Cometa Sungrazing - Sungrazing comet

A órbita representativa de um cometa sungrazing.

Um cometa de pastoreio é um cometa que passa extremamente perto do Sol no periélio - às vezes a alguns milhares de quilômetros da superfície do Sol. Embora os pequenos sungrazers possam evaporar completamente durante uma abordagem tão próxima do Sol, os maiores sungrazers podem sobreviver a muitas passagens do periélio. No entanto, a forte evaporação e as forças de maré que eles experimentam geralmente levam à sua fragmentação.

Até a década de 1880, pensava-se que todos os cometas brilhantes próximos ao Sol eram o retorno repetido de um único cometa de pastoreio. Então, o astrônomo alemão Heinrich Kreutz e o astrônomo americano Daniel Kirkwood determinaram que, em vez do retorno do mesmo cometa, cada aparência era um cometa diferente, mas cada um estava relacionado a um grupo de cometas que haviam se separado uns dos outros em uma passagem anterior perto o Sol (no periélio ). Muito pouco se sabe sobre a população de cometas sungrazing até 1979 quando coronagraphic observações permitiu a detecção de cometas rasantes. Em 21 de outubro de 2017, havia 1.495 cometas conhecidos que vêm em ~ 12 raios solares (~ 0,055 UA). Isso representa quase um terço de todos os cometas. A maioria desses objetos vaporiza durante sua aproximação, mas um cometa com um raio de núcleo maior que 2–3 km provavelmente sobreviverá à passagem do periélio com um raio final de ~ 1 km.

Os cometas Sungrazer foram alguns dos primeiros cometas observados porque podem parecer muito brilhantes. Alguns são até considerados Grandes Cometas . A passagem próxima de um cometa ao Sol iluminará o cometa não apenas por causa do reflexo do núcleo do cometa quando ele está mais próximo do Sol, mas o Sol também vaporiza uma grande quantidade de gás do cometa e o gás reflete mais luz . Este brilho extremo permitirá possíveis observações a olho nu da Terra, dependendo de quão voláteis são os gases e se o cometa é grande o suficiente para sobreviver ao periélio. Esses cometas fornecem uma ferramenta útil para entender a composição dos cometas à medida que observamos a atividade de liberação de gases e também oferecem uma maneira de investigar os efeitos da radiação solar em outros corpos do Sistema Solar.

História dos cantores

Pré-século 19

Um dos primeiros cometas a ter sua órbita computada foi o cometa sungrazing (e Grande Cometa) de 1680, agora designado C / 1680 V1 . Foi observado por Isaac Newton e ele publicou os resultados da órbita em 1687. Mais tarde, em 1699, Jacques Cassini propôs que os cometas poderiam ter períodos orbitais relativamente curtos e que C / 1680 V1 era o mesmo que um cometa observado por Tycho Brahe em 1577, mas em 1705 Edmond Halley determinou que a diferença entre as distâncias do periélio dos dois cometas era grande demais para que fossem o mesmo objeto. No entanto, foi a primeira vez que se levantou a hipótese de que os Grandes Cometas eram relacionados ou talvez o mesmo cometa. Mais tarde, Johann Franz Encke calculou a órbita de C / 1680 V1 e encontrou um período de aproximadamente 9.000 anos, levando-o a concluir que a teoria de Cassini sobre os observadores de sol de curto período era falha. C / 1680 V1 teve a menor distância de periélio medida até a observação em 1826 do cometa C / 1826 U1.

século 19

Avanços foram feitos na compreensão dos cometas de pastoreio no século 19 com os Grandes Cometas de 1843 , C / 1880 C1 e 1882 . C / 1880 C1 e C / 1843 D1 tinham aparências muito semelhantes e também se assemelhavam ao Grande Cometa de 1106 , portanto Daniel Kirkwood propôs que C / 1880 C1 e C / 1843 D1 eram fragmentos separados do mesmo objeto. Ele também formulou a hipótese de que o corpo original era um cometa visto por Aristóteles e Éforo em 371 aC porque havia uma suposta alegação de que Éforo testemunhou a divisão do cometa após o periélio.

O cometa C / 1882 R1 apareceu apenas dois anos após o observador solar, então isso convenceu os astrônomos de que esses cometas brilhantes não eram todos o mesmo objeto. Alguns astrônomos teorizaram que o cometa poderia passar por um meio resistente próximo ao Sol e isso encurtaria seu período. Quando os astrônomos observaram C / 1882 R1, eles mediram o período antes e depois do periélio e não viram nenhum encurtamento no período que refutou a teoria. Após o periélio, este objeto também foi visto se dividindo em vários fragmentos e, portanto, a teoria de Kirkwood desses cometas vindos de um corpo original parecia uma boa explicação.

Em uma tentativa de ligar os cometas de 1843 e 1880 ao cometa em 1106 e 371 aC, Kreutz mediu os fragmentos do cometa de 1882 e determinou que era provavelmente um fragmento do cometa 1106. Ele então designou que todos os cometas de pastoreio com características orbitais semelhantes a esses poucos cometas fariam parte do Grupo Kreutz .

O século 19 também forneceu o primeiro espectro obtido de um cometa próximo ao Sol, obtido por Finlay & Elkin em 1882. Mais tarde, o espectro foi analisado e as linhas espectrais de Fe e Ni foram confirmadas.

século 20

O primeiro cometa de pastoreio observado no século 20 foi em 1945 e, entre 1960 e 1970, cinco cometas de pastoreio foram vistos (C / 1961 O1, C / 1962 C1, C / 1963 R1, C / 1965 S1 e C / 1970 K1) . O cometa de 1965 (Cometa Ikeya-Seki) permitiu medições de linhas de emissão espectral e vários elementos foram detectados, incluindo Ferro, marcando este o primeiro cometa desde o Grande Cometa de 1882 a mostrar esta característica. Outras linhas de emissão incluídos K , Ca , Ca + , Cr , Co , Mn , Ni , Cu , e V . O cometa Ikeya-Seki também levou à separação dos cantores de Kreutz em dois subgrupos por Brian Marsden em 1967. Um subgrupo parece ter o cometa 1106 como o corpo pai e os membros são fragmentos desse cometa, enquanto o outro grupo tem dinâmica semelhante, mas não confirmada corpo-pai associado a ele.

Observações coronográficas

O século 20 teve um grande impacto na pesquisa de cometas de pastoreio solar com o lançamento de telescópios coronógrafos incluindo Solwind , SMM e SOHO . Até este ponto, os cometas sungrazers eram vistos apenas a olho nu, mas com os telescópios coronógrafos foram observados muitos sungrazers que eram muito menores e muito poucos sobreviveram à passagem do periélio. Os cometas observados por Solwind e SMM de 1981 a 1989 tinham magnitudes visuais de cerca de -2,5 a +6, que é muito mais fraco do que o cometa Ikeya-Seki, com uma magnitude visual de cerca de -10.

Em 1987 e 1988, foi observado pela primeira vez por SMM que poderia haver pares de cometas de pastoreio que podem aparecer em períodos de tempo muito curtos variando de meio dia a cerca de duas semanas. Os cálculos foram feitos para determinar que os pares eram parte do mesmo corpo-pai, mas se separaram a dezenas de UA do Sol. As velocidades de ruptura foram da ordem de apenas alguns metros por segundo, o que é comparável à velocidade de rotação desses cometas. Isso levou à conclusão de que esses cometas se separam das forças de maré e que os cometas C / 1882 R1, C / 1965 S1 e C / 1963 R1 provavelmente se separaram do Grande Cometa de 1106.

Os coronógrafos permitiam medir as propriedades do cometa quando ele chegava muito perto do sol. Notou-se que os cometas de pastoreio solar tendem a atingir um pico de brilho a uma distância de cerca de 12,3 raios solares ou 11,2 raios solares. Pensa-se que esta variação decorre de uma diferença na composição do pó. Outro pequeno pico de brilho foi encontrado a cerca de 7 raios solares do sol e é possivelmente devido a uma fragmentação do núcleo do cometa. Uma explicação alternativa é que o pico de brilho em 12 raios solares vem da sublimação de olivinas amorfas e o pico em 11,2 raios solares é da sublimação de olivinas cristalinas . O pico em 7 raios solares poderia então ser a sublimação do piroxênio .

Grupos de sungrazing

Kreutz Sungrazers

Artigo principal: Kreutz Sungrazers

Os mais famosos cantores são os Kreutz Sungrazers , todos originados de um cometa gigante que se dividiu em muitos cometas menores durante sua primeira passagem pelo Sistema Solar interno. Um cometa extremamente brilhante visto por Aristóteles e Éforo em 371 aC é um possível candidato para este cometa pai.

Os Grandes Cometas de 1843 e 1882 , o Cometa Ikeya – Seki em 1965 e C / 2011 W3 (Lovejoy) em 2011 foram todos fragmentos do cometa original. Cada um desses quatro foi brevemente brilhante o suficiente para ser visível no céu durante o dia, próximo ao Sol, ofuscando até mesmo a lua cheia .

Em 1979, C / 1979 Q1 (SOLWIND) foi o primeiro sungrazer a ser localizado pelo satélite norte-americano P78-1 , em coronógrafos tirados em 30 e 31 de agosto de 1979.

Desde o lançamento do satélite SOHO em 1995, centenas de minúsculos Kreutz Sungrazers foram descobertos, todos os quais mergulharam no Sol ou foram completamente destruídos durante sua passagem pelo periélio, com exceção de C / 2011 W3 (Lovejoy) . A família de cometas Kreutz é aparentemente muito maior do que se suspeitava.

Outros cantores

Cometa ISON tirado com a Wide Field Camera 3 em 30 de abril de 2013.

Cerca de 83% dos adoradores de sol observados com SOHO são membros do grupo Kreutz. Os outros 17% contêm alguns observadores de sol esporádicos, mas três outros grupos de cometas relacionados foram identificados entre eles: os grupos Kracht, Marsden e Meyer. Os grupos Marsden e Kracht parecem estar relacionados ao Cometa 96P / Machholz . Esses cometas também foram ligados a várias correntes de meteoros , incluindo os arietídeos diurnos , os aquariídeos delta e os quadrantídeos . As órbitas de cometas vinculadas sugerem que os grupos Marsden e Kracht têm um período pequeno, da ordem de cinco anos, mas o grupo Meyer pode ter órbitas de período intermediário ou longo. Os cometas do grupo Meyer são tipicamente pequenos, tênues e nunca têm cauda. O Grande Cometa de 1680 era um cantor e, embora usado por Newton para verificar as equações de Kepler sobre o movimento orbital, não era membro de nenhum grupo maior. No entanto, o cometa C / 2012 S1 (ISON) , que se desintegrou pouco antes do periélio , tinha elementos orbitais semelhantes ao Grande Cometa de 1680 e poderia ser um segundo membro do grupo.

Origem dos cometas solares

Estudos mostram que para cometas com altas inclinações orbitais e distâncias do periélio de menos de cerca de 2  unidades astronômicas , o efeito cumulativo das perturbações gravitacionais em muitas órbitas é adequado para reduzir a distância do periélio a valores muito pequenos. Um estudo sugeriu que o cometa Hale-Bopp tem cerca de 15% de chance de eventualmente se tornar um pastor solar.

Papel na astronomia solar

O movimento das caudas dos sungrazers que sobrevivem ao periélio (como o cometa Lovejoy) pode fornecer aos astrônomos solares informações sobre a estrutura da coroa solar , particularmente a estrutura magnética detalhada.

Veja também

Notas de rodapé

Referências

links externos