Вопросы по теории кометной астрономии

[Сергей Шмальц]

14) Не столько теоретический, сколько энциклопедический вопрос: кто-нибудь знает точное обзначение кометы "COMET 1958DELTA2"? А то тут в архиве фотопластин снимки всяких комет, наблюдения которых ещё даже в БД МРС нет, и вот есть фотопластина с такой вот пометкой, не могу понять, что за комета такая.

[boch]

http://trillian.magrathea.bg:8181/WFPDB/archives/POTSDAM/POT050/Pot050_maindata.txt

POT050 000316              M19580725      MCOMET 1958DELTA2    A5 1 1   6  AGFAASTRO           131311011
POT050 000317              M19580725      MCOMET 1958DELTA1    A5 1 1   7  AGFAASTRO           131311011

дикое предположение... а не идет ли речь об искусственных кометах вот с этого объекта:
S a t e l l i t e 1958 Delta 2

Посмотрите историю запусков. Может в 1958 году были запуски ракет с распылением натриевых облаков в ионосфере или выше. дабы смотреть с земли их свечение...

Не зря ведь существует такое сочетание S a t e l l i t e 1958 Delta 2

[Сергей Шмальц]

  Я именно об этих двух пластинах и веду речь, тут они, в архиве в соседнем здании библиотеки, только не понятно, что это за комета? Какое у неё обозначение, кем/чем и когда открыта, не могу найти никакой информации.

[boch]

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19680023659_1968023659.pdf

The influx rates measured by Sputnik III (1958 Delta 2) underwent

[Сергей Шмальц]

15) Что-то вдруг заинтересовал меня вопрос: а может ли на поверхности кометы выпадать роса? Применимо ли для кометной атмосферы вообще понятие относительной влажности и, как следствие, понятие точки росы? Разумеется, имеется в виду комета в состоянии текущей газовой активности. Пары воды то имеются, только вот дальше мой мыслительный ход стопорится. Слишком много прочих особенностей в кометных атмосферах. Взять, например, тот же дальнейший распад водяных молекул через фотодиссоциацию в атмосфере. В общем, не совсем понятно.

[Kweni]

Нет, конечно. Чтобы была роса на поверхности, должно быть давление газа не ниже тройной точки воды. Но у кометы тяготения считай нету, молекулы сразу улетают в космос по прямым траекториям, и давления на поверхность практически нету.

[Сергей Шмальц]

Если я правильно понимаю, то значение тройной ночки воды берётся здесь за минимальное требуемое давление, потому что только при нём возможно сосуществование всех трёх агрегатных состояний воды, а раз пар над поверхностью и лёд на поверхности ядра уже имеются, то не хватает только жидкого состояния. То есть именно поэтому и происходит собственно сублимация - переход ото льда сразу к газу минуя жидкость. Я правильно понимаю? То есть действительно нужно минимум давление тройной точки росы, чтобы была жидкая вода?

В остальном же остаётся лишь один вопрос. На подсолнечной стороне никаких сомнений нет - здесь выбросы настолько сильные, что гравитация кометы, конечно же, не может удержать пары, и кома никак гравитационно не связана, соотвественно нет атмосферного давления, значит, и не может быть всё той же тройной точки воды. А вот насчёт теневой, а может, и сумеречной стороны кометы я сомневаюсь, там испарения происходят куда медленнее, и тут я не совсем уверен, хватает ли гравитации кометы удержать пары в этом месте, покуда оно не повернётся к солнцу.

В общем мой первичный вопрос, если я всё верно понимаю, может быть обобщён в вопросе возможности существования жидкой воды на комете. В этой связи я только что наткнулся в инете на публикацию как раз по этой теме. Почитаю, подумаю: "Evidence for Liquid Water on Comets" http://www.rbsp.info/rbs/PDF/spie05-comet.pdf

Добавление: А вот собственно и ещё одна публикация, в которой уже сразу во вступлении говорится о тройной точке воды на кометах - "Liquid water and organics in Comets:
implications for exobiology" http://www.panspermia.org/liquidwater.pdf . В общем, спасибо за наводку на ключевое слово "тройная точка воды", теперь знаю где копать. Мне этот термин не был знаком, я ещё только учусь. :о)

[Сергей Шмальц]

16) Кроме 96Р/Machholz, C/1917 F1 (Mellish) и всех SOHO-комет групп Крахта-Марсдена (как P/1999 R1) есть ещё коротко-периодические кометы с расстоянием перигелия меньше чем у 2Р/Encke (~0.336 a.e.)? А то не могу в инете найти возможность поиска по q. В б/д на сайте МРС только для астероидов.

[Сергей Шмальц]

А то не могу в инете найти возможность поиска по q.

Вопрос снимаю. На сайте JPL нашёл отличный поисковик.

[Сергей Шмальц]

17) У кого-нибудь есть доступ к SAO Catalogue Of Cometary Orbits 2008?

Меня интересует комета C/1910 A1. В б/д МРС перечислены всего три венских наблюдения, взятых из Astronomische Nachrichten 188, в то время как в б/д JPL орбита сосчитана на базе 400 наблюдений из вышеупомянутого каталога. Мне очень интересно посмотреть на список этих наблюдений, чтобы выяснить, есть ли среди них потсдамские наблюдения этой кометы в конце января 1910 года, которые проводил Вильгельм Мюнх. Имеются несколько фотопластин с этими наблюдениями, они уже оцифрованы, теоретически их можно астро- и фотометрировать. Интересен так же вопрос, нужна ли астрометрия в МРС? Или это лучше напрямую у них спросить?

[Сергей Шмальц]

18) А почему так мало наблюдений покрытий звёзд кометами?

Я на скорую руку поискал публикации по этой теме. Пока что нашёл только старенькую:
Ananthakrishnan et al (1975) Occultation of radio source PKS 2025-15 by comet Kohoutek /1973f/ (PDF)

Есть ещё:
Rosenbush et al (1997) Polarimetry Of Comet Hale-Bopp: Linear And Circular Polarization, Stellar Occultation

Ещё о покрытиях радио-источников:
IPS and Emission Line Studies of Cometary Ion Tails and Coma
Occultation of the radio source 2019+098 (3C411) by comet 1983e (Sugano-Saigusa-Fujikawa)
Radio Source Occultations by Comets

В Google Books можно найти страницу из уже современной книги:
Westfall and Sheehan (2014) Celestial Shadows: Eclipses, Transits, and Occultations
в которой такие наблюдения рассматриваются в рамках задачи определения плотности комы/хвоста.

То есть, получается, что наукоёмкость таких наблюдений однозначно налицо, но на практике сводится почти только к покрытию радио-источников (что в итоге отсеивает любителей), а в плане оптических наблюдений, если сравнить с частотой наблюдений покрытий звёзд астероидами, то последние просто вне конкуренции. Не, я понимаю, конечно, что астероидов существенно больше и частота покрытий тоже, но неужели так мало покрытий происходит у комет? Не верится. Может, я чего-то не знаю? Есть ещё публикации на эту тему?

[Сергей Шмальц]

19) Кто-нибудь что-нибудь знает о комете предположительно открытой Барабашовым?

В архиве фотопластин гамбургской обсерватории есть одна фотопластина, объект съёмки которой обозначен как "Komet Barabascheff", а в журнале наблюдений написано (перевожу) "для предполагаемой кометы Барабашова" (дословно "für angeblichen Kometen Barabascheff"), датировано 11 октября 1925, 15-минутная экспозиция. В Гугле пока ничего не нахожу. Не могу разобраться, что это за комета и что за история такая. Есть идеи? Я так понимаю, что Барабашов думал, что обнаружил, или действительно обнаружил новую комету, но её не подтвердили?

[Monstr]

Не, я понимаю, конечно, что астероидов существенно больше и частота покрытий тоже, но неужели так мало покрытий происходит у комет? Не верится. Может, я чего-то не знаю?

Наблюдать покрытия звезд астероидами куда проще. Даже сам факт покрытия или его отсутствие дает ценный сведения об орбите и форме астероида. А если и еще с секундомером сидеть, то еще больше пользы. В случае кометы покрытие звезды наблюдать любительскими средствами затруднено, так как яркость кометного ядра сравнима (или превосходит) с яркостью покрываемых звезд (ярких звезд не так уж и много). Это если комета близко от нас. Оценить даже наличие покрытия в этом случае сложно. Если же комета гораздо слабее звезды, то она далеко от Земли летит и  угловой размер ее ядра сравним с угловым размером многих звезд. Так 1 км на расстоянии 5 а.е. даст угол 0.275 mas. А Солнце, скажем, на расстоянии 50 пк будет диаметром 0.200 mas. То есть по сути покрытия не будет, а из-за дифракции возможно будет лишь ослабление блеска.
 Еще одним препятствующим фактором является бо'льшая неопределенность в элементах кометных орбит из-за наличия негравитационных сил, которые хоть и слабо, но меняют орбиту. А это "слабо" легко переносит возможную тень на десятки тысяч км.

[Сергей Шмальц]

Наблюдать покрытия звезд астероидами куда проще. Даже сам факт покрытия или его отсутствие дает ценный сведения об орбите и форме астероида.

Про форму не спорю. Но для кометы интересно не только покрытие ядром, а ещё и комой/хвостом, где уже не форма ядра является целью наблюдением.

В случае кометы покрытие звезды наблюдать любительскими средствами затруднено, так как яркость кометного ядра сравнима (или превосходит) с яркостью покрываемых звезд (ярких звезд не так уж и много). Это если комета близко от нас. Оценить даже наличие покрытия в этом случае сложно.

Ну, тут, пожалуй, сначала надо дать определение слову "близко", что для Вас близко? На дельта-расстоянии 2 а.е. типичная комета диаметром в 3-5 км уже настолько близко, чтобы иметь угловой размер, достаточный для наличия покрытия звезды, и может иметь при этом блеск всего лишь 14-16 маг, для которого найдётся немало более ярких звёзд. А ещё есть ведь и очень крупные кометы (да, знаю, они встречаются реже), как например С/1995 О1 с диаметром ядра около 40-80 км, такие и на 3-4 а.е. могут вполне уверенно дать покрытие, тут более яркие звёзды будут попадаться ещё чаще.

Еще одним препятствующим фактором является бо'льшая неопределенность в элементах кометных орбит из-за наличия негравитационных сил, которые хоть и слабо, но меняют орбиту.

С этим вот скорее соглашусь.

[xd]

Но для кометы интересно не только покрытие ядром, а ещё и комой/хвостом, где уже не форма ядра является целью наблюдением.

А как насчёт методики наблюдений в таком случае? Кома и хвост являются протяжёнными прозрачными диффузными объектами, не имеющими чётких границ. Какие результаты наблюдений должны быть получены?

[Сергей Шмальц]

А как насчёт методики наблюдений в таком случае? Кома и хвост являются протяжёнными прозрачными диффузными объектами, не имеющими чётких границ. Какие результаты наблюдений должны быть получены?

Первый вопрос меня-то как раз тоже интересует. Я потому и вынес тему на обсуждение, чтобы собрать больше информации про подобные наблюдения.

А на второй вопрос ответ уже был дан выше:

В Google Books можно найти страницу из уже современной книги:Westfall and Sheehan (2014) Celestial Shadows: Eclipses, Transits, and Occultationsв которой такие наблюдения рассматриваются в рамках задачи определения плотности комы/хвоста.

Или дословно оттуда:

One motivation for studying the occultation of a star by a comet is to investigate the density and composition of the material in the tail and coma. Another is to measure the size of the nucleus.

К сожалению, не все страницы той главы доступны в свободном доступе, а найти PDF этой книги пока не удалось, не исключаю, что там описаны и методы таких наблюдений.

[xd]

В принципе можно наблюдать постоянные звёзды по методике переменных, чтобы наблюдать ослабление блеска, но насчёт математики обработки наверняка будут вопросы.

[Сергей Шмальц]

Да, это в плане фотометрических оптических наблюдений.

Как мне думается, другой вариант в методике наблюдений (правда, уже менее реализуемый любительскими средствами) – спектроскопический при покрытии достаточно ярких звёзд комой/хвостом. Полученный спектр звезды по идее должен отличаться от спектра непокрытой звезды, что может позволить провести спектральный анализ комы/хвоста, что было бы скорее невозможным при попытке спектроскопических наблюдений комы/хвоста непосредственно без покрытой звезды в виду очень слабого блеска комы/хвоста, просто не хватило бы достаточного сигнала.

[Monstr]

Как мне думается, другой вариант в методике наблюдений (правда, уже менее реализуемый любительскими средствами) – спектроскопический при покрытии достаточно ярких звёзд комой/хвостом. Полученный спектр звезды по идее должен отличаться от спектра непокрытой звезды, что может позволить провести спектральный анализ комы/хвоста, что было бы скорее невозможным при попытке спектроскопических наблюдений комы/хвоста непосредственно без покрытой звезды в виду очень слабого блеска комы/хвоста, просто не хватило бы достаточного сигнала.

Со спектрами любителям будет сложнее.
Большая часть видимого излучения кометы составляет пыль, отражающая солнечный свет. На просвет такая пыль даст лишь поглощение света в оптическом диапазоне. Также кома светит флюоресцентным излучением (как правило молекулы C2, CN, CH), а на просвет такой слой вещества, вероятно, не даст поглощения, либо будет трудно обнаружимым любительскими инструментами.

[Сергей Шмальц]

20) Нашёл интересную формулу температуры (T) на поверхности кометы в зависимости от гелиоцентрического расстояния (r):

T = (323 ± 4) / sqrt (r)  [кельвин]

По фазовой диаграмме воды мы видим, что при отсутствии атмосферного давления сублимация водяного льда (без примесей!) начинается уже при ~200 К:



По формуле температура кометы ~ 200 К будет уже на расстоянии ~2.6 а.е. В то же время известно, что стабильная кометная активность (важно: не вызванная быстротекущими мини-импактами!) может наблюдаться уже начиная с расстояния в 5 а.е. При таком расстоянии температура кометы по формуле будет всего лишь ~144 K, чего далеко не достаточно для начала сублимации водяного льда (без примесей!).

Отсюда возникает уйма родственных вопросов, ограничусь пока тремя:
а) если в водяном льде имеются примеси, будет ли температура фазового перехода (сублимации) ниже чем 200 К? если будет, то при каких именно примесях?
б) у льдов каких веществ (без примесей) при нулевом атмосферном давлении температура сублимации ниже 200 К?
в) кто-нибудь встречал в литературе сведения в каком порядке какие льды кометы начинают сублимировать по мере приближения к Солнцу? ну или хотя бы что начинает раньше, а что позже? я мог бы, конечно, для разных веществ поискать на просторах инета фазовые диаграммы, но может уже есть где-то готовый список конкретно в контексте кометной физики.

А в качестве комментария к формуле лишь замечу из одной публикации, которая сейчас под рукой, что:
у кометы 19P/Borelly на 1.4 а.е. температура была 300-340 К, что на 30-70 К больше, чем по формуле;
у кометы 1P/Halley на 0.8 а.е. температура была 320-400 К, что хорошо соотвествует значению по формуле в ~ 361 К.