Komety muskające Słońce i ich poszukiwania


Komety muskające Słońce, to niezwykle ciekawa klasa obiektów, których charakterystyczzostaną cechą jest ekstremalnie mała odległość peryhelium. Za komety muskające Słońce uważamy obecnie wszystkie obiekty kometarne, których graniczna odległość peryhelium jest mniejsza niż 0,01 jednostki astronomicznej. Granica ta bywa w wielu pracach naukowych rozszerzona, a to w wyniku odkrycia kilku większych zgrupowań drobnych komet w czasach badań prowadzonych przez sondę kosmiczną SOHO.

Do połowy lat dziewięćdziesiątych XX wieku znanych było kilkadziesiąt przypadków komet muskających Słońce, których zdecydowana większość należała do Grupy Kreutza. Grupa powstała blisko 2 tysiące lat temu w wyniku rozpadu pod wpływem sił pływowych działających na (najprawdopodobniej) kilkudziesięciokilometrową wielką kometę obserwowaną na początku nowej ery, tworząc zbiorowisko superfragmentów. Na podstawie dotychczasowych obserwacji ustalono, że członkowie grupy Kreutza obiegają Słońce w okresie 500-1000 lat. Każdy kolejny powrót powoduje postępujący rozpad na coraz mniejsze fragmenty, a gdy te osiągną już znikome rozmiary, przelot w pobliżu Słońca, okazuje się "zabójczym".


Komeya Ikeya-Seki z 1965 r. Jedna z najjaśniejszych komet należących do grupy Kreutza.


Znanymi jasnymi fragmentami z grupy Kreutza były m.in. Wielka Kometa Wrześniowa z 1882 roku, Wielka Marcowa Kometa z 1843, C/1965 S1 Ikeya-Seki, czy też niedawno obserwowana C/2011 W3 Lovejoy. Wszystkie te komety były dobrze widoczne na nocnym niebie. Część z nich okazała się być również "kometami dziennymi" których obserwacje wykonywano również przy blasku Słońca.


Postępujący rozpad superfragmentów tworzących grupę Kreutza obrazuje drzewo.
Na podstawie modelowania wykonanego przez B. Marsdena, oraz Z. Sekaniny i P Chodasa.


W latach 70 ubiegłego stulecia nastał okres wielu misji kosmicznych mających na celu wnikliwe badania Układu Słonecznego. Wśród nich znalazły się pierwsze słoneczne laboratoria, Solar Maximum Mission oraz SOLWIND, posiadające na swoim pokładzie pierwsze koronografy. Ich wieloletnia praca przyniosła poza wynikami badań z dziedziny heliofizyki, kolejne odkrycia komet Kreutza. Dogodne położenie ponad ziemską astmosferą pozwoliło wykryć kilkanaście komet których jasność wynosiła od +4 do -2 magnitudo.

W 1995 roku swoją misję rozpoczęła sonda kosmiczna SOHO. Próbnik badawczy finansowany przez Europejską Agencję Kosmiczną oraz Agencję NASA miał za zadanie regularne i szczegółowe obserwacje Słońca oraz jego bliskiego otoczenia. Lokalizacja ustalona została na punkt libracyjny L1 (punkt znajdujący się między Ziemią a Słońcem w odległości ok 1,5 mln km), dzięki czemu obserwacje mogły być wykonywane, a dane transmitowane w zasadzie bez przerwy. Tym samym liczba detekcji drobnych fragmentów z grupy Kreutza (o rozmiarach nie przekraczających kilkudziesięciu metrów średnicy) zaczęła rosnąć, a z rokiem 1999 kiedy wydzielono odrębny ogólnodostępny dla miłośników astronomii projekt "Sungrazing Comets" tempo było bardzo gwałtowne.

Ponieważ komety Kreutza mają względnie identyczne elementy orbitalne, w zależności od miesiąca w roku, konfiguracja ich trajektorii w polu widzenia kamer LASCO jest ściśle ustalona. Ten fakt okazał się niezwykle przydatnym w poszukiwaniach ukierunkowanych na wspomnianą grupę. Znakomicie ten fakt obrazują rysunki wykonane przez Rainera Krachta, jednego z najaktywniejszych łowców komet SOHO w historii. Są one dostępne na jego Stronie domowej.

Poza kometami Kreutza w początkowych latach misji sondy SOHO dokonano odkrycia kilkudziesięciu komet, których wstępnie uznano za "sporadyczne". Jednak w latach 2000-2004 na podstawie wnikliwej analizy oraz przeliczeń i porównań parametrów orbitalnych dokonano odkrycia trzech kolejnych grup: Krachta, Marsdena, Meyera.

  • Grupa Marsdena - składająca się obecnie z blisko 30 znanych obiektów, jest formacją której członkowie obiegają Słońce w okresie 5-6 lat. Dalsze prace dotyczące powstania i ewolucji grupy postulują ich przynależność do Międzplanetarnego Kompleksu Komety Machholz 96P.
  • Grupa Krachta - o dość podobnej liczebności jak grupa Marsdena, jest z nią powiązana stanowiąc kolejny element ewolucji zgrupowań fragmentów powstałych w wyniku rozpadu komety 96P.
  • Grupa Meyera - której znanych jest obecnie ponad 100 członków, jest drugą pod względem liczebności grupą komet obserwowaną na zdjęciach z sondy kosmicznej SOHO. Jej charakterystyczną cechą jest bardzo duże nachylenie orbity względem ekliptyki (i ~700). Jest wysoce prawdopodobnym, że okresy obiegu ciał z grupy Meyera są znacznie dłuższe niż w przypadku wcześniej wspomnianych, co więcej, do tej pory nie jest znane ich macierzyste ciało.

Ponieważ wszystkie ciała ze wspomnianych formacji mają znacznie bardziej oddalone peryhelia ( 0.035 j.a. <q < 0.05 j.a.) niż komety Kreutza, zdecydowana większość "przeżywa" swój przelot w w pobliżu Słońca. Trajektorie komet z grup Krachta, Marsdena i Meyera, można także odnaleźć na stronie domowej Rainera Krachta.

Czy w poszukiwaniach komet muskających może wziąć udział każdy?
Tak. I nie potrzeba do tego celu żadnego własnego teleskopu, tylko komputer i dostęp do internetu. Co ważne, sonda kosmiczna SOHO nadal ma się dobrze pomimo długiego okresu eksploatacji i najprawdopodobniej poszukiwania można będzie prowadzić jeszcze przez kilka lat. Ku temu może posłużyć krótki samouczek.

1. Adres Projektu: http://sungrazer.nrl.navy.mil

To oficjalna strona, na której znajduje się bogadta baza danych dotycząca wszystkich odkrytych dotychczas komet za pośrednictwem sond SOHO i (od 2006 r) STEREO. Za jej pośrednictwem zgłaszane są nowe komety obserwowane na zdjęciach LASCO. Ażeby zostać członkiem projektu należy napisać krótki e-mail do koordynatora projektu, Karla Battamsa z prośbą o dodanie naszego imienia i nazwiska do formularza zgłaszania komety. Warto nadmienić, że wśród łowców komet SOHO są polscy miłośnicy astronomii.

Zgłoszenie raportu to zakres kilku czynności polegający na odczytaniu w dowolnym programie graficznym współrzędnych X, Y piksela na zdjęciu, w którym świeci obserwowany przez nas obiekt, wpisaniu ich do formularza dostępnego na stronie i przesłaniu na stronę z raportami. Ważnym jest by w przypadku nadesłania pierwszego raportu, zawierał on przynajmniej 3 pozycje (dopuszczalne 2 pozycje w przypadku komet Kreutza odkrywanych na zdjęciach LASCO C2), a następnie został uzupełniony tak ażeby łączna liczba pozycji przesłanych w zgłoszeniach nie była mniejsza niż 5. Jeśli obiekt jest fałszywy, co zdarza się często, istnieje możliwość odwołania naszego zgłoszenia. Warto pamiętać, że ze zgłoszeniem komety trzeba się spieszyć. Zdjęcia ukazujące się na żywo, potrafią być przeanalizowane bardzo szybko, a raport z potencjalną kometą może być wysłany w ciągu kilku minut od pojawienia się zdjęć. Co więcej koordynator przyjął bardzo wąską granicę pozwalającą na przyznanie współodkrycia: różnica czasowa pomiędzy wysłaniem raportów nie powinna być większa niż 20 sekund!
W tym celu warto być obeznanym w dostępności zdjęć oraz bieżących informacjach związanych z okresami przesyłania danych z sondy na ziemię.

2. Zdjęcia z sond kosmicznych:
W postaci GIF
  • Serwer NASA, który niejednokrotnie służy za główne źródło zdjęć w razie awarii czy też przerw technicznych wcześniej wymienionej strony

Zdjęcia FTS:
  • Serwer NASA, gdzie zdjęcia są dostępne już po kilku minutach od wykonania ich przez sondę. Wymagają one jednak od nas samodzielnej obróbki zdjęć, polegającej na wykonaniu pliku kalibracyjnego i skalibrowaniu pojedynczych zdjęć. Do wykonania pliku kalibracyjnego pobieramy zestaw 15-20 zdjęć FTS  z danego koronografu poprzedzających nasze obserwacje i poprzez wykonanie z nich offsetu bedącego medianą uzyskujemy obraz samych zakłóceń. Nasz plik kalibracyjny możemy wówczas użyć, do pozbycia się szumów, pozostawiając tym samym interesujący nas sygnał.

Zdjęcia STEREO:

  • Strona SECCHI NRL strona ze zdjęciami ze wszystkich aparatów zamieszczonych na pokładach sond STEREO A i B. Zdjęcia w formacie png.

3. Przedziały czasowe działania sondy SOHO:
  • Okna transmisji, pozwolą nam określić w których momentach danego dnia, sonda SOHO ma zaplanowane transmisje danych. Czas podawany jest w UT





Komety: SOHO-2000 (z lewej) i SOHO-2143, to przykładowe odkrycia w projekcie Sungrazing Comets dokonane przez polskich astronomów. Zdjęcia: koronografy LASCO


Więcej informacji: