Комета Хейла-Боппа (официально обозначенная как C/1995 O1 ) — долгопериодическая комета , которая была одной из наиболее часто наблюдаемых в 20-м веке и одной из самых ярких за многие десятилетия. [ необходима ссылка ]
Алан Хейл и Томас Бопп открыли комету Хейла–Боппа по отдельности 23 июля 1995 года, до того, как она стала видна невооруженным глазом . Трудно предсказать максимальную яркость новых комет с какой-либо степенью уверенности, но комета Хейла–Боппа превзошла большинство предсказаний, когда она прошла перигелий 1 апреля 1997 года, достигнув величины около −1,8. Она была видна невооруженным глазом в течение рекордных 18 месяцев из-за своего огромного размера ядра. Это в два раза дольше, чем Великая комета 1811 года , предыдущего рекордсмена. Соответственно, комета Хейла–Боппа была названа Великой кометой 1997 года .
Комета была открыта независимо 23 июля 1995 года двумя наблюдателями, Аланом Хейлом и Томасом Боппом , оба из США. [8]
Хейл провел много сотен часов в поисках комет без успеха и отслеживал известные кометы со своей подъездной дороги в Нью-Мексико, когда он случайно наткнулся на комету Хейла-Боппа сразу после полуночи. Комета имела видимую величину 10,5 и находилась около шарового скопления M70 в созвездии Стрельца . [9] [10] Хейл сначала установил, что около M70 нет других объектов глубокого космоса , а затем проконсультировался со справочником известных комет и обнаружил, что ни одна из них не находится в этой области неба. Как только он установил, что объект движется относительно фоновых звезд, он отправил электронное письмо в Центральное бюро астрономических телеграмм , клиринговый центр астрономических открытий. [11]
У Боппа не было телескопа . Он был с друзьями около Стэнфилда, Аризона , наблюдая за звездными скоплениями и галактиками, когда случайно наткнулся на комету, глядя в окуляр телескопа своего друга. Он понял, что, возможно, заметил что-то новое, когда, как и Хейл, проверил свои звездные карты, чтобы определить, были ли известны какие-либо другие объекты глубокого космоса вблизи M70, и не нашел ничего. Он оповестил Центральное бюро астрономических телеграмм с помощью телеграммы Western Union . Брайан Г. Марсден , который руководил бюро с 1968 года, рассмеялся: «Больше никто не посылает телеграммы. Я имею в виду, что к тому времени, как эта телеграмма пришла сюда, Алан Хейл уже трижды отправлял нам электронные письма с обновленными координатами». [12]
На следующее утро было подтверждено, что это была новая комета, и ей было дано обозначение C/1995 O1. Открытие было объявлено в циркуляре Международного астрономического союза 6187. [9] [13]
Орбитальное положение кометы Хейла-Боппа было рассчитано как 7,2 астрономических единиц (а.е.) от Солнца, что помещает ее между Юпитером и Сатурном и, безусловно, является самым большим расстоянием от Земли, на котором комета была обнаружена любителями. [5] [14] Большинство комет на таком расстоянии чрезвычайно слабы и не проявляют заметной активности, но у кометы Хейла-Боппа уже была наблюдаемая кома . [9] Было обнаружено, что предварительное изображение , полученное на телескопе имени Шмидта в Великобритании в 1993 году, показывает тогда еще незамеченную комету примерно в 13 а.е. от Солнца, [15] на расстоянии, на котором большинство комет по существу ненаблюдаемы. ( Комета Галлея была более чем в 100 раз слабее на том же расстоянии от Солнца.) [16] Анализ позже показал, что ее ядро кометы имело диаметр 60±20 километров, что примерно в шесть раз больше размера кометы Галлея . [1] [17]
Ее большое расстояние и удивительная активность указывали на то, что комета Хейла-Боппа может стать очень яркой, когда достигнет перигелия в 1997 году. Однако ученые, изучающие кометы, были осторожны — кометы могут быть крайне непредсказуемыми, и многие из них имеют большие вспышки на больших расстояниях, а затем уменьшают свою яркость. Комета Когоутека в 1973 году была объявлена «кометой века», но оказалась непримечательной. [11]
Hale-Bopp стал виден невооруженным глазом в мае 1996 года, и хотя скорость его увеличения значительно замедлилась во второй половине того года, [18] ученые все еще были осторожны и оптимистично настроены, что он станет очень ярким. Он был слишком близко выровнен с Солнцем, чтобы его можно было наблюдать в декабре 1996 года, но когда он снова появился в январе 1997 года, он был уже достаточно ярким, чтобы его мог увидеть любой, кто искал его, даже из крупных городов с засвеченным небом. [19]
Интернет был растущим явлением в то время, и многочисленные веб-сайты, которые отслеживали движение кометы и предоставляли ежедневные изображения со всего мира, стали чрезвычайно популярными. Интернет сыграл большую роль в поощрении беспрецедентного общественного интереса к комете Хейла-Боппа. [20]
По мере приближения кометы к Солнцу она продолжала ярче, достигнув 2-й величины в феврале и показав растущую пару хвостов , голубой газовый хвост, направленный прямо от Солнца, и желтоватый пылевой хвост, изгибающийся вдоль его орбиты. 9 марта солнечное затмение в Китае, Монголии и Восточной Сибири позволило наблюдателям там увидеть комету днем. [ 21] Ближайшее сближение кометы Хейла-Боппа с Землей произошло 22 марта 1997 года на расстоянии 1,315 а.е. [22]
Пройдя перигелий 1 апреля 1997 года, комета превратилась в захватывающее зрелище. Она сияла ярче любой звезды на небе, за исключением Сириуса , а ее пылевой хвост протянулся на 40–45 градусов по небу. [23] [24] Комета была видна задолго до того, как небо полностью темнело каждую ночь, и в то время как многие большие кометы проходят перигелий очень близко к Солнцу, комета Хейла-Боппа была видна всю ночь для наблюдателей Северного полушария . [25]
После прохождения перигелия комета переместилась в южное небесное полушарие . Комета была гораздо менее впечатляющей для наблюдателей южного полушария, чем в северном, но южане могли видеть, как комета постепенно исчезала из виду во второй половине 1997 года. Последние наблюдения невооруженным глазом были зарегистрированы в декабре 1997 года, что означало, что комета оставалась видимой без помощи в течение 569 дней, или около 18+1 ⁄ 2 месяца. [18] Предыдущий рекорд был установлен Большой кометой 1811 года , которая была видна невооруженным глазом около 9 месяцев. [18]
Комета продолжала гаснуть по мере удаления, но астрономы все еще отслеживали ее. В октябре 2007 года, через 10 лет после перигелия и на расстоянии 25,7 а.е. от Солнца, комета все еще была активна, о чем свидетельствует обнаружение комы, вызванной CO. [26] Снимки, сделанные космической обсерваторией Herschel в 2010 году, показывают, что комета Хейла-Боппа покрыта свежим слоем инея. [27] Комета Хейла-Боппа была снова обнаружена в декабре 2010 года, когда она находилась в 30,7 а.е. от Солнца, [28] и в 2012 году, на расстоянии 33,2 а.е. от Солнца. [29] Космический телескоп Джеймса Уэбба наблюдал комету Хейла-Боппа в 2022 году, когда она находилась в 46,2 а.е. от Солнца. [30]
Вероятно, комета прошла свой предыдущий перигелий примерно 4200 лет назад [31] , примерно в 2215 году до нашей эры. [6] Предполагаемое максимальное сближение с Землей составило 1,4 а.е., и оно могло наблюдаться в Древнем Египте во время правления фараона Пепи II из 6-й династии (годы правления: 2247 – ок. 2216 до нашей эры). Пирамида Пепи в Саккаре содержит текст, в котором упоминается «nhh-звезда» как спутник фараона на небесах, где « nhh » — иероглиф для длинных волос. [32]
Комета Хейла-Боппа могла почти столкнуться с Юпитером в 2215 г. до н. э., что, вероятно, вызвало резкое изменение ее орбиты, и 2215 г. до н. э. мог быть ее первым прохождением через внутреннюю часть Солнечной системы из облака Оорта . [6] Текущая орбита кометы почти перпендикулярна плоскости эклиптики , поэтому дальнейшие близкие сближения с планетами будут редки. Однако в апреле 1996 г. комета прошла в пределах 0,77 а. е. от Юпитера , достаточно близко, чтобы ее орбита была измеримо затронута гравитацией планеты . [31] Орбита кометы была значительно сокращена до периода примерно в 2399 лет, [3] и она в следующий раз вернется во внутреннюю часть Солнечной системы около 4385 г. [7] Ее наибольшее расстояние от Солнца ( афелий ) составит около 354 а. е., [1] уменьшенное с примерно 525 а. е. [33] [6] [34]
Оценочная вероятность столкновения кометы Хейла-Боппа с Землей в будущих проходах через внутреннюю часть Солнечной системы мала, около 2,5×10−9 на орбиту. [35] Однако, учитывая, что диаметр ядра кометы составляет около 60 км, [1] последствия такого удара были бы апокалиптическими. Вайсман консервативно оценивает диаметр в 35 км; предполагаемая плотность 0,6 г/см3 дает массу кометы 1,3×1019 г. При вероятной скорости удара 52,5 км/с энергия удара может быть рассчитана как 1,9×1032 эрг или 4,4×109 мегатонн , что примерно в 44 раза больше предполагаемой энергии удара КТ . [35]
На протяжении многих орбит кумулятивный эффект гравитационных возмущений на кометах с высокими наклонами орбиты и малыми перигелийными расстояниями обычно приводит к уменьшению перигелийного расстояния до очень малых значений. У кометы Хейла-Боппа есть около 15% шансов в конечном итоге стать солнечной кометой в результате этого процесса. [36] Если это так, она может претерпеть огромную потерю массы или распасться на более мелкие части, как кометы Крейца . Она также будет чрезвычайно яркой из-за сочетания близости к Солнцу и размера ядра, потенциально превосходя комету Галлея в 837 году нашей эры.
Из-за огромного размера ядра комета Хейла-Боппа интенсивно наблюдалась астрономами во время прохождения перигелия, и эти наблюдения привели к нескольким важным достижениям в кометной науке. Скорость производства пыли кометой была очень высокой (до 2,0 × 106 кг/с), [37] что могло сделать внутреннюю кому оптически толстой . [38] Основываясь на свойствах пылевых частиц – высокой температуре, высоком альбедо и сильном 10 мкм силикатном излучении – астрономы пришли к выводу, что пылевые частицы меньше, чем наблюдаемые у любой другой кометы. [39]
Hale–Bopp показал самую высокую линейную поляризацию, когда-либо обнаруженную для любой кометы. Такая поляризация является результатом рассеяния солнечного излучения частицами пыли в коме кометы и зависит от природы зерен. Это дополнительно подтверждает, что частицы пыли в коме кометы Hale–Bopp были меньше, чем предполагалось в любой другой комете. [40]
Одним из самых замечательных открытий было то, что у кометы был третий тип хвоста. В дополнение к хорошо известным газовым и пылевым хвостам, комета Хейла-Боппа также продемонстрировала слабый натриевый хвост, видимый только с помощью мощных инструментов со специальными фильтрами. Натриевая эмиссия ранее наблюдалась у других комет, но не было показано, что она исходит из хвоста. Натриевый хвост Хейла-Боппа состоял из нейтральных атомов (не ионов ) и простирался примерно на 50 миллионов километров в длину. [41]
Источником натрия, по-видимому, была внутренняя кома , хотя не обязательно ядро . Существует несколько возможных механизмов образования источника атомов натрия, включая столкновения между пылинками, окружающими ядро, и «распыление» натрия из пылинок ультрафиолетовым светом . Пока не установлено, какой механизм в первую очередь ответственен за создание натриевого хвоста Хейла-Боппа, а узкие [41] и диффузные [42] компоненты хвоста могут иметь разное происхождение. [43]
В то время как пылевой хвост кометы примерно следовал траектории орбиты кометы, а газовый хвост был направлен почти прямо от Солнца, натриевый хвост, по-видимому, находился между ними. Это означает, что атомы натрия выталкиваются из головы кометы радиационным давлением . [41]
Было обнаружено, что обилие дейтерия в комете Хейла-Боппа в форме тяжелой воды примерно вдвое превышает его содержание в океанах Земли. Если обилие дейтерия в комете Хейла-Боппа типично для всех комет, это означает, что, хотя удары комет считаются источником значительного количества воды на Земле , они не могут быть единственным источником. [44]
Дейтерий также был обнаружен во многих других водородных соединениях кометы. Было обнаружено, что соотношение дейтерия и обычного водорода меняется от соединения к соединению, что, по мнению астрономов, предполагает, что кометные льды образовались в межзвездных облаках , а не в солнечной туманности . Теоретическое моделирование образования льда в межзвездных облаках предполагает, что комета Хейла-Боппа образовалась при температурах около 25–45 кельвинов . [44]
Спектроскопические наблюдения кометы Хейла-Боппа выявили наличие многих органических химикатов , некоторые из которых никогда ранее не были обнаружены в кометах. Эти сложные молекулы могут существовать в ядре кометы или могут быть синтезированы в ходе реакций в комете. [45]
Комета Хейла-Боппа была первой кометой, где был обнаружен благородный газ аргон . [46] Благородные газы химически инертны и варьируются от низкой до высокой летучести . Поскольку различные благородные элементы имеют разные температуры сублимации и не взаимодействуют с другими элементами, их можно использовать для исследования температурных историй кометных льдов. Криптон имеет температуру сублимации 16–20 К и, как было обнаружено, обеднен более чем в 25 раз относительно солнечного содержания, [47] в то время как аргон с его более высокой температурой сублимации был обогащен относительно солнечного содержания. [46] В совокупности эти наблюдения указывают на то, что внутренняя часть кометы Хейла-Боппа всегда была холоднее 35–40 К, но в какой-то момент стала теплее 20 К. Если только солнечная туманность не была намного холоднее и богаче аргоном, чем принято считать, это говорит о том, что комета образовалась за пределами Нептуна в области пояса Койпера , а затем мигрировала наружу в облако Оорта . [46]
Активность и дегазация кометы Хейла-Боппа не были равномерно распределены по ее ядру, а вместо этого исходили из нескольких определенных струй. Наблюдения за веществом, вытекающим из этих струй [48], позволили астрономам измерить период вращения кометы, который составил около 11 часов 46 минут. [49]
В 1997 году была опубликована статья, в которой была выдвинута гипотеза о существовании бинарного ядра для полного объяснения наблюдаемой картины выброса пыли кометы Хейла-Боппа, наблюдавшейся в октябре 1995 года. Статья была основана на теоретическом анализе и не утверждала об обнаружении предполагаемого ядра спутника в ходе наблюдений, но предполагала, что оно будет иметь диаметр около 30 км, а основное ядро будет иметь диаметр около 70 км, и будет совершать оборот по орбите примерно за три дня на расстоянии около 180 км. [50] Этот анализ был подтвержден наблюдениями в 1996 году с использованием широкоугольной планетарной камеры 2 космического телескопа Хаббл , которая сделала снимки кометы, которые и обнаружили спутник. [51]
Хотя наблюдения с использованием адаптивной оптики в конце 1997 и начале 1998 года показали двойной пик яркости ядра, [52] все еще существуют споры о том, можно ли объяснить такие наблюдения только двойным ядром. [17] Открытие спутника не было подтверждено другими наблюдениями. [53] [54] Кроме того, хотя и наблюдалось, что кометы распадаются, [55] не было обнаружено ни одного случая стабильного двойного ядра до последующего открытия P/2006 VW 139 .
В ноябре 1996 года астроном-любитель Чак Шрамек из Хьюстона , штат Техас, сделал снимок кометы с помощью ПЗС , на котором был виден размытый, слегка вытянутый объект поблизости. Его компьютерная программа для просмотра неба не идентифицировала звезду, поэтому Шрамек позвонил в радиопрограмму Art Bell Coast to Coast AM, чтобы объявить, что он обнаружил «объект, похожий на Сатурн», следующий за кометой Хейла-Боппа. Энтузиасты НЛО, такие как сторонник дистанционного наблюдения и профессор политологии Университета Эмори Кортни Браун , вскоре пришли к выводу, что за кометой следует инопланетный космический корабль. [56]
Несколько астрономов, включая Алана Хейла, заявили, что объект был просто звездой SAO141894 величиной 8,5. [57] Они отметили, что звезда не появилась в компьютерной программе Шрамека, потому что пользовательские настройки были установлены неправильно. [58] Арт Белл утверждал, что получил изображение объекта от анонимного астрофизика, который собирался подтвердить его открытие. Однако астрономы Оливье Эно и Дэвид Толен из Гавайского университета заявили, что предполагаемая фотография была измененной копией одного из их собственных изображений кометы. [59]
Тридцать девять членов культа «Врата рая» погибли в результате массового самоубийства в марте 1997 года с намерением телепортироваться на космический корабль, который, как они считали, летит за кометой. [60]
Нэнси Лидер, которая утверждает, что получает сообщения от инопланетян через имплант в мозг, заявила, что комета Хейла-Боппа была выдумкой, призванной отвлечь население от предстоящего прибытия «Нибиру» или «Планеты X», гигантской планеты, близкое прохождение которой нарушит вращение Земли, вызвав глобальный катаклизм. [61] Ее первоначальной датой апокалипсиса был май 2003 года, который прошел без инцидентов, но различные сайты с теориями заговора продолжали предсказывать пришествие Нибиру, большинство из которых связывали его с явлением 2012 года . [62] Заявления Лидер и других о планете Нибиру неоднократно опровергались учеными. [63]
Длительный период видимости и широкое освещение в СМИ означало, что комета Хейла-Боппа, вероятно, была самой наблюдаемой кометой в истории, оказав гораздо большее влияние на широкую общественность, чем возвращение кометы Галлея в 1986 году, и, безусловно, была замечена большим числом людей, чем были свидетелями любого из предыдущих появлений Галлея. Например, 69% американцев видели комету Хейла-Боппа к 9 апреля 1997 года. [64]
Комета Хейла-Боппа была рекордсменом — самой дальней кометой от Солнца, открытой любителями, [22] с самым большим хорошо измеренным кометным ядром, известным после 95P/Хирона , [17] и она была видна невооруженным глазом в два раза дольше, чем предыдущий рекордсмен. [18] Она также была ярче нулевой величины в течение восьми недель, дольше, чем любая другая зарегистрированная комета. [22]
Кэролин Шумейкер и ее муж Джин , соавторы кометы Шумейкеров–Леви 9 , попали в автокатастрофу после фотографирования кометы. Джин погиб в аварии, а его прах был отправлен на Луну на борту миссии NASA Lunar Prospector вместе с изображением кометы Хейла–Боппа, «последней кометы, которую Шумейкеры наблюдали вместе». [65]
больше не посылает телеграммы...