Астероиды и кометы

Превосходя ожидания

Давно известно, что кометы — самые непредсказуемые небесные объекты. Сколько раз астрономы ошибались в прогнозах относительно яркости той или иной кометы! Сколько раз вновь открытой небесной страннице присваивался эпитет будущей «кометы десятилетия», а на деле она даже не была видна невооруженным глазом. Наконец, сколько разочарований поджидало в этой связи любителей астрономии, желавших полюбоваться гостьей с помощью нехитрых инструментов!

Бывали и обратные примеры: какая-нибудь слабая комета внезапно разгоралась сверх всяких ожиданий. Из тусклого туманного пятнышка она превращалась в самую настоящую «хвостатую звезду», с большой и яркой ко́мой и длинным хвостом, а то и двумя.

Вот нечто подобное, похоже, сейчас происходит и с кометой C 2019 Y4 (ATLAS). Еще в январе блеск светила не превышал 18 зв. величины (она была в 100 раз более тусклой, чем самые слабые звезды, доступные для наблюдения в обычный любительский телескоп)! Ожидалось, что к маю, когда объект максимально сблизится с Солнцем, ее блеск достигнет 9-й или 10-й звездной величины. Но не более того.

Однако все пошло не по плану. Во второй половине февраля яркость кометы начала расти гораздо быстрее самых оптимистичных прогнозов. Процесс этот продолжался весь март и, судя по всему, продолжится также в апреле 2020 года.

Сегодня блеск C 2019 Y4 (ATLAS) уже равен 7,9m — она уже стала самой яркой среди текущих комет! Хотя для наблюдения невооруженным глазом комета пока слишком тусклая, она вполне доступна для наблюдений в бинокли и небольшие любительские телескопы!

Комета Атлас (слева вверху) позирует на фоне роскошных звездных полей Большой Медведицы, прозрачных туманностей и двух ярких и крупных галактик, М81 и М82 (справа внизу). Снимок опубликован 21 марта 2020 года. Фото: Rolando Ligustri (CARA Project, CAST)/APOD

Если рост яркости продолжится в том же темпе, в апреле C 2019 Y4 достигнет блеска 4m и станет видимой невооруженным глазом на загородном небе. А в течение мая блеск вырастет еще по крайней мере на 2 звездные величины!

Что радует, вплоть до конца весны комету можно будет наблюдать на всей территории России! Давайте посмотрим, как найти комету на небе.

Процесс вырождения комет

Для того чтобы комета стала выродившейся ей не нужно полностью расходовать свой запас лёгких веществ внутри. Чтобы стать невидимой достаточно запечатать оставшуюся часть вещества, способную светиться при нагреве, внутри ядра кометы осадочным слоем тяжёлых составляющих. Такие слои появляются в ядрах, содержащих нелетучие фракции. Ниже представлено фото выродившейся кометы.

Выродившаяся комета (3552) Дон Кихот

Более лёгкие фракции под воздействием звёздного излучения начинают испаряться. Содержащиеся тяжёлые составляющие опускаются вниз, накапливаются и создают подобие корки небольшой толщины, которая не даёт находящимся внутри лёгким фракциям покидать ядро.

Тепло от нагретой поверхности ядра не может полностью проникнуть вглубь небесного тела и нагреть лёгкие элементы до температуры испарения. В результате комета перестаёт отбрасывать светящийся хвост и превращается в выродившуюся. Эти небесные тела иногда называют заснувшими или скрытыми. К ним относятся различные объекты, например, астероид Гипнос.

Спящая комета 174P

Заснувшими кометами называют те, которые способны проснуться, если смогут приблизиться близко к звезде. Одна малая планета во время близкого подлёта в 2008 году стала хорошо видна в телескопы. До этого её учёные знали, как астероид Окироя. Другой астероид – Эксекл также стал настоящей кометой и получил специфическое кометное название — 174P.

Яркость комет

Ниже описаны кометы, яркость которых превысит 11m. Такие объекты можно наблюдать в любительские телескопы при условии темного неба. Кометы блеском 8m будут наблюдаться даже в бинокль. Наконец, кометы, блеск которых превысит 5m станут доступны для наблюдений невооруженным глазом.

По-настоящему яркая комета — настоящая редкость. На снимке изображена комета МакНота, наблюдавшаяся в 2007 году. Фото: Penny Whetton

Добавлю, что условия для наблюдений комет должны быть хорошими, если не идеальными. Что это значит? Не пытайтесь наблюдать кометы в центре города, стоя под фонарями! Почти все кометы представляют собой туманные, призрачные образования — чтобы увидеть их, нужна темная, безлунная ночь, прозрачное небо и отсутствие постороннего света, будь то уличные фонари или экран смартфона. Постарайтесь выбраться за город! Как только ваши глаза адаптируются к темноте (на это нужно 15 минут), вы сможете увидеть в окуляр своего телескопа описанные ниже кометы!

Итак, какие кометы ожидаются в 2021 году?

Фотографии кометы ISON

ISON возвращается после облета Солнца

28 ноября 2013 года SOHO запечатлел комету ISON в виде белого мазка, направленного вверх от Солнца после орбитального облета. Ученые считают, что ей удалось пережить это опасное путешествие.

ISON в обзоре Вальдемара Скорупа

16 ноября 2013 года астроном из Германии запечатлел это снимок кометы ISON.

ISON в обзоре МКС

23 ноября 2013 года один из членов 38-й экспедиции МКС сумел запечатлеть комету ISON на фото (справа и ниже центра). Большую часть кадра занимают аппаратные компоненты и земная атмосфера. Остальные яркие точки – небесные тела. Комета примечательна своим хвостом.

ISON 27-го ноября

27 ноября 2013 года аппарат SOHO зафиксировал обзор кометы, опередив ее приближение к Солнцу на один день.

ISON в обзоре SOHO 28 ноября

Утром 28 ноября 2013 года комета выполнила максимальный подход к нашей звезде. Это составной снимок, где Обсерватория Солнечной Динамики запечатлела Солнце, а SOHO – корону.

Комета, зафиксированная 28-го ноября

28 ноября 2013 года SOHO зафиксировал приближение ISON к Солнцу. Это композиционный кадр, где изображение Солнца добыто Обсерваторией Солнечной Динамики, а корона – SOHO.

Направляющаяся к Солнцу комета

15 ноября Джон Насром сумел зафиксировать комету ISON (С/2012 S1) в рамках миссии Stardust. Ученый применил цифровую зеркальную камеру с 16-дюймовым рефлектором для фиксации сложного хвоста. Кадр создан из 5 экспозиций в течение минутной съемки.

ISON в обзоре Субару

5 ноября камера телескопа Субару сумела зафиксировать комету ISON на фото (C/2012 S1), когда она приближалась к Солнцу

Особенное внимание привлекает к себе кометный хвост, вытянувшийся на 2 диаметра полной Луны

ISON (17 ноября)

17 ноября Джейсон Хуллингер запечатлел комету из национального парка Джошуа-Три.

ISON (16 ноября)

16 ноября 2013 года комета ISON попалась в обзор Алексу Кону в Бухаресте (Румыния).

Открытие
Первооткрыватель:	Виталий Невский, Артём Олегович Новичонок, Обсерватория ISON-Кисловодск
Дата открытия:	21 сентября 2012
Альтернативные обозначения:	Большая комета 2013 года
Характеристики орбиты
Эксцентриситет	1,0000021
Перигелий	0,0124440 а.е.
Максимальная орбитальная скорость:	380 км/с
Наклонение орбиты:	62.39925°
Аргумент перицентра:	345,56449°
Последний перигелий:	28 ноября 2013

Наиболее известные кометы
Короткопериодические	ISON · Темпеля—Туттля · Свифта—Туттля · Галлея · Джакобини—Циннера · Чурюмова—Герасименко · Вильда · Темпеля · Борелли · Энке · Шумейкеров—Леви 9 · Каталина
Долгопериодические	Тэтчер · Макнота · Хейла—Боппа · Каталина
Не периодические	PANSTARRS

Солнечная система

Номенклатура

За минувшие столетия правила именования комет неоднократно меняли и уточняли. До начала XX века большинство комет называлось по году их обнаружения, иногда с дополнительными уточнениями относительно яркости или сезона года, если комет в этом году было несколько. Например, «Большая комета 1680 года», «Большая сентябрьская комета 1882 года», «Дневная комета 1910 года» («Большая январская комета 1910 года»).

После того как Галлей доказал, что кометы 1531, 1607 и 1682 года — это одна и та же комета, и предсказал её возвращение в 1759 году, данная комета стала называться кометой Галлея. Также, вторая и третья известные периодические кометы получили имена Энке и Биэлы в честь учёных, вычисливших орбиту комет, несмотря на то, что первая комета наблюдалась ещё Мешеном, а вторая — Мессье в XVIII в. Позже, периодические кометы обычно называли в честь их первооткрывателей. Кометы, наблюдавшиеся лишь в одном прохождении перигелия, продолжали называть по году появления.

В начале XX века, когда открытия комет стали частым событием, было выработано соглашение об именовании комет, которое остается актуальным до сих пор. Комета получает имя только после того, как её обнаружат три независимых наблюдателя. В последние годы, множество комет открывается с помощью инструментов, которые обслуживают большие команды учёных. В таких случаях кометы именуются по инструментам. Например, комета C/1983 H1 (IRAS — Араки — Олкока) была независимо открыта спутником IRAS и любителями астрономии Гэнъити Араки (яп. Genichi Araki) и Джорджем Олкоком (англ. George Alcock). В прошлом, если одна группа астрономов открывала несколько комет, к именам добавляли номер (но только для периодических комет), например, кометы Шумейкеров — Леви 1—9. Сейчас рядом инструментов открывается множество комет, что сделало такую систему непрактичной. Вместо этого используют специальную систему обозначения комет.

До 1994 года кометам сначала давали временные обозначения, состоявшие из года их открытия и латинской строчной буквы, которая указывает порядок их открытия в данном году (например, комета 1969i была девятой кометой, открытой в 1969 году). После того, как комета проходила перигелий, её орбита надежно устанавливалась, после чего комета получала постоянное обозначение, состоявшее из года прохождения перигелия и римского числа, указывавшего на порядок прохождения перигелия в данном году. Так комете 1969i было дано постоянное обозначение 1970 II (вторая комета, прошедшая перигелий в 1970 году).

По мере увеличения числа открытых комет эта процедура стала очень неудобной. В 1994 году Международный астрономический союз одобрил новую систему обозначений комет. Сейчас в название кометы входит год открытия, буква, обозначающая половину месяца, в котором произошло открытие, и номер открытия в этой половине месяца. Эта система похожа на ту, которая используется для именования астероидов. Таким образом, четвёртая комета, открытая во второй половине февраля 2006 года, получает обозначение 2006 D4. Перед обозначением кометы ставят префикс, указывающий на природу кометы. Используются следующие префиксы:

P/ — короткопериодическая комета (то есть комета, чей период меньше 200 лет, или которая наблюдалась в двух или более прохождениях перигелия);
C/ — долгопериодическая комета;
X/ — комета, достоверную орбиту для которой не удалось вычислить (обычно для исторических комет);
D/ — кометы разрушились или были потеряны;
A/ — объекты, которые были ошибочно приняты за кометы, но реально оказавшиеся астероидами.

Например, комета Хейла — Боппа получила обозначение C/1995 O1. Обычно после второго замеченного прохождения перигелия периодические кометы получают порядковый номер. Так, комета Галлея впервые была обнаружена в 1682 году. Её обозначение в том появлении по современной системе — 1P/1682 Q1. Кометы, которые впервые были обнаружены как астероиды, сохраняют буквенное обозначение. Например, P/2004 EW38 (Catalina — LINEAR).

Всего есть пять тел в Солнечной системе, которые числятся и в списке комет, и в списке астероидов. Это 2060 Хирон (95P/Хирон), 4015 Вильсон — Харрингтон (107P/Вильсона — Харрингтона), 7968 Эльст — Писарро (133P/Эльста — Писарро), 60558 Эхекл (174P/Эхекл) и 118401 LINEAR (176P/LINEAR).

Комету следует искать на северо-западе под ковшом Большой Медведицы

Начиная с четырнадцатого июля жители Северного полушария Земли могут обнаружить комету Neowise в послезакатные часы. Ориентироваться нужно на северо-западное направление.  К концу месяца комета будет находиться все выше над горизонтом. В идеале осуществлять наблюдение за чертой города, где небо не так загрязнено и сохраняется отличная видимость.

Также при наблюдении можно ориентироваться на созвездие Большой медведицы. С восемнадцатого по тридцатое июля Neowise будет находиться как раз под ее ковшом. Сейчас же комета располагается под ярчайшей звездой Капеллой. С тринадцатого июля комета находится в созвездии Рыси. Двадцать второго июля комету можно обнаружить между Малой Медведицей и созвездием Льва.

Яркие кометы в 2021 году

Комета Понса-Виннеке (7P/Pons- Winnecke)

Это давно известная периодическая комета, имеющая долгую историю наблюдений. Один из самых интересных моментов в этой истории — серия тесных сближений кометы с Землей, которая наблюдалась в первые десятилетия XX века. Правда, с тех пор орбита кометы изменилась и теперь она уже не подходит к нашей планете так близко. В 2021 году 7P/Pons- Winnecke пройдет перигелий 27 мая, а в середине июня она пройдет в 0,44 а. е. от Земли (на расстоянии 66 миллионов км). В это время ее блеск может достичь 10 звездной величины. К сожалению, наблюдать комету в средней полосе России будет трудно из-за коротких и светлых ночей в июне.

Комета д’Арре (6P/d’Arrest)

Еще одна давно известная периодическая комета, чье возвращение ожидается в 2021 году. 6P/d’Arrest возвращается к Солнцу каждые 6,5 лет. Во время последнего прохождения перигелия комета наблюдалась в южном полушарии Земли в виде очень слабого туманного пятнышка, но в этом году ожидается чуть более яркое зрелище: комета должна разгореться до 9m, однако будет хорошо видна только на юге России. Перигелий комета пройдет 27 сентября 2021 года.

Комета Чурюмова-Герасименко (67P/Churyumov- Gerasimenko)

Получившая широкую известность благодаря космической миссии «Розетта», комета Чурюмова-Герасименко вновь возвращается к Солнцу. Схема возвращения кометы похожа на возвращение 1982 года, когда она достигла блеска 9m. Можно ожидать, что и в этом году блеск небесной гостьи достигнет схожей величины, а возможно и чуть большей (около 8m)! Комета проходит перигелий 2 ноября, а на минимальном расстоянии от Земли (0,42 а. е. или 63 миллиона км) окажется спустя полторы недели. Все это время (октябрь-ноябрь) комету можно будет наблюдать в 50-мм бинокль (за городом).

Комета Борелли (19P/Borrelly)

Комета Борелли — типичная комета из семейства Юпитера. Она обращается вокруг Солнца по вытянутой орбите с периодом 6,8 лет. Очередное возвращение ожидается в начале 2022 года (перигелий комета пройдет 1 февраля). Но уже с осени 2021 года она станет доступной для любительских наблюдений. В декабре комета станет видимой с территории России и достигнет блеска 9m.

C/2021 A1 (Leonard)

Комета, открытая совсем недавно, 3 января 2021 года, пройдет точку перигелия 3 января 2022 года, а на минимальном расстоянии от Земли (0,23 а. е. или 35 миллионов км) окажется 12 декабря 2021 года. В это время, согласно прогнозам, ее блеск достигнет 4-й звездной величины — то есть за городом, на темном небе комету Леонарда можно будет увидеть невооруженным глазом!

Конечно, в итоге комета может оказаться как ярче, так и тусклее прогноза. По мере приближения кометы к Солнцу и Земле ее характеристики будет уточняться. Вполне возможно, что комета достигнет блеска 2m или даже 1,5m с учетом эффекта прямого рассеяния!

Для наблюдений комета станет доступной, начиная с конца октября 2021 года, когда ее блеск превысит 10m. В ноябре комета станет еще ярче — примерно 7m. Начиная с этого времени она станет легкой целью для биноклей.

Комета Фая (4P/Faye)

Еще одна короткопериодическая комета из семейства Юпитера возвращается к Солнцу в 2021 году. Ожидается, что точку перигелия комета пройдет 9 сентября, находясь в созвездии Ориона. Осенью блеск кометы достигнет 10-й величины. Комету можно будет наблюдать в любительские телескопы — начиная с августа на утреннем небе, а в сентябре, октябре и ноябре — на ночном и утреннем.

Как найти комету C/2019 Y4 (ATLAS) в апреле 2020 года?

27 марта комета перемещается в созвездие Жирафа и пробудет там вплоть середины мая. К сожалению, в созвездии Жирафа нет достаточно ярких звезд для быстрого поиска кометы. Тем не менее, комету можно обнаружить с помощью приведенной ниже карты. Если блеск кометы будет расти согласно текущим прогнозам, найти ее при помощи бинокля будет достаточно легко как довольно яркий, бросающийся в глаза туманный объект.

3 апреля комета пройдет недалеко от известно галактики NGC 2403. Фотографам представится отличная возможность сфотографировать необычную пару.

Как и в марте, в апреле комета Атлас будет наблюдаться в течение всей ночи.

Большая комета ISON 1680 года

В момент открытия в 2012 году она находилась на удаленности в 1 млрд. км от нас, пробираясь сквозь территорию Рака. На отдаленности в 939 млн. км сияла с величиной 18.8. Но удивительнее всего ее ранняя орбита, которая сильно смахивает на Большую комету 1680 года. Она была невероятно яркой и светила даже в дневное время. А при отдалении выбросила длинный хвост.

В феврале 2013 года комета ISON прибывала на ближней дистанции к нам, поэтому Deep Impact добыл серию фото. Этот проект ранее уже запечатлел Темпель-1 и Хартлей-2 крупным планом, но астрономов интересовала удивительная активность ISON.

Она активировалась еще на удаленности в 763 млн. км. 18 января хвост вытягивался на 64400 км в длину.

Фотографии кометы Галлея

Комета Галлея в 1986-м

Изображение кометы Галлея, добытое в 1986 году.

Комета в обзоре Обсерватории Столовой Горы

13 января 1986 года Джеймс Янг зафиксировал на фото комету Галлея из Обсерватории Столовой Горы с помощью 24-дюймового отражательного телескопа. Созданные в экспозиции полосы – звезды на территории Водолея. На снимке выделяется кома и вытянувшийся на 725000 км заряженный ионный хвост.

Комета в 1910 году

13 мая 1910 года снимок кометы добыли на широкоугольную камеру обсерватории Лоуэлла. Возле комы заметна линия – метеорный след. Линии внизу справа – огни города Флагстафф, а яркое пятно над ним – Венера.

Комета в обзоре Джотто

13 марта 1986 года многоцветная камера аппарата Джотто зафиксировала кометное ядро при отдаленности в 600 км.

Комета Галлея в обзоре Алмазной Горы

В 1910 году удалось выполнить несколько обзоров кометы Галлея с Алмазной Горы (Гавайи). Автор снимков – Фердинанд Эллерман. Точки и короткие линии – фоновые звезды.

Комета Галлея может быть захваченной

13 декабря 1985 года Элеанора Хелин из ЛРД использовала 48-дюймовый телескоп Шмидта Паломарской Обсерватории и запечатлела детали хвоста кометы Галлея.

Комета Галлея в обзоре Маунт-Вильсон

8 мая 1910 года Г. В. Ричи из Обсерватории Маунт-Вильсон использовал 1.5-метровый телескоп, чтобы зафиксировать один из последних прилетов кометы. Здесь видны голова и начало длинного хвоста. Короткие линии – фоновые звезды.

Первооткрыватель:	Наблюдалась в глубокой древности; названа в честь Эдмунда Галлея, открывшего периодичность появления
Дата открытия:	1758 (первый предсказанныйперигелий)
Альтернативные обозначения:	Комета Галлея, 1P
Характеристики орбиты
Эксцентриситет	0,9671429
Большая полуось	2,66795 млрд км (17,83414 а. е.)
Перигелий	87,661 млн км (0,585978 а. е.)
Афелий	5,24824 млрд км (35,082302 а. е.)
Период обращения	75,3 г
Наклонение орбиты:	162,3°
Последний перигелий:	9 февраля 1986
Следующий перигелий:	28 июля 2061
Физические характеристики
Размеры:	15×8 км, 11 км (в среднем)
Масса:	2,2·1014 кг
Средняя плотность:	600 кг/м³ (оценки варьируются от 200 до 1500 кг/м³)
Альбедо:	0,04
Порождаемые метеорные потоки	эта-Аквариды, Ориониды

Наиболее известные кометы
Короткопериодические	ISON · Темпеля—Туттля · Свифта—Туттля · Галлея · Джакобини—Циннера · Чурюмова—Герасименко · Вильда · Темпеля · Борелли · Энке · Шумейкеров—Леви 9 · Каталина
Долгопериодические	Тэтчер · Макнота · Хейла—Боппа · Каталина
Не периодические	PANSTARRS

Солнечная система

Прогнозы видимости комет

Сразу хочу предупредить: когда речь заходит о «хвостатых гостьях», любые прогнозы имеют весьма условную применимость.

За примерами далеко ходить не надо. В 2020 году сразу две потенциально яркие кометы не оправдали надежд, зато неожиданно для всех был открыт объект C/2020 F3 (NEOWISE), который летом стал, пожалуй, ярчайшей кометой десятилетия.

Комета Neowise, неожиданно ставшая ярчайшей кометы не только 2020-го года, но и всего последнего десятилетия. Фото: Greg Randall

То же можно сказать и о наступившем годе: 3 января была открыта комета Леонарда (C/2021 A1 (Leonard)), которая в конце 2021 года вполне может стать видимой невооруженным глазом.

А может и не стать. Прогноз яркости новых, только что открытых комет дается астрономам особенно трудно. Часто такие кометы прилетают с далеких окраин Солнечной системы, впервые оказываясь вблизи горячего Солнца. Как они себя поведут? Заблистают на небе подобно комете Хейла-Боппа или развалятся на куски при подлете? Все это можно предсказать лишь очень примерно.

Чуть лучше получается прогноз яркости периодических комет, то есть тех комет, которые уже не раз подлетали к Солнцу на глазах ученых и чье поведение хорошо известно. Правда, периодические и короткопериодические кометы в основном не такие яркие, как кометы, прилетевшие издалека. Оно и понятно, ведь за множество подлетов к Солнцу такие объекты успели растерять много летучих веществ.

Учитывая все вышесказанное, предлагаю отнестись к данной статье как к прогнозу погоды на 2021 год. Все мы знаем, что будет весна, за ней придет лето, а после лета наступит осень. Но о том, жаркое ли будет лето или дождливое можем лишь строить предположения — с той или иной степенью уверенности. Собственно, список комет нужен для планирования наблюдений.

Как наблюдать комету C/2020 F3 (NEOWISE)

Наблюдать комету можно с помощью абсолютно любых оптических инструментов: подзорных труб, монокуляров, биноклей и телескопов. Комета прекрасно видна в бинокли и небольшие телескопы-рефракторы.

Наблюдения длинного хвоста кометы лучше всего проводить невооруженным глазом или в бинокль с апертурой 50 мм и больше, большим полем зрения и увеличением от 7 до 10 крат. Чем больше апертура (диаметр больших линз), тем более ярким и длинным будет выглядеть хвост.

В небольшие телескопы наблюдается звездообразное псевдоядро кометы, от которого «вырастает» вверх широкий хвост. В телескопы с диаметром объектива свыше 100 мм хорошо видна структура пылевого хвоста у основания. Есть вероятность, что на темном и прозрачном небе скоро будет виден и второй (газовый) хвост кометы. Всего за 20-30 минут наблюдений можно заметить, что комета перемещается на фоне звезд.

Итоги медиа-брифинга

1. аппарат приземлился в километре от места первоначального касания (см. фото выше)
2. аппарат стоит на двух ногах, третья свисает, положение зонда неустойчиво и он под наклоном
3. Philae окружен валунами, потому солнечные панели не освещаются как планировалось (вместо 6-7 часов на Солнце 1-2)
4. из-за незакрепленного положения и нерабочих анкеров бурение проводить рискованно все оборудование работает штатно, но его использование строго ограниченно по приоритетам для экономии энергии
5. моторы гарпунов не сработали, несмотря на сигнал от их датчиков. Можно дать сигнал на отстрел гарпунов с Земли, но для этого нужно поставить зонд в более удобное положение
6. на борту Philae есть маховик (reaction wheel) и есть вероятность с его помощью «переставить» зонд в более устойчивое положение, но это не целесообразно, т.к. можно сделать хуже
7. «пассивные» научные приборы (магнетометр, спектрометр и т.п.) продолжают работать и будут сниматься новые фотографии с другими параметрами выдержки, чтобы лучше понять, куда попал аппарат и что его окружает.