Пятница, 18.10.2019
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Космическая одиссея 2020: полетим ли мы на Луну и Марс?
17.02.2015 00:06 Давность: 5 yrs
Категория: Малые тела
Количество просмотров: 788

О бурной динамической истории кометы Чурюмова-Герасименко



Как показывают расчеты Люси Маку, совсем недавно комета Чурюмова-Герасименко двигалась совсем по другой орбите, нежели сейчас, и никогда не подходила к Солнцу ближе, чем на 2.7 а.е. Это говорит о том, что она является сравнительно «свежей» кометой, мало подвергшейся космической эрозии.


Владислава Ананьева

Комета 67P/Чурюмова-Герасименко – короткопериодическая комета из семейства Юпитера. Она вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с большой полуосью 3.463 а.е. и эксцентриситетом 0.641, и делает один оборот за 6.44 лет. Расстояние между кометой и Солнцем меняется от 1.243 а.е. в перигелии до 5.683 а.е. в афелии. Орбита кометы наклонена к эклиптике на 7.04°.

Комета была открыта Климом Чурюмовым 23 октября 1969 года на снимках, полученных Светланой Герасименко 20 сентября того же года, с тех пор ее орбита серьезно не менялась. Но можно ли считать эту комету типичным представителем короткопериодических комет?

Первые же попытки просчитать движение кометы в прошлое показали, что орбита 67P является хаотической. 4 февраля 1959 года, за десять лет до открытия, она сблизилась с Юпитером до расстояния 0.05 а.е., и он резко изменил ее орбиту. До этого сближения комета Чурюмова-Герасименко вращалась вокруг Солнца по более далекой и менее эксцентричной орбите с большой полуосью ~4.3 а.е. и эксцентриситетом ~0.38, и не подходила к Солнцу ближе 2.7 а.е.

Ну, а еще раньше?

Всесторонний анализ динамической эволюции орбиты 67P провела испанская исследовательница Люси Маку (Lucie Maquet). Она рассмотрела поведение 400 клонов кометы, чьи орбитальные параметры (большая полуось орбиты, эксцентриситет, наклонение плоскости орбиты к эклиптике, долгота восходящего узла, аргумент перицентра и пр.) незначительно, в пределах погрешностей измерений, отличались от орбитальных параметров кометы Чурюмова-Герасименко. Для 200 клонов учитывалось гравитационное влияние Солнца и всех 8 планет Солнечной системы, еще для 200 клонов, помимо влияния планет, учитывались и негравитационные реактивные силы, вызванные дегазацией ядра кометы во время ее приближения к Солнцу.

Люси Маку полностью подтвердила вывод о хаотической природе орбиты 67P. Время Липунова (характерное время, за которое орбита кометы становится непредсказуемой) для нее составило всего 90 лет. Как оказалось, 2 октября 1923 года комета еще раз сблизилась с Юпитером до расстояния 0.92 а.е. Дальше в прошлое ее траекторию точно проследить невозможно – орбиты клонов начинают широко расходиться (иначе говоря, крайне незначительное, глубоко внутри интервала ошибок, изменение орбитальных параметров кометы сегодня приводит к резкому изменению этих параметров ранее 1923 года). 

Однако если не пытаться точно определить траекторию кометы, а следить за «пучком» возможных орбит (все более и более расходящимся по мере движения в прошлое), то можно сделать интересные выводы.

«Пучок орбит» 400 клонов кометы Чурюмова-Герасименко. Синим цветом показаны клоны, для которых учитывались негравитационные силы, красным – клоны, для которых негравитационные силы не учитывались. Сплошными линиями отображены средние значения орбит клонов, пунктирными линиями – стандартное отклонение. Зеленой пунктирной линией показано время Липунова кометы – 90 лет.

Расчеты Люси Маку подтвердили вывод о том, что комета Чурюмова-Герасименко лишь недавно стала подходить к Солнцу на сравнительно малое расстояние. Сотни лет до этого она находилась на орбитах, расположенных существенно дальше от Солнца, там, где темпы дегазации были невелики, причем орбиты были более скругленные (менее эксцентричные), чем сейчас.

Расчет с меньшей точностью, проведенный на 2750 лет назад, показал еще более интересную картину. Вполне возможно, что примерно в 200 году н.э. комета Чурюмова-Герасименко прибыла в окрестности орбиты Юпитера из пояса Койпера! Значительная доля орбит «пучка» уходит на этих временах на значения большой полуоси орбиты 60-80 а.е. В среднем перигелийное расстояние кометы составляет 3 а.е. и почти никогда не становится меньше 2 а.е.

Эволюция возможных орбит 67P за последние 2750 лет.

Все это говорит о том, что исследователям из команды «Розетты» очень повезло – они изучают «свежую» комету, сравнительно недавно подошедшую близко к Солнцу и во многом сохранившую свой изначальный химический состав.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1412.1983.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Астрономическая единица

Единица длины, равная среднему расстоянию от Земли до Солнца - 149 505 000 км. Она применяется для измерения расстояний в Солнечной системе. О соотношениях единиц длины, применяемых в астрономии... [далее]

Rambler's Top100