А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.04.2022
УрФУ
5 040

Ученые обнаружили пылевой след кометы в виде песочных часов

5.2

Исследователи из России, Финляндии и Канады обнаружили необычную, в виде песочных часов, форму пылевого следа кометы 17P/Holmes. Частицы, образовавшие след, выделились вследствие самой мощной из задокументированных вспышек комет. Произошла она в октябре 2007 года. Рассмотреть необычную форму помогла модель с повышенной точностью вычислений.

Ученые обнаружили пылевой след кометы в виде песочных часов / ©Getty images

Описание этого следа опубликовано в одном из старейших и ведущих мировых научных изданий по вопросам астрономии и астрофизики Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Реальные наблюдения кометы астрономы проводили с помощью телескопов в Австралии и США. Первый этап наблюдений начался в феврале 2013 года и продолжался в 2014-2015 годах. Второй этап длился в течение года, с сентября 2020-го.

С помощью наблюдений авторы статьи впервые установили, что совокупность орбит выброшенных вспышкой частиц кометы имеет форму песочных часов. В противоположных сторонах находятся участки схождения орбит, по которым движутся частицы (такие участки называются узлами). Один, северный, узел располагается в точке вспышки кометы, другой, южный — по ту сторону Солнца. Наибольшие орбиты — у самых мелких частиц, поэтому к узлам они приходят последними, частицы среднего и крупного размера прибывают в узлы ранее.

«Огромное количество частиц, которые были выброшены из кометы во время вспышки, распространилось по эллиптическим орбитам вокруг Солнца. Это дает уникальную возможность изучить кометный материал и его рассеивание в межпланетном пространстве. Чтобы понять физику и масштабы явления выброса, мы разработали новую модель для реалистичного описания эволюции образовавшихся кометных пылевых следов», — объясняет Мария Грицевич, руководитель академического проекта, доцент Университета Хельсинки, старший научный сотрудник Финского Института геопространственных исследований и Уральского федерального университета.

Фотография кометы, сделанная в 2015 году / ©Пресс-служба УрФУ

Модель описывала движение частиц размером от 0,001 до одного миллиметра, скорость выброса частиц, в зависимости от их размера, от меньшего к большему, составила 640 м/с и ниже. Эта модель также поможет предсказывать выпадание и интенсивность метеорных дождей. «С 2000 года я моделирую хорошо известные метеорные потоки (такие как Леониды), используя современные методы моделирования. В этом исследовании мы сами разработали высокоточные модели вспышки кометы 17P/Holmes и распространения образовавшихся частиц пылевого следа. Более того, мы впервые объединили обе модели, и это привело к созданию новой мощной модели», — говорит Маркку Ниссинен, член Финской болидной сети при Астрономической ассоциации Ursa.

Уникальность модели в том, что она учитывает эффекты давления солнечной радиации, гравитационные возмущения, вызванные Венерой, Землей и Луной, Марсом, Юпитером и Сатурном, а также гравитационное взаимодействие пылевых частиц с родительской кометой.
Исследователи смоделировали два варианта движения частиц, выброшенных в космическое пространство вспышкой кометы.

В одном случае частицы разлетались в разные стороны, в другом — только в сторону Солнца, источника основных воздействующих сил. В первой модели участвовало 2000 частиц, во второй — 800. Моделирование показало, что орбиты частиц принимают форму песочных часов только в первом случае. Другими словами, при вспышке кометы в 2007 году частицы образовали пылевой след, рассеявшись в разных направлениях.

«Сначала oни как будто растворились в космическом пространстве. Однако мы обнаружили, что частицы снова сходятся в узлах пылевого следа», — отмечает Мария Грицевич. Результаты исследований позволяют предсказывать местоположение и поведение пылевого следа кометы 17P/Holmes, в том числе, по пути к точке вспышки в 2007 году и в самой точке. Кроме того, исследования помогут провести эффективные вычисления при следующем подобном событии.

«Земля дважды в год пересекает орбитальную плоскость данной кометы, оптимальная геометрия наблюдений за следом обеспечивается в феврале и августе. Частицы других комет зачастую входят в атмосферу Земли как метеороидные потоки, и тогда мы наблюдаем их в виде метеорных дождей. Используя нашу модель, можно предсказывать время и интенсивность их возникновения», — поясняет Грицевич.

Исследования поддержаны Академией Финляндии. Ученые продолжат изучение кометы 17P/Holmes, чтобы выявить причины периодического увеличения ее яркости, определить силу воздействия на частицы вторичных и сезонных факторов (таких как негравитационное и нерегулярное давление солнечного света), a также возможность наблюдений в инфракрасном диапазоне волн. Кроме того, в планах дальнейших исследований — смоделировать первую наблюдавшуюся вспышку кометы в 1892 году и ее последствия.

«Мы прогнозируем, что благодаря опубликованным нами данным о времени прибытия и соответствующих координатах пылевого следа кометы 17P/Holmes в 2022 году он будет виден даже в телескопах астрономов-любителей. Рассчитываем на то, что результаты их наблюдений дадут дополнительную информацию о количестве и размерах частиц, их распределении. Эта информация будет полезной для построения новых моделей и понимания происходящего с кометой и ее следом», — заключает Мария Грицевич.

Напомним, что комета 17P открыта во время вспышки 6 ноября 1892 года английским астрономом Эдвином Холмсом. Другая мощная вспышка произошла 23-24 октября 2007 года и длилась около трех часов. Последовавший за вспышкой выброс частиц оказался крупнейшим из зафиксированных за все время астрономических наблюдений. Благодаря многократному увеличению размеров поверхности, отражающей солнечный свет, яркость кометы увеличилась в один миллион раз. Комета на время стала самым заметным для землян объектом на небесной сфере.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:47
Алиса Гаджиева

На юге Ирака идут раскопки Лагаша — одного из самых ранних крупных городов мира. Исследователи уже обнаружили городские кварталы и выделили отдельные общественные здания, в том числе древнешумерское кафе.

12 часов назад
Мария Азарова

Правильная интерпретация взаимодействий между кошками — важная составляющая благополучия проживающих в семьях животных. Однако многие владельцы все время сталкиваются с проблемой: как отличить игру питомцев от агонистического поведения?

Вчера, 16:13
Анна Новиковская

Каждый рыбак в Северной Америке мечтает поймать гигантскую щуку, но мало кому это удается. И ученые выяснили: все дело в размере и характере животного.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: