Телескоп Subaru определил форму и измерил температуру ядра кометы Энке
Японские астрофизики определили форму и измерили температуру ядра кометы Энке, причем сделали это — впервые — посредством наземных наблюдений. Статья с результатами вышла в The Astronomical Journal.
Комета 2P/Энке названа в честь немецкого астронома XIX века Иоганна Энке, который подробно изучил ее орбиту и показал, что это короткопериодическая комета, проходящая вблизи Солнца примерно каждые 3,3 года. Казалось бы, такие частые визиты должны упростить изучение кометы — но с приближением к светилу ее окутывает кома, скрывающая ядро.
Авторы исследования проанализировали данные излучения кометы Энке с длиной волны около 10 мкм, полученные с помощью установленной на Subaru охлаждаемой камеры-спектрометра среднего инфракрасного диапазона (COMICS). Высокое пространственное разрешение телескопа помогло убедиться, что объектом наблюдений было именно ядро, а не кома — выглядело оно как точечный источник; к тому же с комой Энке повезло — она не очень густая.
Быстро вращающееся вытянутое ядро
Комету наблюдали ночью 12 ноября 2003 года. Яркость ее менялась, из чего был сделан вывод, что ядро — вытянутое и довольно быстро вращается. Размеры его оценили примерно в 3,2×7,2 км.
Предыдущие наблюдения в видимом свете и радиолокационное изучение Энке также указывали на вытянутую форму ее ядра; схожую картину давали наблюдения, проводившиеся космическими аппаратами. Оценки размеров, правда, были куда более приблизительными.
Сопоставление теплового излучения, наблюдавшегося через разные фильтры, дало температуру поверхности ядра 328±7 кельвинов (около 55 °C), когда комета находилась примерно в 1,1 а. е. от Солнца. Это хорошо согласуется с температурой около 327 кельвинов, предсказанной эмпирической моделью на основе предыдущих наблюдений.
Комета Энке занимает особое место в науке. Именно на ее примере ученые пришли к понятию «негравитационного эффекта», при котором газ, истекающий из ядра, действует подобно ракетному двигателю, толкая ядро и изменяя его орбиту. Еще Энке заметил, что орбитальный период кометы сокращается. Новое исследование стало еще одним аргументом в пользу роли «реактивной тяги» в этих изменениях — хотя и не уточнило ее вклад.
Почему так долго обрабатывались данные наблюдений
В 2021 году та же группа изучала ядро кометы 460P/PanSTARRS. Именно сопоставление с ее данными помогло в правильной интерпретации наблюдений Энке более чем 20-летней давности.
Средний инфракрасный диапазон хорошо подходит для регистрации теплового излучения ядра, но это сложный для наземных наблюдений диапазон — эти длины волн легко поглощаются водяным паром в атмосфере Земли, мешает нагрев воздуха и самого телескопа. В этом плане Subaru очень удачно расположен — на вершине Маунакеа на высоте около 4200 метров сухо и прохладно.
Работа COMICS завершена в 2020 году. В настоящее время под руководством Оцубо Такафуми из Университета профессиональных и экологических наук, возглавлявшего это исследование, ведется работа по перезапуску прибора.
«Наше исследование кометы Энке показало, что наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне позволяют напрямую регистрировать тепловое излучение самого ядра. Перезапустив COMICS, мы надеемся детально изучить формы, температуры и поверхностные материалы многих других кометных ядер и приблизиться к раскрытию их истинного облика», — пояснил астроном.
