Kreutzovy cirkumsolární komety jsou rodinou cirkumsolárních komet pojmenovaných po astronomovi Heinrichu Kreutzovi , který jako první ukázal jejich příbuznost [1] . Předpokládá se, že všechny jsou součástí jedné velké komety , která se zhroutila před několika staletími .
Některé z nich se staly velkými kometami , někdy dokonce viditelnými v blízkosti Slunce během dne . Poslední z nich, kometa Ikei-Seki , která se objevila v roce 1965 , se pravděpodobně stala jednou z nejjasnějších komet minulého tisíciletí . Je vysoká pravděpodobnost, že v nadcházejících desetiletích budou objeveni noví bystří členové této čeledi [2] .
První komety rodiny byly objeveny pouhým okem . Od vypuštění družice SOHO v roce 1995 bylo objeveno několik stovek menších členů rodiny, z nichž někteří mají průměr jen několik metrů. Všechny se při přiblížení ke Slunci zcela zhroutily [2] . Satelitní snímky SOHO jsou dostupné přes internet a komety objevují především amatérští astronomové [2] .
První objevená kometa obíhající extrémně blízko Slunce byla Velká kometa z roku 1680 . Proletěl ve vzdálenosti pouhých 200 000 km (0,0013 AU ) od povrchu Slunce, což je asi polovina vzdálenosti od Země k Měsíci [3] . Stala se tak první známou cirkumsolární kometou. Jeho periheliová vzdálenost (tj. od středu Slunce a ne od povrchu) byla pouze 1,3 slunečního poloměru. Pro hypotetického pozorovatele na povrchu komety by Slunce zaujímalo na obloze úhel 80° , bylo by 27 000krát větší a jasnější než na Zemi a vydávalo by 37 megawattů tepla na metr čtvereční povrchu komety.
Tehdejší astronomové, včetně Edmunda Halleyho , navrhli, že se jedná o návrat komety, která byla pozorována v roce 1106 také blízko Slunce [3] . O 163 let později, v roce 1843, se objevila další kometa , která prošla blízko Slunce. A přestože výpočty oběžné dráhy komety ukázaly, že její perioda trvala několik století, někteří astronomové přemýšleli, zda se nejedná o návrat komety z roku 1680 [3] . Jasný vesmírný tulák v roce 1880 měl téměř stejnou dráhu jako kometa z roku 1843, stejně jako následná Velká zářijová kometa z roku 1882 . Bylo navrženo vysvětlení, že to mohla být stejná kometa, ale její oběžná doba se nějak zkracovala s každým průchodem perihélia, možná kvůli tření o nějakou látku obklopující Slunce [3] .
Byla také předložena další hypotéza: všechny tyto komety byly fragmenty jedné starověké cirkumsolární komety [1] . Tento předpoklad byl učiněn v roce 1880 a stal se zvláště pravděpodobným poté, co se Velká kometa roku 1882 rozpadla na několik částí. V roce 1888 publikoval Heinrich Kreutz článek [4] , ve kterém ukázal, že jasné komety z let 1843, 1880 a 1882 se zdají být fragmenty obří komety, která se již dávno zhroutila [1] . Bylo také prokázáno, že kometa z roku 1680 s nimi nemá nic společného.
Po objevení se další komety rodiny v roce 1887 nebyla až do roku 1945 žádná vidět [5] . V 60. letech se objevili dva členové rodiny : komety Pereira (1963) a Ikea-Seki . Ten dosáhl maximální jasnosti v roce 1965 a poté, co se jeho perihélium rozpadlo na tři části [2] . Objevení se těchto komet téměř jedna po druhé vzbudilo nový zájem o studium dynamiky Kreutzových komet [5] .
Nejjasnější komety z rodiny Kreutzů byly viditelné pouhým okem i za denního světla. Tři nejpůsobivější jsou Velké komety z let 1843, 1882 a 1965 (poslední jmenovaná se jmenuje „Ikea-Seki“). Dalším slavným členem rodiny byla v roce 1882 kometa zatmění [1] .
Velká kometa z roku 1843 byla poprvé spatřena na začátku února [6] - více než tři týdny před svým perihéliem, které prošlo 27. února. Pak to bylo v extrémně malé vzdálenosti od Slunce - asi 0,006 AU, v důsledku čehož bylo vidět na obloze i pouhým okem během denních hodin, a v rekordně krátké vzdálenosti od slunečního disku - asi několik stupně [7] [6] [ 8] .
Po průletu perihéliem se kometa stala ráno viditelnou a její ohon se výrazně zvětšil: její úhlová velikost dosáhla 50° [6] , její fyzická délka byla 300 milionů km [9] . Byl to nejdelší zaznamenaný ohon až do objevení se komety Hyakutake v roce 1997, jejíž ohon byl téměř dvakrát delší - 570 milionů km, neboli 3,8 AU. e [10] .
Kometa zůstala velmi viditelná na začátku března: její velikost v perigeu (6. března) byla asi -3 m [7] . Je třeba poznamenat, že svou jasností předčila všechny komety, které byly pozorovány během předchozích 7 století [9] a byla srovnatelná s Venuší a Měsícem v úplňku [6] [8] . Ve dnech, kdy byla jasnost největší, byla kometa viditelná pouze v jižních zeměpisných šířkách [9] . V dubnu byla jasnost komety mimo dohled pouhým okem. Poslední pozorování je datováno 19. dubna [6] .
Velká březnová kometa z roku 1843 udělala vážný dojem na současníky, měšťany, vyvolala četné panické nálady [6] .
Skupina lidí, kteří pozorovali zatmění Slunce v létě roku 1882 v Egyptě , byla velmi překvapena, když se na začátku úplné fáze objevil v blízkosti Slunce jasný pruh světla. Zajímavou shodou okolností se zatmění časově shodovalo s průletem perihélia jedné z Kreutzových komet. Jen díky tomu se stala slavnou, kvůli nízké jasnosti komety již nebyla pozorována. Fotografie zatmění ukazují, že během 1 minuty 50 sekund, kdy zatmění trvalo, se kometa znatelně pohnula, takže její rychlost byla téměř 500 km/s. Tato kometa se někdy nazývá Tevfikova kometa, podle Tevfika , tehdejšího egyptského Khedive [3] .
Velká kometa z roku 1882 je nejjasnější kometou 19. století a jednou z nejjasnějších za poslední tisíciletí [2] . To bylo nezávisle objeveno několika lidmi na začátku září téhož roku. V den perihélia, 17. září, se stal viditelným za bílého dne. Po průchodu perihéliem bylo jasno ještě několik týdnů. Její ocas se značně zvětšil a měl specifický tvar a byl také rozdělen na dvě části tmavým pruhem. Jádro naopak získalo silně protáhlý tvar a ve výkonných dalekohledech bylo vidět, že je rozděleno na 2 části, některé registrovaly větší počet úlomků. Byly také pozorovány další neobvyklé efekty: světelné skvrny v blízkosti hlavy komety, druhý ohon směřující ke Slunci. Pozorování trvala do června 1883 [11] [12] [13] . Podle moderních výpočtů patří tato kometa spolu s kometou Ikeya-Seki z roku 1965 do druhé podskupiny fragmentů progenitorové komety [2] [14] [7] .
Kometa Ikeya-Seki je poslední z nejjasnějších blízkoslunečních Kreutzových komet. Byl nezávisle objeven dvěma japonskými amatérskými astronomy 18. září 1965 s intervalem 15 minut a byl okamžitě přiřazen do této rodiny [3] . Jak se v následujících 4 týdnech přibližoval ke Slunci, jeho jasnost rychle rostla a 15. října dosáhla velikosti 2 m . Kometa prošla perihéliem 21. října a byla viditelná pro lidi po celém světě během dne [3] . Jeho maximální jasnost se podle různých odhadů pohybovala od -10 do -17 m , což překonalo jasnost Měsíce v úplňku a kterékoli z komet pozorovaných po roce 1106.
Japonští astronomové pomocí koronografu zaznamenali, že 30 minut před svým perihéliem se kometa rozdělila na 3 části. Když se kometa počátkem listopadu znovu objevila na ranní obloze, byla jasně viditelná dvě jádra a o třetím byly pochybnosti. Během listopadu kometa vyvinula výrazný 25° ohon. Kometa byla naposledy pozorována v lednu 1966 [15] .
Za posledních 200 let se deset komet z této rodiny stalo docela jasnými a byly objeveny ze Země [16] :
Prvním pokusem popsat historii cirkumsolární rodiny komet a najít jejího „předchůdce“ byla studie provedená Brianem Marsdenem [3] [5] . Všichni známí členové čeledi před rokem 1965 měli téměř stejný sklon oběžné dráhy (144°) a délku perihélia (280-282°), až na pár výjimek, nejspíše kvůli nedokonalým metodám výpočtu drah. Současně bylo zaznamenáno mnoho různých hodnot pro argument perihelia a zeměpisné délky vzestupného uzlu [5] .
Marsden zjistil, že rodinu komet lze rozdělit do dvou skupin s mírně odlišnými orbitálními parametry. To naznačovalo, že komety vznikaly v několika fázích – průchodech blízko Slunce [3] . Při studiu drah komety Ikeya-Seki a komety z roku 1882 Marsden zjistil, že nesrovnalosti mezi parametry jejich drah během jejich předchozích přiblížení ke Slunci byly stejného řádu jako nesrovnalosti mezi parametry drah jednotlivých částí. komety Ikeya-Seki po jejím zničení [14] . To naznačovalo, že jsou obě části stejné komety, která se rozpadla během předchozího průchodu perihéliem. Nejvhodnějším kandidátem na mateřskou kometu byla Velká kometa z roku 1106 : vypočítaná oběžná doba komety Ikea - Seki dala okamžik předchozího přiblížení ke Slunci velmi blízko tomuto datu. Období komety v roce 1882 dalo datum perihélia o několik desetiletí později, ale tento rozpor byl v rámci chyby měření [3] .
Komety z let 1843 (Velká kometa 1843) a 1963 ( kometa Pereira ) se zdály velmi podobné, ale při výpočtu jejich dráhy až do předchozího perihélia zůstal mezi parametry jejich drah poměrně velký rozpor. Pravděpodobně to znamená, že se od sebe oddělily ještě jednu revoluci před posledním perihéliem [14] . Oba s největší pravděpodobností nesouvisí s kometou z roku 1106, ale spíše s nějakou kometou, která se objevila 50 let před ní [1] . Komety z let 1668, 1695, 1880 a 1963 jsou také v této podskupině, nazývané podskupina I. Jeho členové se pravděpodobně rozštěpili do předchozího nebo ještě dřívějšího perihélia [1] .
Cirkumsolární komety z let 1689, 1702 a 1945 byly zase velmi podobné kometám z let 1882 a 1965 [3] , ale jejich dráhy nebyly vypočítány s dostatečnou přesností, aby bylo možné říci, zda se oddělily od mateřské komety v roce 1106 nebo v jejím předchozí pasáž, někde mezi 3. a 5. stoletím před naším letopočtem. E. [2] Tyto komety byly pojmenovány podskupina II . [1] Do této podskupiny patří spíše kometa White-Ortiz-Bolelli z roku 1970 než první [17] ; ale zdá se, že k jejímu oddělení od mateřské komety došlo ještě o jednu revoluci, než se kometa rozpadla na fragmenty [1] .
Rozdíly mezi první a druhou podskupinou naznačují původ ze dvou různých mateřských komet, které zase byly kdysi částmi stejné mateřské komety a oddělily se o několik otáček dříve [1] . Jedním z možných kandidátů na roli prapředka je kometa pozorovaná Aristotelem a Eforem v roce 371 př.n.l. E. Efor poznamenal, že viděl kometu rozdělenou na dvě části, ale to je kontroverzní skutečnost [2] . V každém případě primární kometa musela být velmi velká, v průměru řádově 100 km [1] (pro srovnání jádro komety Hale-Bopp mělo průměr asi 40 km).
Počet komet patřících do první podskupiny je čtyřikrát větší než komet z druhé podskupiny. S největší pravděpodobností byla původní kometa rozdělena na části nestejné velikosti [1] . Dráha komety z roku 1680 neodpovídá popisu drah komet první ani druhé podskupiny, ale je možné, že je spojena s Kreutzovými kometami, které se oddělily od primární komety dlouho před svým vznikem. [2] .
Rodina komet Kreutzů pravděpodobně není ojedinělá. Studie ukazují, že pro komety s vysokým sklonem oběžné dráhy a periheliovou vzdáleností menší než 2 AU. tj. celkový účinek gravitačních sil vede k tomu, že se takové komety stávají cirkumsolárními [18] . Jedna studie například zjistila, že kometa Hale-Bopp má 15% šanci, že se stane cirkumsolární [19] .
Donedávna byla možná situace, kdy i jasná kometa Kreutz mohla bez povšimnutí projít blízko Slunce, pokud její perihélium dopadalo na interval od května do srpna [1] . V tuto roční dobu bude pro pozorovatele ze Země Slunce pokrývat téměř celou trajektorii komety a je vidět pouze blízko Slunce a pouze za podmínek vysoké jasnosti. Takže pouze náhodná shoda dvou astronomických jevů umožnila v roce 1882 detekovat kometu Eclipse [1] .
Po roce 1970 nebyly jasné komety Kreutz vidět. Během 80. let však bylo s pomocí dvou družic zkoumajících Slunce nečekaně objeveno několik nových členů rodiny: 10 bylo objeveno družicí P78-1 (SOLWIND) v letech 1979 až 1984, dalších 10 SMM (Solar Maximum Mission) satelit v letech 1987-1989 [20] .
A s vypuštěním SOHO v roce 1995 bylo možné pozorovat komety létající poblíž Slunce v kteroukoli roční dobu. Tento satelit umožňuje průzkum částí oblohy, které jsou v těsné blízkosti hvězdy [2] . Spolu s ním byly objeveny stovky nových blízkých slunečních komet, z nichž některé mají jádra o průměru jen několik metrů. Přibližně 83 % takových komet objevených SOHO patří do rodiny Kreutzů [21] . Zbytek se běžně označuje jako „nekreuzské“ nebo „náhodné“ cirkumsolární komety. Ani jedna kometa z rodu Kreutzů, objevená tímto satelitem, nepřežila své perihélium a nakonec se vypařila [2] .
27. listopadu 2011 objevil australský amatérský astronom Terry Lovejoy jasnou kometu rodiny Kreutzů. Tento objev byl prvním objevem Kreutzovy komety ze Země po 40 letech. Kometa C/2011 W3 (Lovejoy) prošla perihéliem 16. prosince 2011 a dosáhla maxima asi minus 4. magnitudy.
Více než 75 % cirkumsolárních komet bylo objeveno amatérskými astronomy na základě snímků SOHO dostupných na internetu . Někteří astronomové navíc učinili poměrně působivý počet objevů: například Rainer Kracht z Německa objevil 211 komet, Hua Su z Číny - 185 a Michael Oates z Velké Británie - 144 komet [22] . K 30. lednu 2009 bylo objeveno více než 1606 blízkoslunečních Kreutzových komet [23] .
Pozorování SOHO ukazují, že cirkumsolární komety se často objevují v párech s odstupem několika hodin. Je nepravděpodobné, že jde o náhodu; navíc takové páry nemohou být výsledkem rozdělení jedné komety během předchozího perihélia, protože fragmenty jsou příliš daleko od sebe [2] . Naopak vše nasvědčuje tomu, že jsou zničeny daleko od perihélia. Bylo zaznamenáno mnoho případů rozpadu komety daleko od perihélia; v případě Kreutzových komet fragmentace pravděpodobně začíná při průchodu perihéliem a pokračuje kaskádovitě během letu po zbytku dráhy [2] [18] .
K 26. červnu 2010 navíc objevila dvojice kosmických lodí STEREO (2008–2010) 24 Kreutzových komet [24] .
O fyzikálních vlastnostech Kreutzových komet je známo jen málo. Bylo zjištěno, že velikost jader většiny blízkých slunečních komet je extrémně malá. Průměr jádra i těch nejjasnějších komet zaznamenaných SOHO nepřesahuje několik desítek metrů [20] . Pro srovnání, průměr Slunce je 1 390 000 000 metrů, jádro komety Hale-Bopp je 40 000 metrů a kometa 103P/Hartley asi 1 500.
Existuje také velmi málo studií o chemickém složení Kreutzových komet. Částečně je to způsobeno tím, že komety z této rodiny objevené v posledních letech byly viditelné jen na pár minut, poté navždy zmizely. Ze Země bylo objeveno několik jednotek, které byly pozorovány několik dní, ale blízkost ke Slunci a nepříznivé povětrnostní podmínky také neumožňovaly jejich podrobnou analýzu. Z celé rodiny Kreutzů byly nejlepší podmínky pro studium poskytnuty dvěma kometám: Velkému září 1882 [25] a Ikea-Seki v roce 1965 [26] [27] - ačkoli vzhledem k úrovni rozvoje astronomické techniky mohly nebyly tak dobře prozkoumány, například nejjasnější komety za poslední dekádu a půl: Hyakutake (1996), Hale-Bopp (1997) a McNaught (2007).
Při studiu spekter komet v letech 1882 a 1965 byly nalezeny stopy emise těžkých prvků : železa , niklu , sodíku , draslíku , vápníku , chrómu , kobaltu , manganu , mědi , vanadu , což umožnilo předpokládat, že v kometách s malou periheliovou vzdáleností nejen zmrzlé plyny, ale i prach. Vzhledem k velikosti většiny Kreutzových komet lze s jistotou říci, že při průletu blízko Slunce úplně shoří [28] .
Atomy vypařených komet jsou ionizovány a unášeny slunečním větrem , přičemž se mění v tzv. zachycené ionty ( angl. PUI, pickup ionty ), které jsou přenášeny po celé sluneční soustavě . Předpokládá se, že poměrně velký podíl zachycených iontů jsou právě částice, které zbyly z vyhořelých blízkých slunečních komet [29] .
Kreutzovy komety bylo možné jasně pozorovat jako jednu rodinu po mnoho dalších tisíciletí. V průběhu času budou jejich dráhy vlivem gravitačních poruch zkresleny, nicméně soudě podle rychlosti destrukce těchto komet mohou zcela zmizet ještě dříve, než se rodina rozptýlí gravitací [18] . Neustálé objevy mnoha malých Kreutzových komet pomocí družice SOHO umožňují lépe pochopit dynamiku formování rodin komet [2] .
Poslední jasnou kometou z rodiny Kreutzů byla v roce 2011 kometa Lovejoy. Pravděpodobnost, že se v blízké budoucnosti objeví další jasná kometa Kreutz, je nemožné předvídat, ale vzhledem k tomu, že za posledních 200 let bylo možné spatřit pouhým okem asi 10 komet z této rodiny, můžeme si být jisti, že dříve nebo později další Velký Kreutz na obloze se objeví kometa [ 17] .
| Komety | ||
|---|---|---|
| Struktura | ||
| Typy | ||
| Seznamy | ||
| viz také |
| |