Комета 103P/Хартли

Мы привыкли воспринимать космические тела как что-то вечное и незыблемое. Планеты, звезды, кометы — они существовали задолго зарождения жизни на Земле, и могут веками двигаться по своим орбитам после ее исчезновения. Поэтому сперва не верится, что комета 103P/Хартли (или Хартли-2) полностью истлеет через 100 оборотов вокруг Солнца.

Характеристики Хартли-2

«Преклонный возраст» Хартли-2 особенно удивителен на фоне ее наблюдений осенью 2010 года. Тогда на ночном небе Земли комета достигла звездной величины +5 — ее можно было увидеть невооруженным глазом, а с помощью обычного бинокля четко выделялись ее хвост и кома. Профессиональные астрономы также не теряли времени: не всякая комета в пик своей активности подходит так близко к Земле. Сочетание высокого газовыделения ядра кометы и малого расстояния позволяет получить очень подробные данные о составе кометы. Для сравнения, в декабре 2015 года комету Каталина исследуют с дистанции, в семь раз превышающей отдаление Хартли-2.

Однако больше всего о Хартли-2 мы узнали при помощи космического аппарата «Deep Impact». Выполнив свою необычную миссию по расстрелу кометы Темпель-1 в 2005 году, зонд сохранил много ресурсов — и потому проложил путь к следующей комете. Сближения на 695 километров с Хартли-2 хватило для определения ее основных характеристик — а именно:

• Размеры кометы совсем уж скромные — Хартли-2 не более двух километров длиной. У нее типичная для активно разлагающихся комет форма гантели. Толщина в тонкой перемычке кометы составляет всего 400 метров — всего в 4 раза длиннее Международной космической станции. А знаменитая Башня Трампа в Чикаго даже немногим больше поперечника кометы.

• Масса Хартли-2 оценивается в 3.0×10¹¹ килограмм — около 300 миллионов тонн. Это мало как для космического тела таких размеров — зато нормально для комет, которые отличаются воздушностью консистенции.
• Поверхность Хартли-2 черная как свежий асфальт. Она отражает всего 2% от падающего света Солнца. Впрочем, на концах ядра кометы встречаются россыпи камней поперечником в 50–80 метров — они в несколько раз ярче основной поверхности Хартли-2.

• Хартли-2 принадлежит к короткопериодическим кометам — полный облет по траектории вокруг Солнца она делает за 6 лет и 5 месяцев. Однако он может меняться. Хартли-2 относится к семейству Юпитера — группе комет, точка максимального удаления от Солнца у которых находится в пределах влияния Юпитера. Гравитационная хватка газового гиганта то забрасывает комету дальше орбиты, то, наоборот, притягивает — колебания составляют десятки миллионов километров! Так, в 1971 году период Хартли-2 был на год дольше. Вокруг собственной оси комета вращается за 18 часов. Интересно, что комета вращается сразу по двум осям — приблизительно по длине и ширине.

Характеристики кометной активности Хартли-2

• Хартли-2 состоит в основном из замерзшей воды с примесями углеводородов и «сухого льда» — твердой формы CO₂, углекислого газа. Во время постепенного подхода кометы к перигелию, точке максимального сближения с Солнцем, они начинают активно испаряться. Из толщи ядра — твердой части кометы — вырываются джеты, потоки разогретых газов.

• Джеты и газы поверхностного испарения выметают большое количество пыли, которая толстыми слоями лежит между пластами льда. Без этих ярких «спецэффектов» темное ядро Хартли-2 достаточно сложно увидеть.

• Пыль, мелкие камни да ионизированные газы — все они создают большое облако вокруг Хартли-2, именуемое комой. От нее также протягивается кометный хвост. Он всегда прячется от Солнца за ядром кометы — его сносит давление частиц света. Модель этого явления можно наблюдать, погрузив комок глины в быстрый поток воды. Как ни перемещай глину, следы от нее будут идти строго по течению — точно так же ведет себя хвост кометы.
• Интересно, что разные газы испаряются с разных мест на комете — вода выделяется ровно посередине, когда углекислый газ наиболее интенсивно выделяется на концах кометы. Джеты на «углекислой» части вырывают целые «снежки» из сухого льда — на скорости в 12км/с они могут легко пробить железо. Поэтому зонд «Deep Impact» серьезно рисковал, приближаясь к Хартли-2.

Но самой главной особенностью кометы Хартли-2 является ее высокая активность — во время сближения с Солнцем она теряет до 300 тонн массы в секунду! С такими темпами потери материала, Хартли-2 едва протянет еще 100 циклов — через 700 земных лет она полностью истает. Впрочем, комете грозят и куда более драматические кончины. В ходе утраты объема, у Хартли-2 может сломаться тонкая перемычка, как это произойдет в кометы Борелли. А еще можно врезаться в Юпитер, как это успешно сделала комета Шумейкера-Леви в 1994 году.

История исследования Хартли-2

Первичный этап

Комета была открыта американцем Малкольмом Хартли 15 марта 1986 года на базе обсерватории Сайдинг Спринг в Австралии, при помощи 124-сантиметрового телескопа Шмидта. Это было не первое открытие астронома — до этого Хартли обнаружил еще 3 кометы; в общей сложности на счету ученого их 10. Свои исследования Хартли пришлось прекратить в 2002 году. Тогда администрация обсерватории сузила функционал его телескопа до спектрального анализа, поставив тем самым крест на астрографических исследованиях. В честь заслуг Малкольма Хартли, его имя было присвоено астероиду (4678) Хартли.

Современные исследования

Со времен открытия, Хартли-2 приближалась к Земле еще несколько раз. Самым продуктивным для исследований стал пролет мимо Земли в 2010 году — тогда комету взяли в прицел лучшие телескопы, и ее даже сумел сфотографировать космический зонд!

В первую очередь стоит выделить вклад орбитального телескопа Спитцер, специализирующегося на инфракрасном излучении. В этом спектре света прозрачны многие космические формации, как вот облака космической пыли. Поэтому только благодаря Спитцеру в 2008 году заглянули под кому Хартли-2, узнав размеры и скорость потери массы кометы.

Первые полноценные снимки кометы добыл зонд «Deep Impact» — 4 ноября 2010 года он пролетел мимо Хартли-2 на расстоянии всего 694 километров! Скорость пролета была очень высокой, около 12 км/сек — но это не помешало заснять комету в высоком разрешении, а также провести спектральный анализ ее поверхности. Хартли-2 стала 5-й в истории кометой, которую фотографировал космический аппарат.