Небесний смарагд

Не тільки професійні астрономи, а й ті, хто любить нічне небо, недавно могли спостерігати комету С/2009R1, відкриту  2006 року за допомогою 0,5-метрового телескопа системи Шмідта астрономом Робертом Макнотом.

Комета відрізняється не тільки великими розмірами, а й незвичайним смарагдовим кольором, спричиненим, імовірно, наявністю ціану в її ядрі. 15 червня вона наблизилась до Землі на відстань близько 170 млн км.

Парадоксальні комети

Це вже зовсім не перше відкриття, зроблене за допомогою скромного телескопа, який належить університету шведського міста Упсала. За програмою пошуку космічних об’єктів, які зближаються із Землею, інструмент лише за шість років виявив близько 30 нових комет. Знахідка Макнота побила всі рекорди: на думку вчених, С/2009R1 — найбільша з відомих нині комет. У січні 2007 ро­ку її можна було спостерігати навіть удень.

Правда, якщо судити за довжиною хвоста, то чемпіоном можна вважати комету Хякутаке. Однак учені думають, що цей метод не зовсім об’єктивний — за хвостом можна реально оцінити лише величину крижаного ядра космічного об’єкта. У той же час є інший досить важливий показник — величина зони магнітного збурення, створюваного іонізованою матерією комети. Як виявилося, для комети Макнота вона величезна — щоб перетнути її, космічному зонду «Улісс» знадобилося 18 днів (аналогічну зону для Хякутаке він пролетів лише за два з половиною).

Яскраві комети становлять чималий науковий інтерес. Так, зі своєю появою 2007 року комета Макнота дозволила виявити факт парадоксального гальмування сонячного вітру під час його проходження крізь гранично розріджений і, здавалося б, зовсім «прозорий» кометний хвіст. Причому на дуже великій відстані від її ядра (яка вдвічі перевищує відстань від Землі до Сонця). Зонд «Улісс» не тільки зареєстрував присутність не очікуваних іонів, а й виявив, що швидкість сонячного вітру зменшилася майже вдвічі — із 798 до 461 км/сек. Причина такої разючої зміни характеристик незрозуміла вченим досі.

До перегляду уявлень про будову Сонячної системи можуть привести й дослідження причин несподіваного надпотужного вибуху на іншій коротко­періодичній кометі — 17P/Holmes. Її яскравість була в тисячі разів слабкішою від найбільш тьмяної із зірок, яку можна побачити неозброєним оком. Усе змінилося після вибуху в жовтні 2007 року, коли блиск 17P/Holmes несподівано зріс приблизно в мільйон разів (і залишається таким дотепер). Причому хмара речовини, яка утворилася після вибуху комети, перевищила за розмірами планету Юпітер і відрізняється унікальною сферичною симетрією. Версій причини цієї аномалії безліч — від раптового падіння на її ядро гіпотетичного супутника до наявності якогось власного джерела тепла. Але остаточного висновку так і не дійшли.

До незвичайних членів космічної родини можна зарахувати й комети-невидимки. Через брудну пухку пилову кірку, яка вкриває ядро, коефіцієнт їхнього відбиття від поверхні дорівнює лише 1% (приблизно як у чорного оксамиту). Такий небесний об’єкт може непомітно наблизитися до Землі на небезпечну відстань. Виявити «невидимок» можна тільки за особливих умов, коли вони якнайкраще освітлені Сонцем і перебувають близько до Землі. Причому через величезну швидкість (до 150 км/сек., що втричі більше, ніж швидкість більшості тіл у Сонячній системі) така комета може пролетіти непоміченою через поля спостережень телескопів і виявити себе тільки тієї миті, коли з якоїсь причини втратить захисну кірку.

Перед світанком у сузір’ї Персея

Жителі України могли побачити комету С/2009R1 перед світанком у північно-східній частині неба, де перебуває сузір’я Персея. Про спостереження вчених розповідає доцент кафедри астрономії Харківського національного університету ім. В.Каразіна, кандидат фізико-математичних наук Василь Шевченко.

— Василю Григоровичу, чому астрономи так цікавляться кометами?

— Тому що комети складаються з первинної речовини, з якої приблизно 5 мільярдів років тому утворилася Сонячна система. Це таке собі космічне будівельне сміття, яке залишилося із часів створення нашої «домівки». Дізнавшись його склад, можна точніше припустити, із чого складався протопланетний диск і як саме утворювалися планети, у тому числі Земля. Є гіпотеза про те, що комети є причиною виникнення життя на Землі, бо в їхньому складі виявлені прості органічні речовини.

— Чи спостерігали комету С/2009R1 університетські астрономи?

— Спостереження велися методами фотометрії та поляриметрії за допомогою оптичного телескопа в обсерваторії в Граковому. Їх мета — дослідження оптичних характеристик об’єкта, пов’язаних із його спектром. Річ у тім, що, падаючи на якусь поверхню, сонячне світло взаємодіє з її речовиною та структурою. У результаті воно набуває не хаотичного, а організованого характеру, тобто поляризується. Можна сказати, що відбите від якоїсь поверхні світло несе важливу інформацію про такі визначальні властивості складових її частинок, як розмір, форма, показник заломлення, можлива їхня орієнтація… У такий спосіб можна на відстані одержати інформацію про структуру поверхонь комет або астероїдів і тип речовини, з якої вони складаються.

— Цю інформацію треба ще й розшифрувати…

— Дійсно, дуже важливо навчитися правильно інтерпретувати отримані дані. Це стало можливим після розроблення вченими Харківського національного університету уніфікованої мікрофізичної теорії розсіювання світла, що дозволяє виконувати числово-точні розрахунки з даних поляриметричних спостережень. Існують також чутливі прилади для вимірювання поляризації випромінювання об’єктів Сонячної системи — як із Землі, так і з космічних апаратів. Перші виміри поляризації небесних об’єктів (комети й Місяця) були проведені французьким ученим Араго ще в першій половині XIX століття. Однак активний розвиток цього методу дослідження почався значно пізніше.

— Цього року Земля очікує на візити інших яскравих комет?

Точний прогноз щодо комет дати важко — поява більшості з них непередбачувана. Зі старих знайомих ми очікуємо ще кілька комет, які можуть стати доступними для спостережень у бінокуляри й малі телескопи. Серед них — чотири відомі періодичні комети й чотири нові, відкриті нещодавно. Крім комети Макнота, це комети  Енке (серпень), Темпель (травень-вересень), Вільда (лютий-квітень) і Хартлі 2 (жовтень-грудень).

Довідка «УТГ»

У середньому на рік відкривається до 20 комет. Із1995 року діє нове правило їхнього позначення, відповідно до якого в назві однією буквою вказують «статус» об’єкта. Р (periodic) — комета з орбітальним періодом менше 200 років. С (comet) — довгоперіодична комета, з періодом понад 200 років. D (disappear) — зникла комета. Х — комета, для якої не вдалося досить точно обчислити орбіту. Однак нерідко комети й зараз називають на честь першовідкривача.

Це цікаво

За кометами спостерігають цілі служби моніторингу неба, оснащені потужними телескопами та комп’ютерами. Проте чимало нових комет виявляють астрономи-аматори. Приміром, австралієць Террі Лавджой, який відкрив комети C/2007 E2 і C/2007 K5, став першим, хто зробив це з використанням цифрової фотокамери. Обидві комети були виявлені ним на знімках зоряного неба, зроблених камерами Canon 300D і 350D.

Одна з найвидатніших знахідок — відкрита в 1996 році комета Хейла-Боппа, яка стала найяскравішою спостережуваною кометою впродовж усієї історії астрономії. Її помітив інженер Томас Бопп як світну пляму в небі.

У давніх хроніках і літописах часто згадується про появу в небі яскравих комет і про зв’язок цих явищ із земними подіями — пожежами, епідеміями та війнами. Однак маса комет така мала (у мільярди разів менше від земної), а відстань до них така велика, що нема чого й говорити про якийсь вплив. Приміром, відомо, що в 1910 році Земля пройшла через хвіст комети Галлея. При цьому на нашій планеті не вдалося зафіксувати якихось фізичних або хімічних змін.

Є тільки мить…

Незважаючи на вагомі успіхи у вивченні комет, ще ніхто не тримав зразок їхньої речовини в руках. Проект за назвою I.T.-R.O.C.K.S, розроблений міжнародною групою дослідників, саме й призначений для відбору та доставки на Землю зразків кометної речовини. Дослідний зонд планується запустити 2029 року на комету 88Р/Howell. Із метою економії енергії космічний апарат не сідатиме на поверхню комети, а лише легко торкнеться її й відразу, відштовхнувшись немов м’ячик, знову злетить. Але за цю коротку мить контакту спеціальний бур із контейнером для збору кометної речовини встромиться в поверхню і наче висмикне з неї порцію речовини — приблизно 10 сантиметрів завдовжки й
1 сантиметр у діаметрі.

Планується, що зонд зробить три таких торкання, зібравши не менше 15 грамів кометної речовини, потім скине на ядро комети автономні апарати для аналізу атмосфери біля поверхні ядра й фотозйомки. Зібрана інформація буде передана на Землю каналами радіозв’язку, а зонд полетить назад і, досягши нашої планети, скине капсулу з дорогоцінними грамами кометної речовини на парашуті.