|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Kometų tyrimų istorija (1950-1993)
Kam skirtos kometos?
Dekartas, Oileris (l. Euler) ir daugelis kitų tikėjo, kad yra ypatinga medžiaga, užpildanti visą erdvę, kurią vadino eteriu. Jame nardo planetos ir žvaigždės. S.W. Fullomas, daugelio įdomių knygų autorius, pasiūlė idėją, kad kometos šiame eteryje veikia tarsi šlavėjos, neleisdamos susidaryti eterio sankaupoms ir išlaikydamos tokį tankumą, kad gamtos jėgos (kaip gravitacija, elektra ir šviesa) visada veiktų pastoviai ir tiksliai, kaip turi. Pagal Scientific American, 1859 Kometų astronomijos istorija skaidoma į 5 pagrindinius laikotarpius, kuriuos skiria esminės įžvalgos. Iki 1600-ųjų, kometas dažniausiai traktavo kaip dangaus ženklus ir laikė veikiau ne astronominiais, o meteorologiniais (t.y. atmosferos) reiškiniais. Toliau sekė du šimtmečiai (iki 19 a. pradžios) daugiausia pozicinių matavimų ypatingą dėmesį skiriant jų judėjimui ir orbitoms. Tada prasidėjo kometų fizikos era, ypač po Halley kometos pasirodymo 1835-ais. Kitas svarbus žingsnis žengtas 20 a. 6 dešimtmetyje, kai kometos imtos laikyti labai senais Saulės sistemos kūnais, susidariusiais iš pirminio ledo ir dulkių, skriejančių dažniausiai nestabiliomis orbitomis ir aktyviais sąveikaujančiomis su Sayles elektromagnetiniu ir korpuskuliniu spinduliavimu. Ir pagaliau misijos link Giacobini-Zinner (1985) ir, ypač, Halley (1986) kometų pradėjo artimo stebėjimo erą ir labai išplėtė mokslo horizontą ir tuo pačiu iškėlė daugybę naujų klausimų.
1952-1984 8 dešimtm. pradžioje kometos tirtos ultravioletinio, infraraudodonojo ir radijo dažniuose, buvo stebimos H I, O I ir OH emisijos bei galiausiai observatyviai nustatyti branduolio "garavimo" produktai. Pirmasis kometos aptikimas radaro pagalba (1980) ir pirmasis kometos branduolio vaizdas (1986) įtikino skeptikus, kad Whipple buvo teisus. Kometų orbitų tyrinėjimas parodė, kad tolimojo Oort "debesis" įteisintas. 1958 m. aukštos skiriamosios galios spektroskopija leido atskirti žemiškojo deguonies ir kometų deguonies spektro linijas, o taip pat patvirtino 13C izotopinių linijų egzistavimą. Mrkos kometos (1957) [O I] raudonųjų linijų nustatymas iškėlė naują problemą kaip netruko parodyti Wurm (1963), kad jei fluorescencija vyksta emisijos pradžioje, tada įtraukiama didelis deguonies kiekis, gerokai didesnis, nei C2. Tad atrodė protinga turėti kitokį emisijos mechanizmą ir Wurm pasiūlė korpuskulinio sužadinimo idėją. Idėja, kad kai kurie branduoliai gali iškart būti sužadinti, siekia A. McKellar (1943) pasiūlymus, kurie nebuvo nagrinėjami iki pat 1964-ųjų (Biermann ir Trefftz). Tai leido spėti, kad kometose gausu ne tik deguonies, bet ir vandenilio atomų. Tad nenustebino OAO-2 ir OGO-5 aplink Tago-Sato- Kosaka (1969 m.) ir Bennett (1970 m.) kometas nustatyti neutralaus vandenilio švytėjimai. Tačiau vandenilio kilmė kometose iki galo nenustatyta. Nors OH emisija nustatyta pirmąkart Cunningham kometoje Swings'o nustatyta dar 1941
m., pirmi OH matavimai pradėti tik 8 dešimtm. pradžioje. Bennett kometos Lyman-alpha
izotopų analizė (1970) atskleidė, kad H atomų greitis yra maždaug 8 km/sek. Tolimesni
Bertaux ir kt. tyrimai leido spekuliuoti, kad dauguma H atomų atsiranda skilus OH. Blamont ir
Festou analizuodami Kohoutek kometos (1973 m.) OH stebėjimus pasiūlė, kad dauguma H ir
OH yra atsiradę iš vandens molekulių. Nepriklausomai Horst U. Keller su kolegomis 1973 m.
padarė panašias išvadas. Galutinai tas spėjimas patvirtintas gavus H atomų greičio
matavimus iš COPERNICUS stebėjimų (1976) ir netiesiogiai iš Lyman-alpha H I
Daug OH radikalo parametrų nustatyta tiriant 18 cm radijo bangų dažnyje. Kaip kometos skleidžia fotonus tyrė Despois su kolegomis (1981). OH greičio nustatymo metodiką sukūrė Bockelee-Morvan ir Gerard (1984). Pradedant Bradfield kometa (1979), daug stebėjimo duomenų UV spektre gauta iš IUE, iš kurių išvesta vandens susidarymo sparta. Rezultatai naudojant UV ir radijo tyrimus skyrėsi dėl duomenų interpretacijos skirtumų šias problemas aptarė Schloerb (1988) ir Gerard (1990). Van Flandern (1977-78) iškėlė hipotezę, kad kometos ir asteroidai atsirado prieš 5,5 mln. m. suskilus 90 Žemės masių dydžio planetai, skriejusiai asteroidų žiedo vietoje. Ji negavo palaikymo ir iš principo neatitiko 8-9 dešimtm. susikurtiems modeliams, pagal kuriuos kometos yra pirminės Saulės sistemos medžiagos likučiai. Sergejus Vsiaksviatskis tebepalaikė Lagranžo išmetimo iš didžiųjų planetų, panaudojant ir jų palydovus, idėją, tačiau liko vienišas tuo atžvilgiu. Po nepaprasto susidomėjimo kometomis 8 dešimtm. pabaigoje, sekantis šuolis jas tiriant
buvo kosminių zondų vizitai (tai tarsi perėjimas iš Tamsiųjų amžių į Renesansą). Pirmasis
buvo ICE, 1985 m. rugsėjo 11 d. praskriejo per Giacobini-Zinner kometos uodegą maždaug 8
tūkst. km atstumu nuo jos branduolio, o vėliau nuskriejo prisiartinti prie Halley kometos, kurią
1986 m. kovo mėn. iš arčiau tyrė net 6 zondai (Vega 1 03.06 8890 km; Suisei (Kometa) 03.08 150 tūkst.
km; Vega 2 03.09 8030 km; Sakigake (Pionierius) 03.11 7x106 km; Giotto 03.14 600 km).
Kartu organizuotas IHW intensyvių stebėjimų tinklas iš Žemės visuose dažniuose nuo UV iki 120 nm Nustatyta, kad kometos branduolys didesnis, nei tikėtasi (5,5 km) ir tamsesnis (apie 4%). Stebėta paviršiaus detalės (krateriai, briaunos, kalnai ir pan.). Patvirtinta, kad dujose daugiausia vandens. Magnetinio lauko nebuvimas užfiksuotas maždaug 5000 km srityje aplink branduolį. Aptikta nepaprastai didelis kiekis smulkių dulkelių (apie 10-19 kg). Pirmąkart stebėtos CHON struktūros. Bendrai, patvirtinti anksčiau sukurti kometų modeliai. Halley kometos stebėjimai sukaupė milžinišką duomenų kiekį. Vėlesni kitų ryškių kometų
stebėjimai (Wilson 1987 m., Austin 1990 m., Brorsen-Metcalf 1989 m., Levy 1990) leido
palyginti duomenis, o taip pat buvo nustatytos naujos molekulės: H2CO,
H2S ir CH3OH. Tobulesnė įranga leido stebėti ir tolimesnes ne
tokias ryškias planetas.
Kitas kometos aplankymas įvyko 1992 m. liepos 10 d., kai Giotto praskriejo pro Grigg-Skjellerup kometą. 2014 m. rugpjūčio 6 d. Čuriumovo-Gerasimenko kometą ėmė lydėti zondas "Rosette" - apie tai daugiau Naujas randevū kometai (pateiktas ir paviršiaus įvertinimas). Ten pristatyti ir naujausi atradimai. 21P / Giacobini-Zinner kometa Ją pirmąkart pastebėjo M. Giacobini 1900 m. gruodžio 20 d. Vandenio žvaigždyne. Po dviejų apsisukimų ją pakartotinai 1913 m. spalio 13 d. aptiko Ernst Zinner (Vokietija, Bambergas), stebėdamas kintančio ryškumo žvaigždes prie Beta Scuti. Apsisukimo periodas 6,62 m., afeliokas 6 AU, periheliokas 1,04 AU. Priartėjimo metu gali pasiekti 8 ryškumą, tačiau 1946 m. dėl eilės išsiveržimų pasiekė 5 ryškumą. Kitas priartėjimas 2012 m. Tai buvo pirmoji kometa, kurią aplankė dirbtinis zondas ICE (International Cometary Explorer) 1985 m. rugsėjo 11 d. perskriejo per jos uodegą. Jis nustatė, kad kometos jonizuota uodega yra apie 25 tūkst, km pločio. Joje rasti etano ir anglies monoksido (CO+) jonai (greičiausiai atnešti iš Kuiperio žiedo), kas patvirtino "purvino sniego kamuolio" teoriją. Jonų intensyvumas uodegoje padidėjo apie 100 kartų lyginant su Saulės vėju.
1998 lapkričio mėn. 1999 m. sausio mėn. kometos stebėjimai nustatė anomalią kometos spektro poliarizaciją, konkrečiau, neigiamą bangos gradientą. Tai gali sukelti nemažas organinės medžiagos kiekis arna gausesnis nei kitose kometose stambesnių dalelių kiekis. Giacobini-Zinner kometa yra Giacobinidų meteorų lietaus (dar vadinamų Drakonidais) šaltinis. Giacobinidai Giacobinidai (kitaip Drakonidai) spalio mėnesio meteorų lietus, gausiausias spalio 8-10 d. (ypač prieš auštant). Ypač gausūs buvo 1933 ir 1946 m., kai per valandą stebėta tūkstančiai meteorų. Michel Giacobini Michel Giacobini (1873-1938) prancūzų astronomas, atradęs keletą kometų, tarp jų ir 21P / Giacobini-Zinner, pirmąją aplankytą kosminio zondo, bei 41P / Tuttle- Giacobini-Kresak. Iki 1910 m. dirbo Nicos observatorijoje, o tada pasiprašė perkeliamas į Paryžiaus observatoriją. Pirmojo pasaulinio karo metu tarnavo savanoriu ir nukentėjo per dujų ataką. Po karo grįžo į astronominę veiklą. Giacobini vardu pavadintas ir 1937 m. gruodžio 24 d. atrastas asteroidas (1756 Giacobini). ICE
1982 m. birželio 10 d. pakeitė savo paskirtį. Pasinaudojęs nestabilumu Žemės-Menulio
bei Žemės-Saulės Lagranžo taškų nestabilumu, paliko "halo" orbitą ir per kitus 15 mėn.
sukosi orbitomis aplink Mėnulį. Paskutinis priartėjimas prie Mėnulio 1983 m. gruodžio 22 d.
buvo arčiausia jo paviršiaus tik 119,4 km. 1984 m. pradžioje jis vėl sukosi heliocentrine
orbita.
1985 m. rugsėjo 11 d. zondas 20,7 km/sek. greičiu praskriejo per Giacobini-Zinner
kometos plazminę uodegą, priartėdamas prie kometos iki 7862 km.. Gaila, kad dėl pradinės
misijos tikslo, jis neturėjo fotokameros. Tačiau jame buvo prietaisų dalelių, bangų, plazmos ir
magnetinių laukų matavimui. ICE neturėjo apsaugos nuo dulkių, tačiau išliko beveik
nepažeistas. Prietaisai rodė, kad jis per sekundę susidurdavo tik su viena dulkele, - rečiau,
nei tikėtasi.
1986 m. kovo mėn.pabaigoje ICE praskriejo tarp Saulės ir Halley kometos (greta jos buvo
ir kiti kosminiai zondai: Giotto, Vega 1, Vega 2, Suisei ir Sakigake) 28 x 106
km atstumu.
1991 m. NASA patikslino ICE misiją tirti Saulės karūnos išsiveržimus kartu su
antžeminiais stebėjimais ir Ulysses zondu. Nuo 1995 m. gegužės mėn. ICE veikė
neintensyviu budėjimo režimu ir po dviejų metų nutraukė veikimą. Jei misijos pradžioje
duomenų perdavimo greitis buvo 2048 bps, tai vėliau jis krito ir nuo 1991.12.27 nukrito iki 64
bps. Skraidantis dulkių siurblys Taip pat skaitykite: Rozetė: Naujas randevū kometai 1999 m. vasario 7 d. iš Kanaveralo iškyšulio Delta II raketa iškėlė rašomojo stalo dydžio ir 300 kg svorio
nepilotuojamą stotį romantišku Stardust (Žvaigždžių dulkių) pavadinimu. Jos misija buvo surinkti dulkes iš
Wild 2 kometos branduolio komos, o taip pat atviro kosmoso dulkių. Tai buvo pirmoji tokio tipo misija.
Pakeliui link kometos zondas taip pat ištyrė 5535 Annofrank asteroidą. Pradinė misija baigėsi 2006 m. sausio
15 d. į Žemę nuleidus 30x20 colių kapsulę su surinktomis dulkėmis. Tačiau zondo misija buvo pratęsta, -
pavadinta NExT, 2011 m. vasarį zondas pasiekė Tempel 1 kometą, jau aplankytą 2005 m. (Deep Impact
zondo). Stardust liovėsi veikęs 2011. m. kovą
Kapsulės 132 kapsulės celės pripildytos unikaliu silikoniniu aerogeliu, pasižyminčiu ypač mažu tankiu.
Todėl ši medžiaga sulėtinti ypač greitai skriejančias daleles joms neperkaistant taip, kad nesuirtų net
organinės molekulės, jei jų pasitaikytų dulkėse.
Wild 2 zondas pasiekė 2004 m. sausio 2 d., prie kometos priartėjusi iki 240 km. Atliktas detalus
kometos fotografavimas, surinkta dulkių iš jos uodegos ir atlikti kiti moksliniai tyrimai. Po 3,1 mlrd. mylių kelio
kapsulė 12,9 km/sek greičiu įlėkė į Žemės atmosferą ir nusileido dykumoje JAV Jutos valstijoje. Atidarius
kapsulę pamatyta, kad misija įvykdyta buvo sugauta apie 30 stambių ir daug smulkių kometos dalelių.
Atvežtose dulkėse rasta magnio, aliuminio, chromo, nikelio, mangano, vario, galio ir, visai netikėtai, geležies
Fe60 izotopo gana jauno elemento, nes turi gana trumpą suskilimo pusperiodį kas kelia
papildomus klausimus apie Saulės sistemos susidarymą.
Iš aerogelio buvo pagamintos plėvelės, kurių nuotraukų analizei NASA kreipėsi į Interneto
bendruomenę, kviesdama dalyvauti Stardust@Home (http://stardustathome.ssl.berkeley.edu) projekte,
panašiame į SETI@Home ir kitus (paskaitykite, kaip galima dalyvauti tokiuose projektuose). Šio projekto
dalyvis Bruce Hudsonas 2010 m. rado vieną kosminės dulkės fragmentas atradėjas jį pavadino Orionu.
Bet verta paminėti ir kitą su zondu susijusį žygdarbį matematinius paskaičiavimus, leidusius tiksliai gražinti kapsulę po tokios ilgos 7 m trukusios kelionės. Reikia prisiminti, kad skrydžiai nevyksta trumpiausiu keliu o labiausiai ekonomišku. Pakeliui kosminis aparatas pasinaudoja Žemės, Mėnulio, kitų planetų traukos jėga. Pavyzdžiui, dažnai panaudojami vadinamieji Lagranžo taškai, kuriuose dangaus kūnų poveikiai vienas kitą kompensuoja. Iš šių taškų labai lengva pasukti bet kuria kryptimi (daugiau apie Lagranžo taškus žr. >>>>>> ). Atsiliepimus ir pastabas galite palikti pagrindinio san-taka station puslapio gale. Papildomai skaitykite:
|
stebėjimų. Gauti duomenys atitiko vandens fotolizės schemą. Aikin (1974) parodė, kad
pagrindinis mechanizmas yra krūvio pasikeitimas, kurio metu susidaro
H3O+ jonas, kuris vėliau suskyla. Šis jonas buvo vienu
pagrindiniu jonų Giacobini-Zinner ir 
Taip pat prie uodegos kraštų rasta jonų, turinčių M/Q = 24 +- 1, kuriuos M. Coplanet ir kt.
(J. Geophys. Res., 1987, 87) identifikavo kaip C+2 arba
Na+. Vėliau, nustačius neutralų natrį Hale-Bopp kometos uodegoje (G.
Cremoneseet et al., Astrophys.J.Lett., 1997, 490), ICE duomenys buvo peržiūrėti ir tie jonai
dabar laikomi Na+.
International Cometary Explorer (pradžioje ISEE-3 palydovas, International
Sun-Earth Explorer) paleistas 1978 m. rugpjūčio 12 d. NASA ir ESA Saulės vėjo sąveikos su
Žemės magnetiniu lauku tyrimui. Programą sudarė 3 palydovai: pora ISEE-1 ir ISEE-2 bei
heliocentrine orbita skriejantis ISEE-3. Jis buvo pirmasis palydovas, skriejantis šio tipo "halo"
(L1) orbita (maždaug 1,5 mln. km. aukštyje). Vėliau buvo pasiųstas aplankyti
Giacobini-Zinner ir Halley kometas tapęs pirmuoju zondu, aplankiusiu daugiau nei vieną
kometą. Svėrė 390 kg, savo misiją baigė 1997 m. gegužės mėn. 5 d.
