умели вычислять с хорошей точностью (наилучшая оценка дала ошибку момента прохождения перигелия всего в одни сутки). Пролёт кометы сопровождался наблюдениями из множества обсерваторий. А при появлении 1910 года комету уже фотографировали и исследовали спектральный состав её газов. Также 1910 год был удачным для наблюдений — она пролетела на расстоянии 0,15 астрономических единицы (22 млн км) от Земли. Поэтому первый её визит после изобретения фотографии дал огромное количество снимков, а измерения положения позволили предсказать её траекторию к следующему появлению в 1986 году уже почти с современной точностью.

Halley Comet from Giotto spacecraft
Снимок кометы Галлея с аппарата «Джотто» (1986 г.) ESA.

Но в 1985-1986 году траектория кометы Галлея была самой неудачной для наблюдателей с Земли за две тысячи лет. На участке перигелия комета находилась за Солнцем, поэтому видеть её можно было только в течение двух периодов — при подлёте и уже после облёта Солнца. Как видно из схемы, в обоих случаях условия наблюдений не были оптимальными для северного полушария. Зато космические агентства отправили три аппарата для её исследования вблизи: две советские станции «Вега-1» и «Вега-2» и зонд Европейского космического агентства «Джотто». В этот флот входили ещё два японских аппарата, но они изучали комету на солидном удалении (150 тысяч и 7 миллионов километров соответственно). «Джотто» подобрался к комете на рекордно близкое расстояние 600 километров.

Halley Comet from Kuiper Airborne Observatory
Снимок кометы из аэрообсерватории Койпера (апрель 1986 года, Новая Зеландия). NASA.
Comet Halley by VLT 2003
Комета Галлея на снимке телескопа VLT 2003 года — размытое пятнышко возле центра. ESO/VLT .

Комету Галлея никто не видел с 2003 года, когда её последний снимок сделал телескоп VLT Южной Европейской Обсерватории в Чили. В этот момент она находилась на расстоянии 28 астрономических единиц и была видима как объект +28-й звёздной величины.

Точный момент афелия — 1:00 UT 9 декабря. Комета в этот момент была на расстоянии 35,14 а.е. от Солнца, то есть за орбитой Нептуна. Для наблюдателя на комете Солнце выглядит сейчас как небесное тело -19-й звёздной величины, то есть светит всего в 250 раз ярче по сравнению с полной Луной на Земле. На небе комета находится в созвездии Южной Гидры, а её видимая звёздная величина составляет +35. В этой точке траектории её скорость также наименьшая — всего 0,91 км/сек.

Eta Aquariids mosaic
Метеоры семейства η-Акварид.

Такой тусклый объект нельзя разглядеть даже при помощи крупных профессиональных телескопов. Пока что неизвестно, предполагаются ли в ближайшее время наблюдения за кометой на космических телескопах Хаббла или Джеймса Уэбба. Но наблюдения именно в этот момент вряд ли имеют самостоятельную научную ценность кроме проверки аппаратуры на границе её возможностей.

Следующие пару десятков лет комета проведёт на небесной сфере в созвездиях Гидры и Малого Пса. В 2050-м году она пройдёт близко к яркой звезде Проциону. Перигелий кометы — 28 июля 2061 года, и в следующие несколько месяцев она, возможно, будет видна на небе с отрицательной звёздной величиной, то есть ярче самых ярких звёзд.

Comets 1860 engraving Wellcome Collection
Кометы. Гравюра 1860 года.
.
Комментарии