Необычную форму пылевого следа кометы 17P/Holmes в виде песочных часов обнаружили и исследовали ученые из России, Финляндии и Канады, 28 апреля сообщает пресс-служба Уральского федерального университета (УрФУ), г. Екатеринбург.

Наблюдения за кометой, необычайно ярко вспыхнувшей в 2007 году, велось с помощью телескопов, установленных в Австралии и США, в два этапа. Первый длился с 2013 по 2015 год, второй начался в сентябре 2020 и продолжался в течение года.

Эти наблюдения помогли им установить, что совокупность орбит частиц кометы, выброшенных вспышкой, имеет ранее не наблюдавшуюся форму песочных часов. Результаты выполненного исследования авторский коллектив опубликовал в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society в статье «Эволюция пылевого следа кометы 17P/Holmes».

У этих «часов» на противоположных сторонах находятся участки схождения орбит движения частиц (узлы). Северный узел находится в точке вспышки кометы, южный располагается по другую сторону Солнца.

Самые большие орбиты у самых мелких частиц и к узлам они приходят в последнюю очередь. Средние и крупные по размеру частицы оказываются в узлах раньше. Руководитель академического проекта, доцент Университета Хельсинки, старший научный сотрудник Финского института геопространственных исследований, а также УрФУ Мария Грицевич пояснила:

«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».

Модель, включающая многочастичный подход Монте-Карло, учитывает эффекты давления солнечного излучения, гравитационные возмущения, вызванные Венерой, Землей и Луной, Марсом, Юпитером и Сатурном, а также гравитационное взаимодействие пылевых частиц с самой родительской кометой.

В ней описывается движение частиц размером от 0,001 мм до 1 мм, рассчитанная скорость выброса частиц, в зависимости от их размера, от меньшего к большему, составила 640 м/с и ниже.

Были смоделированы два варианта движения частиц, выброшенных в космос при вспышке кометы. В первом случае частицы разлетались в разные стороны, во втором — только в сторону Солнца. Первая модель описывала движение 2000 частиц, вторая — 800. Результаты показали, что форму песочных часов орбиты частиц принимают только в первом случае.

«Сначала они как будто растворились в космическом пространстве. Однако мы обнаружили, что частицы снова сходятся в узлах пылевого следа», — рассказала Мария Грицевич.

Используя эти данные, исследователи прогнозируют поведение двухоборотного пылевого следа кометы 17P/Holmes вблизи точки выброса, который должен быть обнаружен с помощью наземных телескопов в 2022 году.

Орбитальную плоскость данной кометы Земля пересекает дважды в год. Лучшее время наблюдений геометрии ее следа — это февраль и август, сообщила Грицевич.

«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», — пояснила первый автор исследования.

Отметим, комета 17P была открыта английским астрономом Эдвином Холмсом во время ее вспышки 6 ноября 1892 года. Самая мощная вспышка этой кометы, длившаяся около трех часов, произошла 23–24 октября 2007 года. Выброс ее частиц стал крупнейшим из зафиксированных за всё время астрономических наблюдений.

При этом произошло многократное увеличение размеров поверхности, отражающей солнечный свет, и яркость кометы возросла в миллион раз, сделав ее на это время в небе самым заметным для землян объектом.