Комета ХякутакеПрізвище астронома й назву комети часто помилково транслітерують з англійської як «Хіякутаке», «Хіакутаке», і навіть «Хайекутейк». Див. Система Поліванова. (тимчасове позначення C/1996 B2) — довгоперіодична комета, яку відкрив 30 січня 1996 року японський астроном-аматор Юдзі Хякутаке. У березні 1996 року комета пройшла порівняно близько від Землі (її підхід був одним із максимальних зближень комет із Землею за останні 200 років). Комета була дуже яскравою і її легко можна було побачити неозброєним оком у нічному небі, завдяки чому отримала назву «Велика комета 1996». На деякий час комета Хякутаке затьмарила комету Гейла — Боппа, яка тоді наближалася до внутрішньої області Сонячної системи.
Спостереження за кометою Хякутаке призвело до кількох наукових відкриттів. Найбільше вчених здивувало виявлене вперше рентгенівське випромінювання комети, викликане, ймовірно, взаємодією іонізованого сонячного вітру з нейтральними атомами в комі комети. Крім того, космічний апарат «Улісс» несподівано для всіх перетнув хвіст комети Хякутаке на відстані понад 500 млн км від ядра.
До останнього проходу комети Хякутаке через Сонячну систему її орбітальний період дорівнював 17000 років, але після взаємодії з гравітаційним полем планет-гігантів він збільшився до 70 000 років або й більше.
Відкриття Комету відкрив 30 січня 1996 року японський астроном-аматор Юдзі Хякутаке. До того моменту він уже кілька років займався пошуком комет, що багато в чому визначило його переїзд до префектури Каґосіма заради темнішого неба сільських районів. Місцем його звичайних спостережень була гора приблизно за 15 км від його будинку. Для огляду зоряного неба він використовував потужний ширококутний астрономічний бінокль з 6 — дюймовими об'єктивами (150 мм) Fujinon 25x150 MT-SX, встановлений на монтуванні.
Ця комета стала другою, яку відкрив Хякутаке. Першу,C/1995 Y1 він відкрив 26 грудня 1995 року, проте потім та не досягла великої яскравості: спостерігати її можна було лише в телескоп. П'ять тижнів по тому, спостерігаючи за C/1995 Y1 і навколишнім простором, він помітив ще одну комету, всього за 4° від тієї ділянки неба, де раніше виявив першу. Згадуючи про свій стан у момент виявлення нової комети, Хякутаке писав:
Чесно кажучи, я був трохи розгублений. Моя реакція була дещо важкою для розуміння, оскільки спочатку я мав намір поїхати [на своє звичайне місце], щоб зробити знімок першої комети. Другу комету я знайшов у тому ж місці, що й першу, поруч з сузір'ями Терезів і Гідри.
Насилу вірячи у свою удачу, Хякутаке повідомив про відкриття в Національну астрономічну обсерваторію Японії. У той же день відкриття підтвердили незалежні спостерігачі. У момент виявлення комета перебувала на відстані приблизно 2 а. е. від Сонця, маючи видиму зоряну величину 11,0 m і кутовим діаметром 2,5-3 хвилини. Вже після відкриття комети її знайшли на знімку, зробленому 1 січня 1996 року (тобто до того, як її відкрили), коли вона перебувала на відстані 2,4 а. е. від Землі і мала блиск 13,3m.
Перші розрахунки орбіти комети, які виконав керівник Центрального бюро астрономічних телеграм Браян Марсден 3 лютого, показали, що 25 березня 1996 комета пройде приблизно на відстані 0,1 а. о. 0,1 а. о. = 15 млн км або 40 відстаней від Землі до Місяця. від Землі. Для комет це дуже мала відстань: в минулому столітті лише чотири «хвостаті мандрівниці» проходили ближче: С/1983 H1 (IRAS — Аракі — Алкока), 7P/Понса — Віннеке, 73P/Швассмана — Вахмана і C/1983 J1 (Сугано — Сайгуси — Фудзікави).
На початок 1996 року яскраві комети не з'являлися майже 20 років: останньою «Великою» була комета Веста (C/1975 V1). З середини 1995 року астрономи вже очікували на появу іншої комети, C/1995 O1 (Хейла — Боппа), якій передрікали, що вона порушить цей довгий «безкометний» період у 1997 році. Відкриття комети Хякутаке дало підставу припускати, що вона випередить Хейла — Боппа і стане наступною в низці яскравих комет, якщо тільки її активність збережеться.
Комети, що вперше прилітають в нашу систему з хмари Оорта, нерідко спочатку яскраво «спалахують», але потім їх блиск спадає, як тільки випаровується їхній верхній шар летких речовин. Так, наприклад, сталося з кометою Когоутека в 1973 році: спочатку вважали, що вона буде дуже яскравою, але комета не виправдала прогнозів, досягнувши лише помірних показників. Вже від самого початку розрахунки орбіти показували, що комета Хякутаке — не «нова», а довгоперіодична: востаннє вона була в Сонячній системі приблизно 17000 років тому, причому вона наближалася до Сонця не один раз. Ці дані вказували на те, що яскравість C/1996 B2 не зазнаватиме різких змін, і що поява комети буде дуже пам'ятною подією.
Прохід комети повз Землю
До середини лютого комета досягла яскравості 8,5m, і її стало можливим спостерігати в невеликі біноклі, а до кінця лютого — вже побачити неозброєним оком. До середини березня вона все ще була не надто помітною, досягнувши лише 4-й зоряної величини і маючи хвіст завдовжки 5°. Однак чим ближче комета підходила до Землі, тим швидше зростали її яскравість, діаметр коми і довжина хвоста. Так, якщо 13 березня кутовий діаметр коми C/1996 B2 оцінювався у 20 хвилин, то 19 березня він перевищив 1°, що вдвічі більше, ніж видимий діаметр Місяця. До 24 березня комета стала одним з найяскравіших об'єктів нічного неба, а довжина її хвоста була вже 35°. Комета мала примітний синювато-зелений колір.
25 березня комета Хякутаке максимально наблизилася до Землі (0,1018 а. о. = 15,2 млн км). Комета рухалася настільки швидко (близько 50 км/с), що її рух можна було помітити всього за кілька хвилин спостереження зоряного неба; за 30 хвилин вона покривала відстань, яка дорівнювала повному діаметру Місяця (0,5°). Спостерігачі повідомляли, що її яскравість дорівнює 0-й зоряній величині, а довжина хвоста виросла до 80° (абсолютний рекорд відомого розміру хвоста комети). Її кома, що перебувала тоді майже в зеніті для спостерігачів середніх північних широт, досягала приблизно 1,5-2° у діаметрі (тобто приблизно 3-4 повних діаметра Місяця). Навіть неозброєним оком можна було легко побачити, що голова комети має зеленуватий колір (наслідок сильної емісії двохатомного вуглецю C2).
Під час проходження комети поруч із Землею жителі північної півкулі мали змогу спостерігати її всю ніч, оскільки через свій великий нахил видима траєкторія комети Хякутаке пролягала по навколополярних сузір'ях. Такі умови спостереження для комет незвичні: найяскравіші комети XX століття доводилося спостерігати під час сутінок, а більшість інших комет відкриваються поблизу Сонця в так званій «зоні Еверхарт».
На відміну від інших «Великих» комет, зокрема, тієї ж комети Гейла — Боппа, поява якої відбулася наступного 1997 року, C/1996 B2 стала помітною саме завдяки своєму зближенню з Землею, а не через свої розміри, внаслідок цього вона була яскравою лише кілька днів. Крім того, в деяких країнах Європи (зокрема, Англії) через несприятливі погодні умови в березні 1996 її спостереження було сильно утруднене.
Перигелій і шлях після нього
Після близького підходу до Землі блиск комети впав до 2-ї величини, і тримався біля цього значення поблизу перигелію (1 травня 1996 року), після чого продовжив спадати. На додачу до іонного хвоста, який можна було спостерігати раніше, у комети з'явився пиловий хвіст. Щоправда, тепер уже її близькість до Сонця ускладнювала спостереження. Вивчення комети під час проходження перигелію тривало за допомогою супутника SOHO, який в цей же час зареєстрував великий викид корональних мас. Відстань між кометою і Сонцем тоді становила 0,23 а. о. для порівняння, радіус орбіти Меркурія — 0,39 а. о..
Після проходження перигелію Хякутаке швидко втратила яскравість і до кінця травня стала невидимою неозброєним оком. Її орбітальний шлях швидко переніс її в південні широти неба, але після перигелію за нею спостерігали значно менше. Останнє відоме спостереження комети відбулося 2 листопада.
Хякутаке проходила через внутрішню Сонячну систему приблизно 17 000 років тому, при чому гравітаційні взаємодії з газовими гігантами під час проходження у 1996 році значно розтягнули її орбіту, і барицентричні розрахунки орбіти комети передбачають, що вона не повернеться до внутрішньої Сонячної системи приблизно протягом 70 000 років. При цьому точка максимального віддалення від Сонця (афелій) розташована за 4560 а. о. (або 0,072 св. р.).
Наукові результати
Орбіта
Орбіта комети Хякутаке має низку особливостей. Крім того, що траєкторія комети дозволила їй зблизитися з Землею, виявлено ще один незвичайний факт: площина орбіти комети має нахил 125°, тобто розташована майже перпендикулярно до площини екліптики. Цей факт, а також довгий період комети вказують на те, що вона утворилася в хмарі Оорта, а не в поясі Койпера.
Коли були виконані перші розрахунки орбіти комети, науковці усвідомили, що вона пройде лише на відстані 0,1 а.о. від Землі 25 березня. Цікаво зазначити, що лише чотири комети в попередньому столітті проходили ближче. На той час комета Гейла–Боппа вже обговорювалася як можлива «велика комета», проте зрештою астрономічна спільнота дійшла висновку, що Хякутаке також може стати вражаючою через своє близьке проходження.
Крім того, орбіта комети Хякутаке означала, що вона, ймовірно, вже кілька разів проходила поблизу Сонця, та її зближення у 1996 році не було її першим прибуттям із хмари Оорта (області, звідки походять комети з орбітальними періодами в мільйони років). Комети, що вперше входять у внутрішню Сонячну систему, можуть швидко збільшувати яскравість, а потім тьмяніти поблизу Сонця, оскільки шар дуже летких речовин випаровується. Так було з кометою Когоутека у 1973 році, коли спочатку її вважали потенційно вражаючою, але вона виявилася лише помірно яскравою. Старіші комети в свою чергу демонструють більш стабільний характер зростання яскравості.Таким чином, усі ознаки вказували на те, що комета Хякутаке буде яскравою.
Окрім близького проходження повз Землю, комета також була видимою протягом усієї ночі для спостерігачів у Північній півкулі під час максимального зближення завдяки своїй траєкторії, яка проходила дуже близько до Полярної зорі. Це було незвичним явищем, оскільки, для порівняння, більшість комет перебувають близько до Сонця на небі в період найбільшої яскравості, через що вони спостерігаються на не повністю темному небі.
Прохід космічного апарата через хвіст комети
1 травня 1996 року сталася подія, яку не передбачали вчені: дослідницький апарат «Улісс» пройшов через хвіст комети Хякутаке. Тоді він перебував на відстані 3,73 а. о. від Сонця, а кут нахилу до екліптики становив близько 45°. Свідоцтва про зустріч не були виявлені аж до 1998 року. Група астрономів, що вивчали архівні дані з Улісса, звернула увагу на різке підвищення рівня протонів, а також зміни сили і напряму магнітного поля навколо апарата під час польоту. Це означало, що Улісс перетнув слід якогось об'єкта, передбачали, що комети.
З'ясуванням, що це був за об'єкт, зайнялися 2000 року дві незалежні групи вчених. Група, що займається магнітними вимірами з магнітометром, виходила з того, що такі зміни магнітного поля схожі з явищами, які, як вважають, відбуваються в іонних хвостах комет. Не виявивши зареєстрованих комет поблизу Улісса, група розширила пошуки. Незабаром вона з'ясувала, що 23 квітня 1996 року Хякутаке перетнула орбітальну площину апарата, перебуваючи на відстані 500 млн км від нього. Під дією сонячного вітру зі швидкістю близько 750 км/с зміщення хвоста до точки зустрічі з апаратом зайняло б якраз 8 днів. На підставі даних Улісса було також встановлено, що джерело сліду перебувало в площині орбіти комети Хякутаке.