Cometa Hyakutake
Antecedentes
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 Cometa Hyakutake capturado por el telescopio espacial Hubble , el 4 de abril de 1996, con un filtro infrarrojo | |
| Descubrimiento y designación | |
|---|---|
| Descubierto por | Yuji Hyakutake |
| Fecha del descubrimiento | 31 de enero 1996 |
| Designaciones | |
| Los nombres alternativos | Gran Cometa de 1996 |
| Características orbitales | |
| Época 2450400.5 | |
| Afelio | 3410 AU |
| Perihelio | 0.2301987 UA |
| Semieje mayor | 1700 AU |
| Excentricidad | 0.9998946 |
| Período orbital | ~ 70000 año |
| Inclinación | 124.92246 ° |
| Longitud del nodo ascendente | 188.05766 ° |
| Argumento del perihelio | 130.17218 ° |
| Características físicas | |
| Dimensiones | 4,2 kilometros (2,6 millas) |
| Periodo de rotación sideral | 6 horas |
Cometa Hyakutake (pronunciación japonesa: [Çʲakɯ̥take], designó formalmente C 1996 B2 /) es un cometa , descubierto el 31 de enero de 1996, que pasó muy cerca de la Tierra en marzo de ese año. Fue apodado El Gran Cometa de 1996; su paso cerca de la Tierra fue uno de los enfoques cometarios más cercanos de los 200 años anteriores. Hyakutake parecía muy brillante en el cielo nocturno y fue visto en todo el mundo. El cometa eclipsado temporalmente la muy esperada El cometa Hale-Bopp, que se aproximaba el interior del Sistema Solar en el momento.
Las observaciones científicas del cometa llevaron a varios descubrimientos. Lo más sorprendente para los científicos cometarios fue el primer descubrimiento de Emisión de rayos X de un cometa, que se cree haber sido causado por ionizado partículas del viento solar interactúan con neutros átomos en el coma del cometa. La Nave espacial Ulysses cruzó inesperadamente la cola del cometa a una distancia de más de 500 millones de kilómetros (3.3 UA o 3 × 10 8 millas) de la núcleo, lo que demuestra que Hyakutake tenía la cola más larga conocida por un cometa.
Hyakutake es un cometa de periodo largo . Antes de su último paso por el Sistema Solar, su periodo orbital era de unos 17.000 años, pero la gravedad perturbación de los planetas gigantes ha aumentado este período de 70.000 años.
Descubrimiento
El cometa fue descubierto el 31 de enero de 1996, por Yuji Hyakutake, un amateur astrónomo del sur de Japón. Él había estado buscando cometas durante años y se había trasladado a Prefectura de Kagoshima en parte por los cielos oscuros en las zonas rurales cercanas. Estaba usando un poderoso conjunto de binoculares con 150 mm (6 pulgadas) lentes del objetivo para escanear el cielo en la noche del descubrimiento.
Este cometa fue en realidad el segundo cometa Hyakutake; Hyakutake había descubierto el cometa C / 1995 Y1 varias semanas antes. Si bien volver a observar su primer cometa (que nunca llegó a ser visible para el a simple vista) y el parche circundante de cielo, Hyakutake se sorprendió al encontrar otro cometa en casi la misma posición que la primera había sido. Creyendo Apenas un segundo descubrimiento tan pronto después de la primera, Hyakutake informó su observación a la Observatorio Astronómico Nacional de Japón a la mañana siguiente. Más tarde ese día, el descubrimiento fue confirmado por observaciones independientes.
En el momento de su descubrimiento, el cometa brillaba en magnitud 11,0 y tuvo un coma aproximadamente 2,5 minutos de arco de diámetro. Se fue de aproximadamente 2 unidades astronómicas (UA) del Sol . Más tarde, una imagen pre-descubrimiento del cometa fue encontrado en una fotografía tomada el 1 de enero, cuando el cometa era alrededor de 2,4 UA del Sol y tuvo una magnitud de 13,3.
Órbita
Cuando los primeros cálculos de la cometa órbita se hicieron, los científicos se dio cuenta de que iba a pasar sólo 0,1 UA de la Tierra el 25 de marzo. Sólo cuatro cometas en el siglo anterior habían pasado más de cerca. El cometa Hale-Bopp ya estaba siendo discutida como un posible " gran cometa "; la comunidad astronómica finalmente se dio cuenta de que Hyakutake también podría llegar a ser espectacular debido a su acercamiento cercano.
Por otra parte, la órbita del cometa mostró que había regresado finalmente a la interna del Sistema Solar aproximadamente 17.000 años antes. Debido a que el cometa probablemente había pasado cerca del Sol varias veces antes, el enfoque en 1996 no sería una llegada inaugural desde el Nube de Oort, un lugar donde los cometas con periodos orbitales de millones de años vienen. Los cometas que entran en el interior del Sistema Solar por primera vez pueden alegrar rápidamente antes de desaparecer, ya que cerca del Sol, como una capa de evapora materiales altamente volátiles. Este fue el caso de Cometa Kohoutek en 1973; se promociona inicialmente como potencialmente espectacular, pero sólo apareció moderadamente brillante. Cometas mayores muestran un patrón de brillo más consistente. Por lo tanto, todas las indicaciones sugeridas Cometa Hyakutake sería brillante.
Además de acercarse a cerca de la Tierra, el cometa también sería visible durante toda la noche a observadores del hemisferio norte en su máxima aproximación debido a su trayectoria, que pasan muy cerca de la estrella polar. Esto sería un hecho inusual, porque la mayoría de los cometas se acercan al Sol en el cielo cuando los cometas sean los más brillantes, lo que lleva a los cometas que aparecen en un cielo no completamente oscuro.
El cometa pasa la Tierra
Hyakutake se hizo visible a simple vista a principios de marzo de 1996. A mediados de marzo, el cometa todavía era bastante corriente, que brilla en cuarto magnitud con una cola de aproximadamente 5 grados de largo. Como se acercaba a su máximo acercamiento a la Tierra, se convirtió rápidamente más brillante, y su cola creció en longitud. Para el 24 de marzo, el cometa fue uno de los objetos más brillantes en el cielo nocturno, y su cola se extendía 35 grados. El cometa tenía un color particular de color verde azulado.
El máximo acercamiento se produjo el 25 de marzo. Hyakutake se movía tan rápidamente por el cielo de la noche que su movimiento se pudo detectar en contra de las estrellas en tan sólo unos minutos; que cubría el diámetro de una luna llena (medio grado) cada 30 minutos. Los observadores estiman su magnitud como alrededor de 0, y se informó de las longitudes de cola de hasta 80 grados. Su estado de coma, ahora cerca de la cenit de observadores en-mediados norte latitudes , apareció aproximadamente 1,5 a 2 grados de ancho, aproximadamente cuatro veces el diámetro de la luna llena. Incluso para el ojo desnudo, la cabeza del cometa apareció claramente verde, debido a las fuertes emisiones de carbono diatómico (C2).
Debido Hyakutake estaba en su punto más brillante por sólo unos pocos días, no tenía tiempo para permear la imaginación del público en la forma en que El cometa Hale-Bopp hizo al año siguiente. Muchos observadores europeos, en particular, no vieron el cometa en su apogeo debido a las condiciones climáticas desfavorables.
Perihelio y después
Después de su encuentro cercano con la Tierra, el cometa se desvaneció hasta aproximadamente segunda magnitud. Alcanzó perihelio el 1 de mayo de 1996, iluminando de nuevo y que presenta una cola de polvo, además de la cola de gas visto al pasar la Tierra. Para entonces, sin embargo, era cerca del Sol y no fue visto con la misma facilidad. Se observó pasa por el perihelio SOHO Sun-observación satélite, que también registró un gran eyección de masa coronal que se forma al mismo tiempo. Su distancia al Sol en el perihelio fue de 0,23 UA, bien dentro de la órbita de Mercurio .
Después de su paso por el perihelio, Hyakutake se desvaneció rápidamente y se perdió de visibilidad a simple vista a finales de mayo. Su trayectoria orbital llevó rápidamente en los cielos del sur, pero a raíz de su perihelio se hizo mucho menos controlado. La última observación conocida del cometa tuvo lugar el 2 de noviembre.
Hyakutake había pasado a través del Sistema Solar interior hace aproximadamente 17.000 años; interacciones gravitatorias con los gigantes de gas durante su paso 1.996 estiran su órbita mucho, y baricéntrica encaja a la órbita del cometa predicen que no volverá al interior del Sistema Solar de nuevo por aproximadamente 70.000 años.
Los resultados científicos
Nave espacial pasa a través de la cola
La Nave espacial Ulises hizo un pase inesperado a través de la cola del cometa el 1 de mayo de 1996. La evidencia del encuentro no fue notado hasta 1998. Los astrónomos que analizan los datos antiguos encontraron que los instrumentos de Ulises habían detectado una gran caída en el número de protones que pasan, así como un cambio en la dirección y fuerza de los locales campo magnético. Esto implicaba que la nave había cruzado la 'raíz' de un objeto, probablemente un cometa; el objeto responsable no fue identificado de inmediato.
En 2000, dos equipos analizados independientemente el mismo evento. El equipo magnetómetro se dio cuenta de que los cambios en la dirección del campo magnético mencionado anteriormente de acuerdo con el patrón "drapeado" esperado en ion de un cometa, o cola de plasma. El equipo del magnetómetro buscó posibles sospechosos. No cometas conocidos se encuentran cerca del satélite, pero mirando más lejos, encontraron que Hyakutake, 500 × 10 6 km (3,3 UA) de distancia, había cruzado el plano orbital de Ulises, el 23 de abril de 1996. El viento solar tenía una velocidad en el momento de unos 750 km / s (470 km / s), en la que la velocidad que habría tomado los ocho días para la cola para ser llevado a cabo a donde se encontraba la nave espacial a 3,73 UA, aproximadamente 45 grados fuera de plano de la eclíptica. La orientación de la cola de iones inferirse de las mediciones del campo magnético de acuerdo con la fuente situada en el plano orbital del cometa Hyakutake.
El otro equipo, trabajando en datos de composición de iones del espectrómetro de la nave espacial, descubrió un gran aumento repentino en los niveles detectados de ionizados partículas al mismo tiempo. La abundancia relativa de elementos químicos detectados indicó que el objeto responsable fue definitivamente un cometa.
Basado en el encuentro de Ulises, la cola del cometa es conocido por haber sido por lo menos 570 millones kilometros (360 millones millas; 3,8 UA) de largo. Esto es casi el doble de tiempo que la cola cometaria más larga conocida anterior, el de la Gran Cometa de 1843, que fue de 2,2 UA de largo.
Composición
Observadores terrestres encontraron etano y metano en el cometa, la primera vez que cualquiera de estos gases se habían detectado en un cometa. El análisis químico mostró que la abundancia de etano y metano eran más o menos iguales, lo que puede implicar que sus hielos formados en el espacio interestelar, lejos del Sol, lo que habría evaporado estas moléculas volátiles. Helados de Hyakutake deben haberse formado a temperaturas de 20 K o menos, lo que indica que probablemente se formó en una nube interestelar de media más densa.
La cantidad de deuterio en helados de agua del cometa se determinó a través de observaciones espectroscópicas. Se encontró que la proporción de deuterio hidrógeno (conocida como la relación D / H) era aproximadamente 3 × 10 -4, que se compara con un valor en océanos de la Tierra de aproximadamente 1,5 × 10 -4. Se ha propuesto que las colisiones de cometas con la Tierra podrían haber suministrado una gran proporción del agua de los océanos, pero la alta relación de D / H medido en Hyakutake y otros cometas como el Hale-Bopp y el cometa Halley han causado problemas a esta teoría.
Emisión de rayos X
Una de las grandes sorpresas del paso de Hyakutake a través del Sistema Solar interior fue el descubrimiento de que estaba emitiendo Los rayos X, con las observaciones hechas con el Satélite ROSAT revelando muy fuerte emisión de rayos-X. Esta fue la primera vez que un cometa se había visto hacerlo, pero los astrónomos pronto se encontró que casi cada cometa se miraban era que emite rayos-X. La emisión de Hyakutake era más brillante en forma de media luna que rodea el núcleo con los extremos de la media luna que apunta lejos del Sol
La causa de la emisión de rayos X se piensa que es una combinación de dos mecanismos. Las interacciones entre las partículas del viento solar energéticas y material cometario evaporación del núcleo es probable que contribuya significativamente al efecto. Reflexión de los rayos X solares se ve en otros sistemas solares objetos como la Luna , sino un simple cálculo asumiendo incluso la más alta reflectividad posible por molécula o grano de polvo de rayos x no es capaz de explicar la mayoría del flujo observado desde Hyakutake, como la atmósfera del cometa es muy tenue y difusa. Las observaciones del cometa C / 1999 S4 (lineal), con el Satélite Chandra en 2000 determinó que los rayos X observados desde que el cometa se produjeron principalmente por colisiones intercambio de carga entre altamente cargado de carbono oxígeno y nitrógeno iones de menor importancia en el viento solar y el agua neutral, el oxígeno y el hidrógeno en estado de coma del cometa.
Tamaño y la actividad de Nucleus
Resultados de radar de la Observatorio de Arecibo indicó que la núcleo del cometa era aproximadamente 4,8 km (3,0 millas) de ancho, y está rodeado por una ráfaga de partículas del tamaño de guijarros expulsadas a pocos metros por segundo. Esta medida del tamaño correspondió bien con estimaciones indirectas usando emisiones de radio y observaciones infrarrojas.
El pequeño tamaño del núcleo ( el cometa Halley es de unos 15 km (9,3 millas) de ancho, mientras que el cometa Hale-Bopp estaba a unos 60 km (37 millas) de ancho) implica que Hyakutake debe haber sido muy activo a ser tan brillante como lo hizo. La mayoría de los cometas pasan por la desgasificación de una pequeña proporción de su superficie, pero la mayor parte o la totalidad de la superficie de Hyakutake parecían haber estado activo. Se estima que la tasa de producción de polvo en alrededor de 2 × 10 3 kg / s al principio de marzo, llegando a 3 × 10 4 kg / s medida que el cometa se acercó a su perihelio. Durante el mismo período, las velocidades de expulsión de polvo aumentaron de 50 m / s hasta 500 m / s.
Observaciones de material que se expulsan de los astrónomos núcleo permitido establecer su período de rotación. A medida que el cometa pasó la tierra, un gran soplo o burbuja del material que se observó de ser expulsado en la dirección hacia el Sol cada 6,23 horas. Un segundo eyección más pequeño con el mismo período confirmó esto como el período de rotación del núcleo.
