Los cometas circunsolares Kreutz son una familia de cometas circunsolares que lleva el nombre del astrónomo Heinrich Kreutz , quien fue el primero en mostrar su relación [1] . Se cree que son todas partes de un gran cometa , que colapsó hace varios siglos .
Algunos de estos se han convertido en Grandes Cometas , a veces incluso visibles cerca del Sol durante el día . El último de ellos, el cometa Ikei-Seki , que apareció en 1965 , se convirtió probablemente en uno de los cometas más brillantes del último milenio . Existe una alta probabilidad de que se descubran nuevos miembros brillantes de esta familia en las próximas décadas [2] .
Los primeros cometas de la familia fueron descubiertos a simple vista . Desde el lanzamiento del satélite SOHO en 1995, se han descubierto varios cientos de miembros más pequeños de la familia, algunos de los cuales tienen solo unos pocos metros de diámetro. Todos ellos colapsaron completamente al acercarse al Sol [2] . Las imágenes del satélite SOHO están disponibles a través de Internet , y los cometas son descubiertos principalmente por astrónomos aficionados [2] .
El primer cometa descubierto en órbita extremadamente cerca del Sol fue el Gran Cometa de 1680 . Voló a una distancia de sólo 200.000 km (0,0013 AU ) de la superficie del Sol, que es aproximadamente la mitad de la distancia entre la Tierra y la Luna [3] . Así, se convirtió en el primer cometa circunsolar conocido. Su distancia de perihelio (es decir, desde el centro del Sol, y no desde la superficie) era de solo 1,3 radios solares. Para un hipotético observador en la superficie del cometa, el Sol ocuparía un ángulo de 80° en el cielo, sería 27.000 veces más grande y brillante que en la Tierra, emitiendo 37 megavatios de calor por metro cuadrado de superficie del cometa.
Los astrónomos de la época, incluido Edmund Halley , sugirieron que se trataba del regreso de un cometa que había sido observado en 1106 también cerca del Sol [3] . 163 años después, en 1843, apareció otro cometa que pasó cerca del Sol. Y aunque los cálculos de la órbita del cometa mostraron que su período fue de varios siglos, algunos astrónomos se preguntaron si este era el regreso del cometa de 1680 [3] . El brillante vagabundo espacial de 1880 tenía casi la misma órbita que el cometa de 1843, al igual que el subsiguiente Gran Cometa de Septiembre de 1882 . Se ha propuesto una explicación de que pudo haber sido el mismo cometa, pero su período orbital se acortó de alguna manera con cada paso del perihelio, posiblemente debido a la fricción contra alguna sustancia que rodea al Sol [3] .
También se planteó otra hipótesis: todos estos cometas eran fragmentos de un antiguo cometa circunsolar [1] . Esta suposición se hizo en 1880 y se volvió especialmente plausible después de que el Gran Cometa de 1882 se dividiera en varias partes. En 1888, Heinrich Kreutz publicó un artículo [4] en el que mostraba que los cometas brillantes de 1843, 1880 y 1882 parecen ser fragmentos de un cometa gigante que se había derrumbado hacía mucho tiempo [1] . También se ha comprobado que el cometa de 1680 no tiene nada que ver con ellos.
Después de la aparición del siguiente cometa de la familia en 1887, no se vio ninguno hasta 1945 [5] . Dos miembros de la familia aparecieron en la década de 1960 : los cometas Pereira (1963) e Ikea-Seki . Este último alcanzó su máximo brillo en 1965 y tras su perihelio se partió en tres partes [2] . La aparición de estos cometas casi uno tras otro despertó un nuevo interés en el estudio de la dinámica de los cometas de Kreutz [5] .
Los cometas más brillantes de la familia Kreutz eran visibles a simple vista incluso durante el día. Los tres más impresionantes son los Grandes Cometas de 1843, 1882 y 1965 (el último se llama "Ikea-Seki"). Otro miembro famoso de la familia fue el cometa del eclipse de 1882 [1] .
El gran cometa de 1843 fue visto por primera vez a principios de febrero [6] , más de tres semanas antes de su perihelio, que pasó el 27 de febrero. Entonces estaba a una distancia extremadamente pequeña del Sol, alrededor de 0,006 AU, como resultado de lo cual era visible en el cielo incluso a simple vista durante el día, y a una distancia récord del disco solar, alrededor de unos pocos grados [7] [6] [ 8] .
Después de pasar el perihelio, el cometa se hizo visible por la mañana y su cola aumentó significativamente: su tamaño angular alcanzó los 50° [6] y su longitud física fue de 300 millones de km [9] . Fue la cola más larga registrada hasta la aparición del cometa Hyakutake en 1997, cuya cola era casi el doble de larga: 570 millones de km, o 3,8 UA. mi [10] .
El cometa permaneció muy visible a principios de marzo: su magnitud en el perigeo (6 de marzo) fue de unos -3 m [7] . Se observa que superó en brillo a todos los cometas que se observaron durante los 7 siglos anteriores [9] y fue comparable a Venus y la Luna en luna llena [6] [8] . En los días en que el brillo era mayor, el cometa era visible solo en las latitudes del sur [9] . En abril, el brillo del cometa se perdió de vista a simple vista. La última observación está fechada el 19 de abril [6] .
El gran cometa de marzo de 1843 causó una gran impresión en los contemporáneos, la gente del pueblo, provocando numerosos estados de pánico [6] .
Un grupo de personas que observaban un eclipse solar en el verano de 1882 en Egipto se sorprendieron mucho cuando un brillante rayo de luz se hizo visible cerca del Sol al comienzo de la fase total. Por una interesante coincidencia, el eclipse coincidió en el tiempo con el paso del perihelio de uno de los cometas de Kreutz. Solo por esto se hizo famosa, por el bajo brillo del cometa, ya no se la observaba. Las fotografías del eclipse muestran que durante el 1 minuto 50 segundos que duró el eclipse, el cometa se movió notablemente, de modo que su velocidad fue de casi 500 km/s. Este cometa a veces se llama Cometa de Tevfik, en honor a Tevfik , Jedive de Egipto en ese momento [3] .
El Gran Cometa de 1882 es el cometa más brillante del siglo XIX y uno de los más brillantes del último milenio [2] . Fue descubierto de forma independiente por varias personas a principios de septiembre de ese año. El día del perihelio, el 17 de septiembre, se hizo visible a plena luz del día. Después de pasar el perihelio, estuvo brillante durante varias semanas más. Su cola aumentó mucho de tamaño y tenía una forma específica, y también estaba dividida en dos por una franja oscura. El núcleo, por su parte, adquirió una forma fuertemente alargada, y en telescopios potentes se pudo ver que estaba dividido en 2 partes, algunas de ellas registraron un mayor número de fragmentos. También se observaron otros efectos inusuales: puntos de luz cerca de la cabeza del cometa, una segunda cola dirigida hacia el Sol. Las observaciones duraron hasta junio de 1883 [11] [12] [13] . Según los cálculos modernos, este cometa, junto con el cometa Ikeya-Seki de 1965, pertenece al segundo subgrupo de fragmentos del cometa progenitor [2] [14] [7] .
El cometa Ikeya-Seki es el último de los cometas Kreutz casi solares más brillantes. Fue descubierto de forma independiente por dos astrónomos aficionados japoneses el 18 de septiembre de 1965, con un intervalo de 15 minutos, y fue inmediatamente asignado a esta familia [3] . A medida que se acercaba al Sol en las próximas 4 semanas, su brillo aumentó rápidamente y el 15 de octubre alcanzó una magnitud de 2 m . El cometa pasó el perihelio el 21 de octubre y fue visible para personas de todo el mundo durante el día [3] . Su brillo máximo, según diversas estimaciones, osciló entre -10 y -17 m , superando el brillo de la luna llena y cualquiera de los cometas observados después de 1106.
Los astrónomos japoneses, utilizando un coronógrafo , registraron que 30 minutos antes de su perihelio, el cometa se dividió en 3 partes. Cuando el cometa reapareció en el cielo de la mañana a principios de noviembre, dos núcleos eran claramente visibles y había dudas sobre el tercero. Durante noviembre, el cometa desarrolló una cola prominente de 25°. El cometa fue observado por última vez en enero de 1966 [15] .
Durante los últimos 200 años, diez cometas de la familia se han vuelto bastante brillantes y se han descubierto desde la Tierra [16] :
El primer intento de describir la historia de la familia de cometas circunsolares y encontrar su "progenitor" fue un estudio realizado por Brian Marsden [3] [5] . Todos los miembros conocidos de la familia antes de 1965 tenían casi la misma inclinación orbital (144°) y longitud del perihelio (280-282°), con algunas excepciones, muy probablemente debido a métodos imperfectos para calcular órbitas. Al mismo tiempo , se han registrado muchos valores diferentes para el argumento del perihelio y la longitud del nodo ascendente [5] .
Marsden descubrió que la familia de cometas se puede dividir en dos grupos con parámetros orbitales ligeramente diferentes. Esto indicó que los cometas se formaron en varias etapas: pasajes cerca del Sol [3] . Al estudiar las órbitas del cometa Ikeya-Seki y el cometa de 1882, Marsden encontró que la discrepancia entre los parámetros de sus órbitas durante sus anteriores acercamientos al Sol eran del mismo orden que las discrepancias entre los parámetros de las órbitas de las partes. del cometa Ikeya-Seki después de su destrucción [14] . Esto sugirió que ambos eran partes del mismo cometa que se había fragmentado durante un perihelio anterior. El candidato más adecuado para el cometa padre fue el Gran Cometa de 1106 : el período orbital calculado del cometa Ikea - Seki dio el momento del acercamiento anterior al Sol muy cercano a esta fecha. El período del cometa en 1882 dio la fecha del perihelio varias décadas después, pero esta discrepancia estaba dentro del error de medición [3] .
Los cometas de 1843 (Gran Cometa 1843) y 1963 ( Cometa Pereira ) parecían muy similares, pero cuando se calculó su trayectoria hasta el perihelio anterior, quedó una discrepancia bastante grande entre los parámetros de sus órbitas. Esto probablemente significa que se separaron una revolución más antes del último perihelio [14] . Ambos, muy probablemente, no están relacionados con el cometa de 1106, sino con algún cometa que apareció 50 años antes que él [1] . Los cometas de 1668, 1695, 1880 y 1963 también están en este subgrupo, llamado Subgrupo I. Sus miembros probablemente se dividieron en el perihelio anterior o incluso anterior [1] .
A su vez, los cometas circunsolares de 1689, 1702 y 1945 eran muy similares a los cometas de 1882 y 1965 [3] , pero sus órbitas no se calcularon con suficiente precisión para saber si se separaron del cometa principal en 1106 o en su pasaje anterior, en algún lugar entre los siglos III y V a.C. mi. [2] Estos cometas han sido denominados Subgrupo II . [1] El cometa White-Ortiz-Bolelli de 1970 pertenece a este subgrupo en lugar del primero [17] ; pero parece que su separación del cometa padre ocurrió una revolución más antes de que este último se rompiera en fragmentos [1] .
Las diferencias entre el primer y el segundo subgrupo indican un origen de dos cometas progenitores diferentes que, a su vez, alguna vez fueron partes del mismo cometa progenitor y se separaron unas pocas revoluciones antes [1] . Uno de los posibles candidatos para el papel de progenitor es el cometa observado por Aristóteles y Ephor en el 371 a. mi. Efor señaló que vio el cometa dividirse en dos partes, pero este es un hecho controvertido [2] . En cualquier caso, el cometa principal debe haber sido muy grande, del orden de 100 km de diámetro [1] (en comparación, el núcleo del cometa Hale-Bopp tenía unos 40 km de diámetro).
El número de cometas pertenecientes al primer subgrupo es cuatro veces mayor que los cometas del segundo subgrupo. Lo más probable es que el cometa original se dividiera en partes de tamaño desigual [1] . La órbita del cometa de 1680 no se ajusta a la descripción de las órbitas de los cometas del primer o segundo subgrupo, pero es posible que esté asociada con los cometas Kreutz, habiéndose separado del cometa principal mucho antes de su formación. [2] .
La familia de cometas Kreutz probablemente no sea única. Los estudios muestran que para cometas con una alta inclinación orbital y una distancia perihelio de menos de 2 UA. es decir, el efecto general de las fuerzas gravitatorias conduce al hecho de que tales cometas se vuelven circunsolares [18] . Por ejemplo, un estudio encontró que el cometa Hale-Bopp tiene un 15% de posibilidades de convertirse en circunsolar [19] .
Hasta hace poco, era posible una situación en la que incluso el brillante cometa Kreutz podría pasar desapercibido cerca del Sol si su perihelio cayera en el intervalo de mayo a agosto [1] . En esta época del año, para un observador desde la Tierra, el Sol cubrirá casi toda la trayectoria del cometa, y solo podrá verse cerca del Sol, y solo en condiciones de alto brillo. Entonces, solo una coincidencia accidental de dos fenómenos astronómicos hizo posible detectar el Eclipse Comet en 1882 [1] .
Después de 1970, no se vieron los brillantes cometas Kreutz. Sin embargo, durante la década de 1980, con la ayuda de dos satélites que exploraban el Sol, se descubrieron inesperadamente varios miembros nuevos de la familia: 10 fueron descubiertos por el satélite P78-1 (SOLWIND) de 1979 a 1984, otros 10 por el SMM (Solar Máxima Misión) satélite en 1987-1989 [20] .
Y con el lanzamiento de SOHO en 1995, fue posible observar cometas volando cerca del Sol en cualquier época del año. Este satélite le permite estudiar las partes del cielo que están muy cerca de la estrella [2] . Con él, se han descubierto cientos de nuevos cometas casi solares, algunos de los cuales tienen núcleos de solo unos pocos metros de diámetro. Aproximadamente el 83% de estos cometas descubiertos por SOHO pertenecen a la familia Kreutz [21] . El resto se conoce comúnmente como cometas circunsolares "no kreuzianos" o "aleatorios". Ni un solo cometa de la familia Kreutz, descubierto por este satélite, sobrevivió a su perihelio, evaporándose finalmente [2] .
El 27 de noviembre de 2011, el astrónomo aficionado australiano Terry Lovejoy descubrió un cometa brillante de la familia Kreutz. Este descubrimiento fue el primer descubrimiento del cometa Kreutziano desde la Tierra en 40 años. El cometa C/2011 W3 (Lovejoy) pasó el perihelio el 16 de diciembre de 2011, alcanzando un máximo de aproximadamente menos cuarta magnitud.
Más del 75% de los cometas circunsolares han sido descubiertos por astrónomos aficionados basándose en imágenes SOHO disponibles en Internet . Además, algunos astrónomos han realizado un número bastante impresionante de descubrimientos: por ejemplo, Rainer Kracht de Alemania descubrió 211 cometas, Hua Su de China - 185 y Michael Oates del Reino Unido - 144 cometas [22] . Hasta el 30 de enero de 2009, se han descubierto más de 1606 cometas Kreutz casi solares [23] .
Las observaciones de SOHO muestran que los cometas circunsolares a menudo aparecen en parejas, con varias horas de diferencia. Es poco probable que esto sea una coincidencia; además, tales pares no pueden ser el resultado de la división de un cometa durante el perihelio anterior, ya que los fragmentos están demasiado separados [2] . Por el contrario, todo apunta a que se destruyen lejos del perihelio. Se han registrado muchos casos de cometas rompiéndose lejos del perihelio; en el caso de los cometas Kreutz, la fragmentación probablemente comienza durante el paso del perihelio y continúa en cascada durante el vuelo a lo largo del resto de la órbita [2] [18] .
Además, desde el 26 de junio de 2010, un par de naves espaciales STEREO han descubierto 24 cometas Kreutz (2008-2010) [24] .
Poco se sabe sobre las características físicas de los cometas Kreutz. Se ha establecido que el tamaño de los núcleos de la mayoría de los cometas casi solares es extremadamente pequeño. El diámetro del núcleo incluso de los cometas más brillantes registrados por SOHO no supera varias decenas de metros [20] . A modo de comparación, el diámetro del Sol es de 1.390.000.000 metros , el núcleo del cometa Hale-Bopp es de 40.000 metros y el del cometa 103P/Hartley es de unos 1.500.
También hay muy pocos estudios sobre la composición química de los cometas Kreutz. Esto se debe en parte al hecho de que los cometas de esta familia descubiertos en los últimos años eran visibles solo unos minutos, después de lo cual desaparecían para siempre. Algunas unidades fueron descubiertas desde la Tierra y fueron observadas durante varios días, sin embargo, la proximidad al Sol y las condiciones climáticas adversas tampoco permitieron analizarlas en detalle. De toda la familia Kreutz, las mejores condiciones para el estudio las presentaron dos cometas: el Gran Septiembre de 1882 [25] y el Ikea-Seki de 1965 [26] [27] -aunque, dado el nivel de desarrollo de la tecnología astronómica , podrían No se han estudiado tan bien, por ejemplo, los cometas más brillantes de la última década y media: Hyakutake (1996), Hale-Bopp (1997) y McNaught (2007).
Al estudiar los espectros de los cometas en 1882 y 1965, se encontraron rastros de la emisión de elementos pesados : hierro , níquel , sodio , potasio , calcio , cromo , cobalto , manganeso , cobre , vanadio , lo que permitió suponer que en los cometas con una pequeña distancia de perihelio, no solo gases congelados, sino también polvo. Dado el tamaño de la mayoría de los cometas Kreutz, es seguro decir que se queman por completo cuando pasan cerca del Sol [28] .
Los átomos de los cometas evaporados son ionizados y transportados por el viento solar , convirtiéndose en los llamados iones capturados ( ing. PUI, iones de captación ), que se transportan por todo el sistema solar . Se supone que una proporción bastante grande de los iones atrapados son precisamente las partículas que quedan de los cometas casi solares quemados [29] .
Los cometas Kreutz pudieron observarse claramente como una sola familia durante muchos milenios más. Con el tiempo, sus órbitas se distorsionarán debido a las perturbaciones gravitatorias; sin embargo, a juzgar por el ritmo de destrucción de estos cometas, es posible que desaparezcan por completo incluso antes de que la familia se disperse por la gravedad [18] . Los continuos descubrimientos de muchos pequeños cometas Kreutz con la ayuda del satélite SOHO permiten una mejor comprensión de la dinámica de formación de las familias de cometas [2] .
El último cometa brillante de la familia Kreutz fue el cometa Lovejoy en 2011. La probabilidad de que aparezca otro cometa brillante Kreutz en un futuro próximo es imposible de predecir, pero dado que en los últimos 200 años se han podido observar a simple vista unos 10 cometas de esta familia, se puede estar seguro de que tarde o temprano aparecerá otro Gran Kreutz. cometa aparecerá en el cielo [ 17] .
| cometas | ||
|---|---|---|
| Estructura | ||
| Tipos | ||
| Liza | ||
| ver también |
| |