A Kreutz körüli üstökösök egy olyan család, amelyet Heinrich Kreutz csillagászról neveztek el , aki először mutatta meg kapcsolatukat [1] . Úgy gondolják, hogy mindegyik egy nagy üstökös része, amely több évszázaddal ezelőtt összeomlott .
Ezek némelyike nagy üstökössé vált , néha napközben a Nap közelében is láthatók . Ezek közül az utolsó, az Ikei-Seki üstökös , amely 1965 -ben jelent meg, valószínűleg az elmúlt évezred egyik legfényesebb üstököse lett . Nagy a valószínűsége annak, hogy az elkövetkező évtizedekben e család új, fényes tagjait fedezik fel [2] .
A család első üstököseit szabad szemmel fedezték fel . A SOHO műhold 1995 - ös felbocsátása óta a család több száz kisebb tagját fedezték fel, amelyek egy része csak néhány méter átmérőjű. Mindegyik teljesen összeomlott a Naphoz közeledve [2] . A SOHO műholdfelvételei az interneten keresztül érhetők el, az üstökösöket pedig főként amatőr csillagászok fedezik fel [2] .
Az első felfedezett üstökös, amely rendkívül közel kering a Naphoz, az 1680-as Nagy Üstökös volt . A Nap felszínétől mindössze 200 000 km (0,0013 AU ) távolságra repült , ami körülbelül a fele a Föld és a Hold közötti távolságnak [3] . Így ez lett az első ismert körkörös üstökös. A perihélium távolsága (azaz a Nap középpontjától, és nem a felszíntől) mindössze 1,3 napsugár volt. Egy feltételezett megfigyelő számára az üstökös felszínén a Nap 80°-os szöget foglalna el az égen, 27 000-szer nagyobb és fényesebb lenne, mint a Földön, és az üstökös felületének négyzetméterenként 37 megawatt hőt bocsátana ki.
A korabeli csillagászok, köztük Edmund Halley , azt feltételezték, hogy ez egy 1106-ban szintén a Naphoz közeli üstökös visszatérése [3] . 163 évvel később, 1843 -ban egy másik üstökös jelent meg , amely a Nap közelében haladt el. És bár az üstökös keringésének számításai azt mutatták, hogy a periódusa több évszázados, néhány csillagász azon töprengett, vajon ez az 1680-as üstökös visszatérése-e [3] . A fényes űrvándor 1880- ban majdnem ugyanazt a pályát futotta, mint az 1843-as üstökös, akárcsak az azt követő 1882-es Nagy Szeptemberi üstökös . A magyarázat szerint ugyanarról az üstökösről lehetett szó, de keringési ideje valahogy lerövidült a perihélium minden egyes áthaladásával, valószínűleg a Napot körülvevő valamilyen anyaggal szembeni súrlódás miatt [3] .
Egy másik hipotézist is felállítottak: mindezek az üstökösök egy ősi körüli üstökös töredékei voltak [1] . Ez a feltételezés 1880-ban született, és különösen az 1882-es nagy üstökös több részre szakadása után vált hihetővé. 1888- ban Heinrich Kreutz publikált egy tanulmányt [4] , amelyben kimutatta, hogy az 1843-as, 1880-as és 1882-es fényes üstökösök egy régen összeomlott óriási üstökös töredékeinek tűnnek [1] . Az is bebizonyosodott, hogy az 1680-as üstökösnek semmi köze hozzájuk.
A család következő üstökösének 1887- es megjelenése után 1945 -ig egyet sem láttak [5] . A család két tagja az 1960 -as években jelent meg: a Pereira (1963) és az Ikea-Seki üstökös . Ez utóbbi 1965-ben érte el maximális fényerejét, majd perihéliumának három részre szakadása után [2] . Ezeknek az üstökösöknek a megjelenése szinte egymás után új érdeklődést váltott ki a Kreutz-üstökösök dinamikájának vizsgálata iránt [5] .
A Kreutz család legfényesebb üstökösei még a nappali órákban is láthatóak voltak szabad szemmel. A három leglenyűgözőbb az 1843-as, 1882-es és 1965-ös nagy üstökösök (az utóbbi neve "Ikea-Seki"). A család másik híres tagja volt az 1882-es napfogyatkozási üstökös [1] .
Az 1843-as nagy üstököst először február elején [6] látták – több mint három héttel a perihélium előtt, amelyet február 27-én hagytak el. Akkor rendkívül kis távolságra volt a Naptól - körülbelül 0,006 AU, aminek következtében a nappali órákban szabad szemmel is látható volt az égen, és rekord kis távolságra a napkorongtól - körülbelül néhány fok [7] [6] [8] .
A perihéliumon való áthaladás után az üstökös reggelre láthatóvá vált, farka pedig jelentősen megnőtt: szögmérete elérte az 50°-ot [6] , fizikai hossza pedig 300 millió km [9] . Ez volt a leghosszabb feljegyzett farok a Hyakutake üstökös 1997-es megjelenéséig, amelynek majdnem kétszer olyan hosszú volt a farka – 570 millió km, vagyis 3,8 AU. e [10] .
Az üstökös március elején nagyon jól látható maradt: a perigeusban (március 6.) a magnitúdója körülbelül -3 m volt [7] . Megjegyzendő, hogy fényességében felülmúlta az előző 7 évszázad során megfigyelt összes üstököst [9] , és a Vénuszhoz és a Holdhoz hasonlítható teliholdkor [6] [8] . Azokon a napokon, amikor a legnagyobb volt a fényesség, az üstökös csak a déli szélességeken volt látható [9] . Áprilisra az üstökös fénye már nem látható szabad szemmel. Az utolsó megfigyelés április 19-i dátuma [6] .
Az 1843-as márciusi nagy üstökös komoly benyomást tett a kortársakra, a városlakókra, számos pánikhangulatot keltve [6] .
Emberek egy csoportja, akik 1882 nyarán Egyiptomban napfogyatkozást figyeltek meg , nagyon meglepődött, amikor a teljes fázis kezdetén egy erős fénycsík vált láthatóvá a Nap közelében. Érdekes egybeesés folytán a napfogyatkozás időben egybeesett Kreutz egyik üstökösének perihéliumának áthaladásával. Csak emiatt vált híressé, az üstökös alacsony fényereje miatt már nem figyelték meg. A fogyatkozásról készült fényképek azt mutatják, hogy a napfogyatkozás 1 perc 50 másodperce alatt az üstökös észrevehetően megmozdult, így a sebessége majdnem 500 km/s volt. Ezt az üstököst néha Tevfik üstökösének is nevezik, Tevfik , az akkori egyiptomi Khedive után [3] .
Az 1882-es Nagy üstökös a 19. század legfényesebb üstököse, és az egyik legfényesebb az elmúlt évezredben [2] . Többen fedezték fel egymástól függetlenül az év szeptemberének elején. A perihélium napján, szeptember 17-én fényes nappal vált láthatóvá. A perihélium áthaladása után még néhány hétig világos volt. Farka nagymértékben megnőtt, és sajátos alakú volt, és egy sötét csík is kettéosztotta. A mag viszont erősen megnyúlt alakot kapott, és az erős távcsöveken látható volt, hogy 2 részre oszlik, némelyikük nagyobb számú töredéket regisztrált. Más szokatlan hatásokat is megfigyeltek: fényfoltok az üstökös feje közelében, a második farok a Nap felé irányult. A megfigyelések 1883 júniusáig tartottak [11] [12] [13] . A modern számítások szerint ez az üstökös az 1965-ös Ikeya-Seki üstökössel együtt az ősüstökös [2] [14] [7] töredékeinek második alcsoportjába tartozik .
Az Ikeya-Seki üstökös a legfényesebb napközeli Kreutz-üstökös az utolsó. Két japán amatőrcsillagász fedezte fel egymástól függetlenül 1965. szeptember 18-án, 15 perces időközzel, és azonnal ebbe a családba sorolták [3] . A következő 4 hétben a Naphoz közeledve fényessége gyorsan nőtt, és október 15-én elérte a 2 m magnitúdót . Az üstökös október 21-én áthaladt a perihéliumon, és nappal az egész világon látható volt [3] . Maximális fényereje különböző becslések szerint –10 és –17 m között mozgott , ami meghaladta a telihold és az 1106 után megfigyelt üstökösök bármelyikének fényességét.
Japán csillagászok koronagráf segítségével rögzítették, hogy 30 perccel a perihélium előtt az üstökös 3 részre szakadt. Amikor november elején az üstökös újra megjelent a reggeli égen, két mag volt jól látható, a harmadikkal kapcsolatban pedig kétség merült fel. November folyamán az üstökös kiemelkedő, 25°-os farkát fejlesztett ki. Az üstököst utoljára 1966 januárjában figyelték meg [15] .
Az elmúlt 200 év során a család tíz üstököse vált egészen fényessé, és felfedezték őket a Földről [16] :
Az első kísérlet a nap körüli üstököscsalád történetének leírására és "elődjének" megtalálására Brian Marsden [3] [5] tanulmánya volt . A család összes ismert tagja 1965 előtt majdnem azonos pályahajlásszöggel (144°) és perihélium hosszúságával (280-282°) rendelkezett, néhány kivételtől eltekintve, valószínűleg a pályaszámítási módszerek tökéletlensége miatt. Ugyanakkor sok különböző értéket rögzítettek a felszálló csomópont perihéliumának és hosszúságának argumentumára [5] .
Marsden megállapította, hogy az üstökösök családja két csoportra osztható, amelyek pályaparaméterei kissé eltérőek. Ez arra utalt, hogy az üstökösök több szakaszban – a Nap közelében lévő járatokban – keletkeztek [3] . Az Ikeya-Seki üstökös és az 1882-es üstökös pályáját tanulmányozva Marsden megállapította, hogy a pályájuk paraméterei közötti eltérés a Naphoz való korábbi megközelítéseik során ugyanolyan nagyságrendű volt, mint az egyes részek pályája paraméterei közötti eltérések. az Ikeya-Seki üstökös pusztulása után [14] . Ez arra utalt, hogy mindketten ugyanannak az üstökösnek a részei, amely egy korábbi perihélium-átjárás során tört fel. A szülő-üstökösre a legalkalmasabb jelölt az 1106-os Nagy-üstökös volt : az Ikea - Seki üstökös számított keringési periódusa ehhez a dátumhoz nagyon közel adta meg a Nap előző közeledésének pillanatát. Az üstökös 1882-es periódusa a perihélium időpontját több évtizeddel későbbre adta meg, de ez az eltérés a mérési hibán belül volt [3] .
Az 1843-as (Great Comet 1843) és az 1963-as ( Pereira üstökös ) üstökösök nagyon hasonlónak tűntek, de amikor az előző perihéliumig számítottuk az útvonalukat, meglehetősen nagy eltérés maradt pályájuk paraméterei között. Ez valószínűleg azt jelenti, hogy még egy forradalmat váltak el egymástól az utolsó perihélium előtt [14] . Valószínűleg mindkettő nem az 1106-os üstököshöz kapcsolódik, hanem valami üstököshöz, amely 50 évvel előtte jelent meg [1] . Az 1668-as, 1695-ös, 1880-as és 1963-as üstökösök is ebbe az alcsoportba tartoznak, amelyet I. alcsoportnak neveznek. Tagjai valószínűleg az előző vagy még korábbi perihéliumra hasadtak [1] .
Az 1689-es, 1702-es és 1945-ös körkörös üstökösök viszont nagyon hasonlítottak az 1882-es és 1965-ös üstökösökhöz [3] , de pályájukat nem számították ki kellő pontossággal ahhoz, hogy meg lehessen állapítani, hogy 1106-ban váltak el az anyaüstököstől, vagy annak idején. előző szakasz, valahol a Kr.e. 3. és 5. század között. e. [2] Ezek az üstökösök a II. alcsoport nevet kapták . [1] Az 1970 -es White-Ortiz-Bolelli üstökös inkább ebbe az alcsoportba tartozik, mint az elsőbe [17] ; de úgy tűnik, hogy a szülőüstököstől való elszakadása még egy fordulattal történt, mielőtt az üstökös darabokra bomlott [1] .
Az első és a második alcsoport közötti különbségek két különböző szülőüstökös eredetét jelzik, amelyek viszont egykor ugyanannak a szülőüstökösnek a részei voltak, és néhány fordulattal korábban elváltak egymástól [1] . Az egyik lehetséges jelölt az ősszerepre az Arisztotelész és Ephor által Kr.e. 371-ben megfigyelt üstökös. e. Efor megjegyezte, hogy látta az üstököst két részre szakadni, de ez egy vitatott tény [2] . Mindenesetre az elsődleges üstökösnek nagyon nagynak kellett lennie, nagyjából 100 km átmérőjű [1] (összehasonlításképpen a Hale-Bopp üstökös magja körülbelül 40 km átmérőjű volt).
Az első alcsoportba tartozó üstökösök száma négyszer akkora, mint a második alcsoportba tartozó üstökösök száma. Valószínűleg az eredeti üstökös nem egyenlő méretű részekre volt osztva [1] . Az 1680-as üstökös pályája nem illik sem az első, sem a második alcsoport üstökösei pályájának leírásához, de lehetséges, hogy a Kreutz-üstökösökhöz köthető, mivel már jóval a kialakulásuk előtt elváltak az elsődleges üstököstől. [2] .
A Kreutz-üstököscsalád valószínűleg nem egyedülálló. A tanulmányok azt mutatják, hogy az üstökösöknél, amelyeknek nagy a pályahajlása és a perihélium távolsága kisebb, mint 2 AU. azaz a gravitációs erők összhatása oda vezet, hogy az ilyen üstökösök nap körülivé válnak [18] . Egy tanulmány például azt találta, hogy a Hale-Bopp üstökösnek 15% az esélye arra, hogy nap körülivé váljon [19] .
Egészen a közelmúltig lehetséges volt egy olyan helyzet, amikor még a fényes Kreutz-üstökös is észrevétlenül elhaladhatott a Nap közelében, ha perihéliuma a májustól augusztusig tartó intervallumra esett [1] . Ebben az évszakban a Földről érkező megfigyelő számára a Nap az üstökös szinte teljes röppályáját lefedi, és csak a Nap közelében, és csak nagy fényerő mellett látható. Tehát csak két csillagászati jelenség véletlen egybeesése tette lehetővé az Eclipse-üstökös észlelését 1882-ben [1] .
1970 után a fényes Kreutz üstökösöket nem látták. Az 1980-as években azonban két Napot kutató műhold segítségével váratlanul felfedezték a család több új tagját: 10-et a P78-1 (SOLWIND) műhold fedezett fel 1979 és 1984 között, további 10-et az SMM (Solar ). Maximum Mission) műhold 1987-1989-ben [20] .
A SOHO 1995 - ös felbocsátásával pedig lehetővé vált a Nap közelében repülő üstökösök megfigyelése az év bármely szakában. Ez a műhold lehetővé teszi az égbolt azon részeinek felmérését, amelyek a csillag közelében vannak [2] . Ezzel több száz új napközeli üstököst fedeztek fel, amelyek közül néhánynak csak néhány méteres az atommagja. A SOHO által felfedezett ilyen üstökösök körülbelül 83%-a a Kreutz családhoz tartozik [21] . A többit általában "nem kreuzi" vagy "véletlenszerű" körkörös üstökösnek nevezik. A műhold által felfedezett Kreutz család egyetlen üstököse sem élte túl perihéliumát, végül elpárolgott [2] .
2011. november 27-én Terry Lovejoy ausztrál amatőrcsillagász fedezte fel a Kreutz család fényes üstökösét. Ez a felfedezés volt a Kreutzi-üstökös első felfedezése a Földről 40 év után. A C/2011 W3 (Lovejoy) üstökös 2011. december 16-án áthaladt a perihéliumon, és elérte a maximumot, körülbelül mínusz 4. magnitúdót.
A nap körüli üstökösök több mint 75%-át amatőr csillagászok fedezték fel az interneten elérhető SOHO-képek alapján . Sőt, egyes csillagászok meglehetősen lenyűgöző számú felfedezést tettek: például a német Rainer Kracht 211 üstököst, a kínai Hua Su 185-öt, a brit Michael Oates pedig 144 üstököst fedezett fel [22] . 2009. január 30- ig több mint 1606 napközeli Kreutz-üstököst fedeztek fel [23] .
A SOHO megfigyelései azt mutatják, hogy a nap körüli üstökösök gyakran párban jelennek meg, több órás különbséggel. Nem valószínű, hogy ez véletlen; ráadásul az ilyen párok nem származhatnak egy üstökösnek az előző perihélium során történő kettéválásából, mivel a töredékek túl messze vannak egymástól [2] . Éppen ellenkezőleg, minden arra mutat, hogy távol a perihéliumtól pusztulnak el. Sok olyan esetet jegyeztek fel, amikor egy üstökös a perihéliumtól távol szakadt fel; a Kreutz-üstökösök esetében a fragmentáció valószínűleg a perihélium áthaladásakor kezdődik, és a pálya többi része mentén történő repülés során lépcsőzetesen folytatódik [2] [18] .
Ezenkívül 2010. június 26-ig 24 Kreutz-üstököst fedezett fel egy pár STEREO űrszonda (2008–2010) [24] .
A Kreutz-üstökösök fizikai jellemzőiről keveset tudunk. Megállapították, hogy a legtöbb napközeli üstökös atommagjának mérete rendkívül kicsi. A SOHO által rögzített legfényesebb üstökösök magátmérője sem haladja meg a több tíz métert [20] . Összehasonlításképpen: a Nap átmérője 1 390 000 000 méter , a Hale-Bopp üstökös magja 40 000 méter, a 103P/Hartley üstökös pedig körülbelül 1500.
A Kreutz-üstökösök kémiai összetételéről is nagyon kevés tanulmány készült . Ez részben annak tudható be, hogy a családból az elmúlt években felfedezett üstökösök csak néhány percig voltak láthatók, majd örökre eltűntek. Néhány egységet fedeztek fel a Földről, amelyeket több napig megfigyeltek, azonban a Nap közelsége és a kedvezőtlen időjárási viszonyok sem tették lehetővé ezek részletes elemzését. Az egész Kreutz-család közül két üstökös esetében voltak a legjobb feltételek a tanuláshoz: a Big September 1882 [25] és az 1965 -ös Ikea-Seki [26] [27] számára – bár a csillagászati technológia fejlettségi szintjét figyelembe véve ők is képesek voltak. Nem lehet olyan jól tanulmányozni, például az elmúlt másfél évtized legfényesebb üstökösei: Hyakutake (1996), Hale-Bopp (1997) és McNaught (2007).
Az üstökösök spektrumának 1882-ben és 1965-ben történő tanulmányozása során nehéz elemek kibocsátásának nyomait találták : vas , nikkel , nátrium , kálium , kalcium , króm , kobalt , mangán , réz , vanádium , ami lehetővé tette, hogy az üstökösökben előforduljon. kis perihélium távolsággal nem csak fagyott gázok, hanem por is. Tekintettel a legtöbb Kreutz-üstökös méretére, nyugodtan kijelenthetjük, hogy a Nap közelében elhaladva teljesen kiégnek [28] .
Az elpárolgott üstökösök atomjait ionizálja és magával viszi a napszél , és úgynevezett befogott ionokká alakulnak át ( eng. PUI, pickup ionok ), amelyeket a Naprendszer egészében hordoznak . Feltételezzük, hogy a csapdába esett ionok meglehetősen nagy hányada pontosan a kiégett napközeli üstökösökből visszamaradt részecskék [29] .
A Kreutz-üstökösöket még sok évezreden át egyértelműen egyetlen családként lehetett megfigyelni. Idővel pályájuk a gravitációs zavarok miatt torzulni fog, azonban ezen üstökösök pusztulási sebességéből ítélve teljesen eltűnhetnek még azelőtt, hogy a család a gravitáció hatására szétszóródna [18] . Számos kis Kreutz-üstökös folyamatos felfedezése a SOHO műhold segítségével lehetővé teszi az üstököscsaládok kialakulásának dinamikájának jobb megértését [2] .
A Kreutz család utolsó fényes üstököse a Lovejoy üstökös volt 2011-ben. Egy másik fényes Kreutz üstökös megjelenésének valószínűségét a közeljövőben lehetetlen megjósolni, de tekintettel arra, hogy az elmúlt 200 év során ebből a családból körülbelül 10 üstököst lehetett szabad szemmel látni, biztosak lehetünk benne, hogy előbb-utóbb egy másik Nagy Kreutz üstökös fog megjelenni az égen [17] .
| Üstökösök | ||
|---|---|---|
| Szerkezet | ||
| Típusok | ||
| Listák | ||
| Lásd még |
| |