Просто о сложном | Как ученые узнают о приближении кометы

В начале сентября 2023 года земное небо украсила комета Нишимуры. Ее открыли 12 августа — за месяц до максимального сближения с Землей. На самом деле это достаточно позднее обнаружение. Обычно о прилете «хвостатых звезд» ученые узнают гораздо раньше благодаря большому количеству чувствительных телескопов.

Орбита кометы
Орбита кометы

1. На что похожи кометные орбиты?

Кометы, как и планеты, движутся вокруг Солнца по собственным орбитам. Но у большей части «хвостатых звезд» они представляют собой сильно вытянутые эллипсы. У них есть ближайшая к Солнцу точка орбиты (перигелий), при приближении к которой мы их преимущественно и видим, и самая дальняя — афелий.

Кометы, прилетающие к нам из других звездных систем (таких пока известно лишь две), движутся по гиперболическим орбитам. Это означает, что у них нет афелия, а есть только перигелий, пройдя который, они навсегда покидают сферу притяжения нашего светила.

И только небольшая часть комет имеет орбиты, близкие к круговым. Как правило, они вращаются в Главном поясе астероидов.

2. Как узнать, куда летит новая комета?

Кометы на звездном небе ищут постоянно и целенаправленно. Каждую ночь сотни астрономов фотографируют небосвод в поиске туманных объектов, которых раньше на нем не было. Каждый из них может оказаться новой кометой. И по тому, как она меняет свое положение среди звезд, ученые узнают параметры ее орбиты.

С учетом того, что орбита должна быть эллипсом или параболой, в фокусе которой находится Солнце, это совсем несложно. Нескольких недель наблюдений бывает достаточно, чтобы рассчитать, когда и на каком расстоянии комета пройдет перигелий, приблизится к Земле или вернется к Солнцу снова.

3. Что такое короткопериодические кометы?

Кометы, периоды вращения которых короче 200 лет, называют короткопериодическими. Чаще всего они возвращаются к Солнцу с периодичностью в несколько лет или десятилетий. Значительная их часть принадлежит к семейству Юпитера и имеет период обращения менее 20 лет. Как правило, их пролеты сквозь внутренние области Солнечной системы достаточно точно просчитаны на десятки оборотов вперед.

Кометы, имеющие периоды обращения в десятки лет, улетают далеко за орбиты Урана и Нептуна. Именно у них в полной мере наблюдается самая интересная особенность кометных орбит. Согласно законам небесной механики, ближнюю к Солнцу часть своей траектории они преодолевают очень быстро, а вблизи от афелия движутся чрезвычайно медленно.

4. Когда вернется комета Галлея?

Комета Галлея — это яркая короткопериодическая комета, возвращающаяся к Солнцу каждые 75–76 лет. Благодаря тому, что ее практически в каждом появлении хорошо видно невооруженным глазом, люди наблюдали ее со времен древнейших цивилизаций. Именно регулярность возвращения «хвостатой звезды» натолкнула Эдмунда Галлея на мысль о том, что это — одно и то же небесное тело, и позволила впервые предсказать его следующий прилет в 1758 году.

Последний раз комета Галлея приближалась к Солнцу в 1986 году. Тогда ее изучали с помощью как наземных телескопов, так и космических аппаратов. Однако после этого она снова отдалилась от центра Солнечной системы и сейчас находится далеко за орбитой Нептуна. В декабре этого года она пройдет афелий, а снова вернется в 2061-м.

5. Насколько точно ученые могут предсказать возвращение комет?

Орбиты комет с самыми короткими периодами удается определить заранее с высокой точностью благодаря тому, что их наблюдения являются регулярными. Также в их случае можно гораздо точнее просчитать гравитационное влияние больших планет. Однако объекты, период вращения которых составляет десятки, сотни и тысячи лет, большую часть времени мы просто не видим, и за это время гравитация других тел может существенно изменить их орбиты.

Оборот кометы Галлея вокруг Солнца на самом деле может длиться и 74, и 79 лет. Периодичность тех комет, которые улетают далеко в Облако Оорта, мы вообще знаем с очень низкой точностью, поэтому можем ошибиться со временем их возвращения на годы и десятилетия.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine