ЛУЧШЕЕ ВОЗВРАЩЕНИЕ КОМЕТЫ ВИРТАНЕНА

Близкое сближение Земли с довольно яркой кометой – всегда интересное зрелище. Например, одна из наиболее впечатляющих комет конца XX века – C/1996 B2 (Hyakutake), в марте 1996 года достигшая яркости 0m и демонстрировавшая хвост длиной почти на полнеба, во многом стала столь великолепной благодаря сближению с Землёй на 0.1 а.е. Многие наблюдатели комет с опытом помнят и сближение Земли с кометой С/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock), которое произошло в мае 1983 года (минимальное расстояние 0.03 а.е.). Вот как описывает свои наблюдения этой кометы в ночь максимума американский астроном Алан Хейл (цитата по его автобиографической книге «Кометный человек», 2015):

В начале ночи комета была расположена в нескольких градусах от ковша Большой Медведицы и двигалась к юго-западу со скоростью порядка двух градусов в час. Она была легко видна невооружённым глазом при яркости около 2m, демонстрируя кому с диаметром между 2° и 3°. При наблюдении в телескоп во внутренней коме кометы были видны вероподобные и гейзероподобные области, а также образования, напоминающие пиллары, яркие лучи света. Телескопический вид центрального уплотнения кометы, двигающегося среди звёзд в режиме реального времени, – одно из наиболее впечатляющих зрелищ среди всех, что я видел за годы своих кометных наблюдений.

Но сюрпризы во время сближений с Землёй преподносят не только достаточно крупные хвостатые странницы. Так, маленькая и обычно очень тусклая короткопериодическая комета 252P/LINEAR в весенние месяцы 2016 года подошла к нашей планете на 0.036 а.е. Никто не ожидал от неё многого, несмотря на столь малое геоцентрическое расстояние, однако комета стала видима невооруженным глазом, достигнув яркости 5m и нарастив кому с диаметром в три четверти градуса дуги. Кроме того, в эпоху этого сближения была обнаружена комета P/2016 BA14 (PANSTARRS), которая когда-то была единым телом с 252P, а в том же 2016 году подошла к Земле в полтора раза ближе своей «сестры», достигнув, однако, много более низкой максимальной яркости около 13m из-за очень слабой ядерной активности.


Комета 252P/LINEAR подошла очень близко к Земле весной 2016 года и была слабо видна невооружённым глазом в виде крупного туманного облачка. На этом снимке она выглядит крупным округлым зелёным пятном (в левой нижней части кадра). © П. Горалек

В предстоящем декабре нас также ждёт уникальная картина очень близкого сближения Земли с короткопериодической кометой.

Динамика орбит малых тел Солнечной системы с высокой точностью рассчитывается на много лет вперёд, поэтому задолго до 2018 года было ясно, что лучшей (или, по крайней мере, одной из лучших) комет этого года должна стать короткопериодическая комета семейства Юпитера 46P/Wirtanen, обращающаяся вокруг Солнца с периодом в пять с половиной лет. Это околоземная комета, кратчайшее расстояние между её орбитой и орбитой нашей планеты сейчас составляет 0.072 а.е. И 16 декабря 2018 года она сблизится с нами фактически на это расстояние, 0.077 а.е. (11.5 млн. км), что сделает это появление лучшим для кометы Виртанена не только с точки зрения прошлой истории наблюдений, но и смотря в будущее. Хотя на первый взгляд расстояние может показаться довольно большим, оно, например, в пять раз меньше дистанции, разделяющей Землю и Марс в период великих противостояний. Ожидающее нас событие – среди наиболее близких сближений Земли с кометами за всю историю наблюдений. Отличные условия для наблюдений 46P близ максимума сложатся и на территории России.

46P/Wirtanen была открыта на фотопластинке, полученной 15 января 1948 года 37-летним американским астрономом Карлом Виртаненым, старшим помощником наблюдателя Ликской обсерватории. Это была первая из трёх комет, открытых им на протяжении года (всего в 1948 году было обнаружено 11 комет, что являлось рекордом того времени). В другие годы астроном обнаружил ещё две кометы, но все они, кроме 46P, были довольно тусклыми и далёкими объектами. Виртанен занимался исследованиями распределения галактик по небу, что потребовало получать изображения его больших участков. Открытия комет стали побочным результатом этой работы.

В момент обнаружения комета описывалась как довольно слабый объект 16-й величины; она прошла точку перигелия на расстоянии около 1.6 а.е. от Солнца за полтора месяца до открытия. После этого 46P наблюдалась во всех своих возвращениях за исключением крайне неблагоприятного возвращения 1980 года. Сближения с Юпитером в 1972 (на 0.28 а.е.) и 1984 (на 0.47 а.е.) годах уменьшили перигелийное расстояние кометы до 1.08 а.е. (сейчас – 1.06 а.е.), открыв потенциал для её визуальных наблюдений. Изначально именно комета Виртанена планировалась как цель миссии «Розетта», но из-за проблем с ракетой «Ариан 5» запуск был перенесён более чем на год, и цель была изменена на комету 67P/Churyumov-Gerasimenko, путь к которой из-за движения комет и Земли по своим орбитам стал более энергетически выгодным.

Первые наблюдения 46P в текущем появлении были сделаны в мае, когда она ещё была слабее 21m. Однако, комета быстро наращивала яркость, и с середины сентября стала массово наблюдаться визуально (13m). С начала ноября комета, подошедшая к Земле уже ближе чем на 0.3 а.е., легко видима в бинокли (8m), если наблюдать из достаточно тёмного загородного места, а после середины месяца появились первые сообщения о видимости её невооружённым глазом (6m). В течение первых месяцев визуальных наблюдений космическая гостья имела значительное отрицательное склонение (с минимумом около -33° в начале ноября), двигаясь по созвездиям Кита и Печи, но, начиная с третьей декады ноября стремительно направится к северу, вновь вернувшись на территорию Кита, а после посетит созвездия Эридана и Тельца, в котором и встретит максимум, красиво располагаясь между рассеянными звёздными скоплениями Плеяды и Гиады. Для наблюдателей европейской части России лучшим временем для наблюдений кометы рядом с Плеядами станет вечер 16 декабря, когда центры двух объектов будут разделены четырьмя градусами дуги.


Приближаясь к Солнцу и Земле осенью 2018 года, комета 46P быстро наращивает свою яркость и увеличивает видимые размеры. © Д.М. Ромеу

Комета начнёт декабрь видимым невооружённым глазом объектом, стремительно увеличивающим свою яркость и угловой размер. В дни около сближения она будет двигаться по небу со скоростью около 10' в час, а это значит, что её смещение на фоне звёздного узора будет заметно для невооружённого глаза за десятки минут, а при наблюдении в телескоп – почти в реальном времени. По-видимому, около максимума комета достигнет яркости на уровне 3-4m (что сделает её самой яркой кометой за пять лет), однако, не будет столь простым объектом для наблюдений, как это может показаться. Дело в том, что 46P – довольно старая комета, уже неоднократно близко подходившая к Солнцу, а значит, запас её летучих веществ (и, особенно, доступной пыли, наличие которой делает комету внешне более сконденсированной) в значительной мере истощён. Вследствие этого, о чём свидетельствует и опыт прошлых наблюдений, вблизи перигелия она выглядит достаточно диффузным объектом (с небольшой степенью конденсации, DC=2-3), и сближение с нашей планетой будет способствовать лишь увеличению видимой диффузности огромной комы (угловой размер которой достигнет по крайней мере градуса дуги, что вдвое больше поперечника Луны на небе). В связи с этим приближающаяся комета будет очень чувствительна к условиям наблюдений: чтобы чётко рассмотреть довольно крупное туманное облачко 46P, необходим максимально тёмный, незасвеченный наблюдательный пункт. Для получения лучшего вида невооружённым глазом не забывайте использовать боковое зрение. По видимому, хороший аналог того, что можно будет увидеть без оптических приборов с точки зрения яркости и размеров – рассеянное звёздное скопление М44 («Ясли»), которое имеет интегральную яркость около 3.5m при видимом диаметре порядка градуса. Готовясь к наблюдениям кометы Виртанена и стараясь оценить свой наблюдательный пункт с точки зрения подходящих условий для этого, потренируйтесь на этом скоплении. Несмотря на то, что тусклый, но динамичный хвост кометы, день ото дня изменяющий свою интенсивность, фиксируется на снимках примерно с конца октября, вряд ли можно рассчитывать на его визуальную видимость. Зато, если повезёт, он может добавить шарма фотографиям кометы. Примечательно, что в свои самые лучшие дни (12-16 декабря) комета Виртанена будет видна в комфортное время – на вечернем небе, а время её максимального сближения с нашей планетой совпадёт с временем максимума активности метеорного потока Геминиды. Тонкая растущая Луна в эти дни середины декабря не будет серьёзно препятствовать наблюдениям (зато станет проблемой несколько дней спустя и будет мешать наблюдениям кометы на протяжении примерно недели). Все эти факторы сделают шоу ещё более незабывающимся. Останется только одеться потеплее, чтобы мороз ясных декабрьских ночей меньше досаждал на наблюдательных вылазках.


Очень тусклый, но динамичный газовый хвост кометы то появляется на снимках, то совсем исчезает. 9 ноября 2018 года он выглядел довольно длинным. © Г. Реманн

Для поисков кометы на небе в недели около максимума можно использовать карты, подготовленные с использованием компьюетрных программ-планетариев, или уже готовые поисковые карты, например, от журнала Sky & Telescope или проекта CometChasing.

При проведении телескопических наблюдений может быть различимо псевдоядро кометы, которое представляет собой собственно её маленькое ядро (диаметром около 1 км), скрываемое наиболее плотными слоями буквально только что сублимировавшего газа вместе с поднятой им пылью. Кроме того, в период 10-14 декабря может наблюдаться связанный с кометой Виртанена метеорный поток, радиант которого расположен в созвездии Рыб. Ранее уже поступали сообщения о возможных метеорах этого потока, но они требуют дополнительной проверки.

Воспользовавшись цифровым фотоаппаратом, можно будет получить снимок кометы на фоне звёздного узора. Для этого будет необходимо поставить камеру на фотоштатив (чтобы избежать дрожания изображения за время длительной экспозиции), выбрать ручной (М) режим, подобрать адекватную светочувствительность и использовать выдержку длиной по крайней мере в несколько секунд. Максимально комфортная выдержка будет зависеть от фокусного расстояния вашего объектива: чем «длиннее» объектив и больше выдержка, тем сильнее будут смазаны звёзды на снимке из-за вращения Земли вокруг оси. Чтобы избежать этой проблемы, вместо штатива стоит применять монтировку с часовым ведением. Поэкспериментируйте самостоятельно, чтобы рассчитать оптимальные параметры съёмки для вашего оборудования (не забывая тестировать и разные значения светочувствительности ISO). Если с использованием специального программного обеспечения сложить несколько снимков в единую сумму, можно получить более детальное изображение кометы.

46P не стала целью миссии «Розетта», но близкий подход кометы к нам даёт учёным возможность для проведения детальных исследований объекта. Так, на период сближения запланированы радиолокационные наблюдения кометного ядра, которые не только позволят точно определить его размеры, но также оценить форму и расположение наиболее заметных деталей рельефа. Если у вас есть возможность использовать для наблюдений кометы телескопы, оснащённые ПЗС-камерами (а лучше всего, ещё и фотометрическими фильтрами), вы также можете внести свой вклад в науку, поучаствовав в международной наблюдательной кампании, посвящённой комете Виртанена. Результаты, полученные в ходе этой кампании многочисленными наблюдателями со всего мира, впоследствии будут проанализированы, обобщены и опубликованы в виде научных статей.

После сближения с Землёй комета будет слабеть столь же быстро, как и ярчала перед перигелием. До конца декабря она будет двигаться по созвездиям Персея, Возничего (сблизившись с Капеллой 23 числа), Рыси и ослабнет до 5m к началу нового 2019 года. Вскоре 46P станет недоступным объектом для невооружённого глаза,  чуть позже – и для биноклей. Уже в марте комета станет непростым объектом для визуальных телескопических любительских наблюдений. В своих следующих достаточно благоприятных возвращениях (в 2029 и 2035 годах) 46P снова сможет наблюдаться любителями, но лишь с использованием телескопов. После этого два сближения кометы с Юпитером в 2042 и 2054 годах увеличат расстояние перигелия кометы сначала до 1.22 а.е., а затем – до 1.98 а.е., в результате чего её визуальные наблюдения станут невозможны.

Так что – куй железо, пока горячо!

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Кометы семейства Юпитера

Кометы семейства Юпитера – одна из наиболее многочисленных групп короткопериодических комет. Объекты этой группы имеют орбиты с низким наклоном к эклиптике и подвержены значительному гравитационному влиянию самой большой планеты в Солнечной системе, что приводит к типичным периодам обращения вокруг Солнца в 5-20 лет. Считается, что ядра этих комет сформировались в поясе Койпера, а затем «спустились» ближе к Солнцу, пройдя через стадию кентавров – ледяных объектов, орбиты которых расположены в зоне больших планет Солнечной системы. Отсюда низкие наклоны их орбит и прямое, т.е. в том же направлении, что и у больших планет, обращение вокруг Солнца.

Из-за малых орбитальных периодов и относительно небольших расстояний перигелия кометы семейства Юпитера довольно быстро теряют своё вещество, со временем раскалываясь на фрагменты, превращаясь в пыль или становясь инертными астероидоподобными объектами, которые могут пополнить популяцию околоземных астероидов. С точки зрения этих процессов 46P – до сих пор относительно активный объект, что добавляет дополнительный интерес к его исследованиям.

Комета 46P/Wirtanen относится к семейству Юпитера, поэтому её орбита быстро эволюционирует под гравитационным влиянием гигантской планеты. © Т. Лавджой