Cometa Hyakutake
Informações de fundo
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 Cometa Hyakutake capturada pelo Telescópio Espacial Hubble em 4 de abril de 1996, com um filtro infravermelho | |
| Descoberta e designação | |
|---|---|
| Descoberto por | Yuji Hyakutake |
| Data da descoberta | 31 de janeiro de 1996 |
| Designações | |
| Nomes alternativos | Grande cometa de 1996 |
| Características orbitais | |
| Epoch 2.450.400,5 | |
| Afélio | 3410 AU |
| Periélio | 0.2301987 UA |
| Semi-eixo maior | AU 1700 |
| Excentricidade | 0.9998946 |
| Período orbital | ~ 70.000 yr |
| Inclinação | 124,92246 ° |
| Longitude do nó ascendente | 188,05766 ° |
| Argumento do periélio | 130,17218 ° |
| Características físicas | |
| Dimensões | 4,2 km (2,6 mi) |
| Período de rotação sideral | 6 horas |
Cometa Hyakutake (pronúncia japonesa: [Çʲakɯ̥take], formalmente designado C / 1996 B2) é um cometa , descoberto em 31 de Janeiro de 1996, que passou muito perto da Terra em março daquele ano. Ele foi apelidado de O Grande Cometa de 1996; sua passagem perto da Terra foi uma das abordagens de cometas mais próximos dos 200 anos anteriores. Hyakutake apareceu muito brilhante no céu à noite e foi amplamente visto em todo o mundo. O cometa ofuscado temporariamente o muito antecipado Cometa Hale-Bopp, que estava se aproximando o interior do sistema solar no momento.
Observações científicas do cometa levou a várias descobertas. O mais surpreendente para os cientistas cometários foi a primeira descoberta de Emissão de raios-X de um cometa, que se acredita ter sido causada por ionizado partículas do vento solar interagem com neutros átomos no coma do cometa. O Ulysses nave espacial inesperadamente cruzou a cauda do cometa a uma distância de mais de 500 milhões de quilômetros (3,3 UA ou 3 × 10 8 mi) a partir do núcleo, mostrando que tinha Hyakutake a cauda mais longa conhecido para um cometa.
Hyakutake é um cometa de longo período . Antes de sua passagem mais recente por meio do Sistema Solar, o seu período orbital era de cerca de 17 mil anos, mas o gravitacional perturbação dos planetas gigantes aumentou este período de 70 mil anos.
Descoberta
O cometa foi descoberto em 31 de Janeiro de 1996, por Yuji Hyakutake, uma amador astrônomo do sul do Japão. Ele vinha procurando cometas durante anos e tinha se mudado para Prefeitura de Kagoshima, em parte, para os céus escuros em áreas rurais próximas. Ele estava usando um poderoso conjunto de binóculos com 150 mm (6 in) lentes objetivas para varrer os céus na noite da descoberta.
Este cometa foi realmente o segundo cometa Hyakutake; Hyakutake tinha descoberto cometa C / 1995 Y1 várias semanas antes. Enquanto re-observação de seu primeiro cometa (que nunca se tornou visível para o olho nu) eo patch torno do céu, Hyakutake ficou surpreso ao encontrar outro cometa quase da mesma posição que o primeiro tinha sido. Mal acreditando uma segunda descoberta, logo após o primeiro, Hyakutake relatou sua observação para o Observatório Astronómico Nacional do Japão na manhã seguinte. Mais tarde naquele dia, a descoberta foi confirmada por observações independentes.
Na época de sua descoberta, o cometa estava brilhando em 11,0 magnitude e teve um coma aproximadamente 2,5 arcminutes transversalmente. Foi aproximadamente 2 unidades astronômicas (UA) do Sol . Mais tarde, uma imagem pré-descoberta do cometa foi encontrada em uma fotografia tomada em 1 de Janeiro, quando o cometa foi cerca de 2,4 UA do Sol e teve uma magnitude de 13.3.
Órbita
Quando os primeiros cálculos do cometa órbita foram feitas, os cientistas perceberam que ele estava indo para passar apenas 0,1 UA da Terra em 25 de março. Apenas quatro cometas no século anterior tinha passado mais perto. Cometa Hale-Bopp já estava sendo discutido como um possível " grande cometa "; a comunidade astronômica finalmente percebeu que Hyakutake pode também tornar-se espetacular por causa de sua abordagem perto.
Além disso, a órbita do cometa mostrou que ele tinha passado voltou para o interior do Sistema Solar aproximadamente 17.000 anos antes. Porque o cometa tinha provavelmente passou perto do Sol várias vezes antes, a abordagem em 1996 não seria uma donzela chegada do Nuvem de Oort, um lugar onde cometas com períodos orbitais de milhões de anos vêm. Cometas que entram no Sistema Solar interior, pela primeira vez pode iluminar rapidamente antes de desaparecer como eles perto do Sol, como uma camada de evapora materiais altamente voláteis. Este foi o caso com Cometa Kohoutek em 1973; foi inicialmente apontado como potencialmente espetacular, mas só apareceu moderadamente brilhante. Cometas mais velhos mostram um padrão de brilho mais consistente. Assim, todas as indicações sugeridas Cometa Hyakutake seria brilhante.
Além de abordar perto da Terra, o cometa também seria visível durante toda a noite para observadores do hemisfério norte em sua maior aproximação por causa do seu caminho, passando muito perto do estrela polar. Esta seria uma ocorrência incomum, porque a maioria dos cometas estão perto do Sol no céu quando os cometas estão no seu mais brilhante, levando aos cometas que aparecem em um céu não completamente escuro.
O cometa passa a Terra
Hyakutake tornou-se visível a olho nu no início de março de 1996. Em meados de Março, o cometa ainda era bastante normal, brilhando no quarto magnitude com uma cauda de cerca de 5 graus longa. Como ele se aproximava sua maior aproximação à Terra, ele rapidamente se tornou mais brilhante, e sua cauda cresceu em comprimento. Até 24 de março, o cometa foi um dos objetos mais brilhantes no céu noturno, e sua cauda esticada 35 graus. O cometa tinha uma cor verde-azulado nomeadamente.
A maior aproximação ocorreu em 25 de março. Hyakutake estava se movendo tão rapidamente através do céu nocturno que seu movimento pudesse ser detectada contra as estrelas em apenas alguns minutos; cobria o diâmetro de uma lua cheia (meio grau) a cada 30 minutos. Observadores estimaram sua magnitude como em torno de 0, e comprimentos de cauda de até 80 graus foram notificados. Sua coma, agora perto do zênite para os observadores no meio-norte latitudes , apareceu cerca de 1,5 a 2 graus de diâmetro, aproximadamente quatro vezes o diâmetro da Lua cheia. Mesmo a olho nu, a cabeça do cometa apareceu nitidamente verde, devido a fortes emissões de diatomic carbono (C 2).
Porque Hyakutake estava no seu mais brilhante por apenas alguns dias, não tinha tempo para permear a imaginação do público da mesma forma que Cometa Hale-Bopp fez no ano seguinte. Muitos observadores europeus, em particular, não ver o cometa em seu pico devido a condições climáticas desfavoráveis.
Periélio e depois
Depois de sua estreita aproximação com a Terra, o cometa desapareceu a cerca de 2 magnitude. Alcançou perihelio em 1 de Maio de 1996 e novamente brilho exibindo uma cauda de poeira para além da cauda visto gás à medida que passava o Terra. Por esta altura, no entanto, foi perto do Sol e não foi visto com a mesma facilidade. Observou-se, passando pelo periélio SOHO Sun-observação satélite, que também registrou um grande ejecção de massa coronal sendo formado ao mesmo tempo. A sua distância do Sol no periélio foi de 0,23 UA, bem dentro da órbita de Mercúrio .
Após a sua passagem pelo periélio, Hyakutake desbotada rapidamente e foi perdido para a visibilidade a olho nu até o final de maio. Sua trajetória orbital levou rapidamente para o céu do sul, mas depois tornou-se periélio muito menos monitorado. A última observação conhecida do cometa teve lugar no dia 02 de novembro.
Hyakutake tinha passado através do Sistema Solar interior cerca de 17.000 anos atrás; interações gravitacionais com os gigantes de gás durante a sua passagem 1996 estendeu sua órbita muito, e barycentric se encaixa a órbita do cometa prever que não vai voltar para o interior do Sistema Solar novamente por cerca de 70.000 anos.
Os resultados científicos
Nave espacial passa através da cauda
O Ulysses nave espacial fez um passe inesperado através da cauda do cometa, em 1 de Maio de 1996. A evidência do encontro não foi notado até 1998. Os astrônomos analisam os dados antigos descobriram que os instrumentos de Ulisses tinha detectado uma grande queda no número de prótons que passam, bem como uma alteração na direcção e força do local, campo magnético. Isto implicava que a nave tinha atravessado a 'despertar' de um objeto, provavelmente um cometa; o objeto responsável não foi imediatamente identificado.
Em 2000, duas equipes analisadas de forma independente o mesmo evento. A equipe magnetômetro percebeu que as mudanças na direção do campo magnético mencionado acima acordados com o padrão "drapeados" esperado em ião de um cometa, ou cauda de plasma. A equipe magnetômetro olhou para prováveis suspeitos. Não cometas conhecidos foram localizados perto do satélite, mas olhando para mais longe, eles descobriram que Hyakutake, 500 × 10 6 km (3,3 UA) de distância, tinha cruzado plano orbital de Ulisses, em 23 de Abril de 1996. A vento solar tinha uma velocidade no tempo de cerca de 750 km / s (470 mi / s), em que a velocidade que teria levado oito dias para a cauda para ser levada a cabo para que a sonda foi situado em 3,73 UA, cerca de 45 graus Fora de plano da eclíptica. A orientação da cauda de íons inferida a partir das medições do campo magnético concordou com a fonte encontra-se no plano orbital do cometa Hyakutake.
A outra equipa, trabalhando em dados de composição de iões do espectrómetro de naves espaciais, descoberto um grande aumento repentino dos níveis detectados de ionizados partículas, ao mesmo tempo. A abundância relativa de elementos químicos detectados indicaram que o objecto responsável foi definitivamente um cometa.
Com base no encontro Ulysses, a cauda do cometa é conhecido por ter sido, pelo menos 570.000 mil km (360 milhões de milhas, 3,8 UA) de comprimento. Este é quase duas vezes tão longa como a cauda de cometa mais longa anterior conhecida, que da Grande cometa de 1843, que foi de 2,2 UA por muito tempo.
Composição
Observadores terrestres encontrado etano e metano no cometa, a primeira vez que qualquer desses gases foram detectados em um cometa. A análise química mostrou que a abundância de etano e metano eram praticamente iguais, o que pode implicar que os seus gelos formados no espaço interestelar, longe do Sol, o que teria evaporado estas moléculas voláteis. Ices de Hyakutake deve ter-se formado a temperaturas de 20 K ou menos, indicando que provavelmente formada numa média de nuvem interestelar mais denso.
A quantidade de deutério em gelados de água do cometa foi determinada através de observações espectroscópicas. Verificou-se que a proporção de deutério e hidrogénio (conhecido como o racio D / H) foi de cerca de 3 x 10 ~ 4, que compara com um valor nos oceanos da Terra de cerca de 1,5 x 10 -4. Foi proposto que as colisões de cometas com a Terra pode ter fornecido um grande proporção da água nos oceanos, mas o elevado rácio D / H medida em Hyakutake e outros cometas como o Hale-Bopp e Cometa Halley tem causado problemas para esta teoria.
Emissão de raios-X
Uma das grandes surpresas da passagem do Hyakutake através do Sistema Solar interno foi a descoberta de que ele estava emitindo Raios-X, com as observações feitas utilizando o ROSAT satélite revelando muito forte emissão de raios-X. Esta foi a primeira vez que um cometa tinha sido visto a fazê-lo, mas os astrônomos logo descobriu que quase todos os cometa olharam estava emitindo raios-X. A emissão de Hyakutake era mais brilhante em uma forma crescente em torno do núcleo com as extremidades do crescente apontando para longe da Sun.
A causa da emissão de raios X é provavelmente uma combinação de dois mecanismos. As interações entre partículas do vento solar, energéticos e de material cometário evaporação do núcleo é susceptível de contribuir de forma significativa para esse efeito. Reflexão de raios-X solares é visto em outro sistema solar objectos, tais como o da lua , mas um cálculo simples assumindo ainda a refletividade maior raio-x possível por molécula ou grãos de poeira não é capaz de explicar a maior parte do fluxo observado a partir Hyakutake, como atmosfera do cometa é muito tênue e difusa. Observações do cometa C / 1999 S4 (linear) com o Chandra por satélite, em 2000, determinou que os raios X observadas a partir desse cometa foram produzidos predominantemente por colisões troca de carga entre altamente carregado de carbono oxigênio e nitrogênio íons menores no vento solar, e de água neutra, oxigênio e hidrogênio em coma do cometa.
Tamanho e atividade de núcleo
Resultados de radar do Observatório de Arecibo indicou que a núcleo do cometa era cerca de 4,8 km (3,0 milhas) de diâmetro, e rodeado por uma enxurrada de partículas seixo tamanho ejetados a poucos metros por segundo. Esta medida de tamanho correspondeu bem com estimativas indiretas usando observações de emissões de rádio e infravermelhos.
O pequeno tamanho do núcleo ( o cometa de Halley é de cerca de 15 km (9,3 mi) de diâmetro, enquanto o cometa Hale-Bopp foi cerca de 60 km (37 mi) de diâmetro) implica que Hyakutake deve ter sido muito ativo para tornar-se tão brilhante como o fez. A maioria dos cometas submetidos a saída de gás a partir de uma pequena parte da sua superfície, mas a maior parte ou toda a superfície do Hyakutake parecia ter sido activo. A taxa de produção de pó foi estimada em cerca de 2 x 10 3 kg / s no inicio de Março, aumentando para 3 × 10 4 kg / s como o cometa aproximou perihelio. Durante o mesmo período, as velocidades de ejeção de poeira aumentou de 50 m / s para 500 m / s.
Observações do material a ser ejetado do núcleo permitiu aos astrónomos determinar o seu período de rotação. À medida que o cometa passou a terra, um grande sopro ou blob do material foi observada a ser ejectado na direcção sunward a cada 6,23 horas. Um segundo de ejeção menor com o mesmo período confirmaram isso como o período de rotação do núcleo.
