Большие кометы в 2013 году

Комета Хейла-Боппа (источник фото)

Ещё не закончились разговоры о челябинском метеорите, а космос уже готовит нам новые события. В марте 2013 года, возможно, на небе появятся две большие кометы.

Большой называют комету, легко видимую невооружённому наблюдателю.

И на звание большой кометы 2013 года претендуют аж два небесных тела:

• комета C/2012 51 ISON,
• комета C/2011 L4.

C/2012 S1

Эта комета примечательна тем, что она открыта двумя россиянами. За последнее время в России нет так много астрономических открытий (хотя можно вспомнить комету Еленина, которая была первой открытой за 20 лет русским астрономом кометой). Комета недавняя, открыта в 2012 году. В декабре этого года "хвостатая" пройдёт на расстоянии примерно в 0.4 астрономические единицы (60 млн км) от Земли. Впоследствии она двинется к Марсу и пройдёт на архи-близком расстоянии от него в 0.012 а.е. Прогноз пока что нельзя назвать 100%-точным, так как комета открыта недавно и её орбита пока что известна не очень хорошо. К тому же тесное сближение с Марсом может "подпортить" ситуацию.

C2011/L4 

Фотография открытия кометы (источник) 

Более примечательна вторая комета — C2011/L4, которая приблизтся к Земле уже 5 марта 2013 г. Минимальное расстояние до Земли составит около 1 астрономической единицы (150 млн км). При определённом сценарии возможно, что комета станет одним из самых ярких объектов на ночном небе и будет видна невооружённым глазом даже днём при свете Солнца. Предполагаемая яркость составит от -1m до -4m.

Справка. Яркость измеряется в звёздных величинах. Чем меньше звёздная величина, тем ярче небесное тело. ЗВ самой крупной планеты, Юпитера, не превышает -3m, Луны — около -13m, а самой яркой звезды, Сириуса, — около -2m.

Таким образом, объект окажется, скорее всего, самой яркой звёздой/планетой на небесном небе (а ещё можно учесть "хвост" :).

Итого: пока есть возможность наблюдать объекты издали, весьма рекомендую ей воспользоваться. Зрелище той же кометы Хейла-Боппа в 90-х годах запомнилось мне надолго.

Челябинский болид/астероид: можно ли его было отклонить?

Ван Гог . Звёздная ночь. Изображения взято из Википедии.

В последние дни очень много разговоров о том, можно ли было или нельзя отклонить челябинский болид/астероид, зная заранее его орбиту, скажем, лет за 20. Я лично слышал на Вестях ФМ абсолютно непрофессиональное мнение какого-то-там-редактора какого-то-там-журнала (кажись, военного) о том, что земляне на сие не способны. Давайте вместе разберёмся в этом вопросе.

Прежде всего, нужно понять один аспект движения небесных тел по орбите вокруг Солнца. Этот аспект называется устойчивость движения. Тема достаточно новая, но тем не менее уже неплохо изученная. Базово, движение любого небесного тела можно разделить на три типа:

• устойчивое движение (или практически устойчивое),
• ограниченный хаос (шаманизм, но что поделать),
• хаотическое движение.

Чтобы понять каждый из терминов, достаточно представить себе следующую картину: возьмём наш астероид и сдвинем его на чуток, к примеру, на метр вправо. И сравним орбиты исходного астероида и "сдвинутого". Если, к примеру, за 100 лет они разошлись на 1 м, то движение "относительно устойчивое". А если на 1.000.000 км, то явно нет (более подробно см. Показатель Ляпунова (англ.), Динамический Хаос). Есть отличная научно-популярная статья "Непредсказуемые орбиты" за авторством И. И. Шевченко в журнале "Природа" (ссылка дана на сам журнал), весьма рекомендую тем, кому интересна тема.

Итак, три типа движения. В большинстве случаев астероиды, сближающиеся с Землёй, имеют либо хаотическую орбиту, либо близкую к хаотической. На практике это означает, что малейшее изменение орбиты может "увести" астероид очень и очень далеко. Что, собственно, и можем использовать мы для того, чтобы отклонить опасный объект подальше от нашей планеты (см. статью о происхождении астероидов).

Давайте пофантазируем, какие способы чисто гипотетически возможны:

1. Шарахнуть ракетой. Технически плохо реализуемо и глупо — метеоритный дождь сделает гораздо больше разрушений. Да и вывести точно баллистическую ракету сложно.
2. Взорвать. Чуть более корректный способ, особенно, если делать это далеко от Земли. Недостаток — после взрыва непонятно, куда полетят "остатки" и какого они будут размера.
3. "Стукнуть". Если достаточно небольшого "влияния извне", то можно просто со всей скорости стукнуть объект и подождать, пока он сам "сдвинется". Хороший способ, только вот масса космического аппарата-стукача несоизмеримо меньше массы астероида, поэтому импульс будет весьма маленький.
4. Дать астероиду двигатель. Прилетаем к астероиду, ставим туда двигатель и постоянными "толчками" сдвигаем его куда надо. В качестве дополнительного источника энергии можно использовать солнечные батареи. Более грамотный вариант п. 3, но с теми же недостатками. В некоторых случаях метод вполне будет работать.
5. Солнечный парус. Для многих он кажется смешным, но это — реально отличный способ для космических кораблей, почему он не подойдёт для астероида? Технология имеется, теория разработана (спасибо Е. Н. Поляховой из СПбГУ), опробирована. Нанотехнологии дают поистинне уникальные материалы для солнечного паруса. Плюс один "в копилку" Земли.
6. Фольга. С помощью "правильной обклейки" астероида можно добиться изменения орбиты за счёт эффекта Ярковского (ещё один русский).

Несмотря на кажущуюся "фэнтезийность" некоторых методик, они все вполне реальны. Этому посвящены в том числе и научные работы в серьёзных научных журналах (есть ещё ряд предложений, выдвигавшихся в своё время на различных конференциях, к сожалению, не все у меня есть в наличии):

• Кинетический удар и/или гравитационный "трактор" (п. 3-4): Yeomans, D.K., Bhaskaran, S., Broschart, S.B., Chesley, S.R., Chodas, P.W., Sweetser, T.H., Schweickart, R., 2010. Deflecting a Hazardous Near-Earth Object. 1 IAA Planetary Defense Conference: Protecting Earth from Asteroids 1–13.
• Гравитационный "трактор" (п. 4):  Ivashkin, V. V. Stikhno, C. A.  On the prevention of a possible collision of asteroid Apophis with the Earth.
• Небольшая статья о применении эффекта Ярковского.
• И ещё одна статья об отклонении объектов с помощью света: Vasylyev, V. P. Deflection of Hazardous Near-Earth Objects by High Concentrated Sunlight and Adequate Design of Optical Collector

При этом есть разные варианты отклонения. Просто добиться "увода" астероида из опасной зоны мало. Почему? Потому что зачастую объекты находятся в так называемых орбитальных резонансах, которые будут "способствовать" повторению ситуации всё снова и снова. А угрозу желательно убрать раз и навсегда. Если рассуждать логически, то есть три варианта:

1. Уничтожить. Плохо, см. п. 1-2 выше.
2. Отклонить. Не всегда реализуемо.
3. Изменить орбиту так, чтобы астероид врезался в Луну или любую планету, отличную от Земли.

Вариант №3, несмотря на кажущуюся некорректность, — отличный. Нет астероида — нет проблемы. Тем более, что если орбита астероида проходит рядом с Землёй, то она должна проходить и рядом с Луной. Такие варианты тоже серьёзно рассматривались.

Итого, на данный момент человечество имеет как минимум 4 отличных способа избавиться от надоедливого астероида заблаговременно. Ключевое слово — заблаговременно, так как каждый из способов предполагает хотя несколько лет работы (+ время на запуск космического аппарата). Опыт уже есть — японский аппарат Хаябуса успешно "приастероидился", взял пробу грунта и вернулся на Землю. Главное сейчас — вовремя заметить угрозу (а не как в случае челябинского болида/астероида). А уж нейтрализовать её мы, скорее всего, сможем.

Происхождение опасных астероидов

Солнечная система состоит из множества небесных тел. Одними из наиболее распространённых являются астероиды. Впервые термин «астероид» был введён Уильямом Гершелем. Дословно с греческого данный термин означает «подобный звезде», так как ввиду малого размера астероиды в телескопе выглядели точками, в отличие от планет.

Раньше астероиды были предметом достаточно отвлеченных исследований астрономов, но в последнее время интерес к ним значительно вырос во многом благодаря опасности, которую они представляют для нашей планеты. Сегодня тема астероидной опасности вообще довольно часто муссируется в прессе и на телевидении. Вспышки активности масс-медиа связаны, как правило, с приближением к Земле того или иного пролетающего мимо астероида, при этом опасность «небесных гостей» зачастую многократно преувеличивается, внося в реальную проблему излишний ажиотаж. В связи с этим было бы неплохо разобраться с реальным положением вещей. Однако прежде чем оценивать вероятность столкновения с Землей того или иного астероида, для начала нужно выяснить источники опасных астероидов.

Существует несколько основных «мест обитания» астероидов. Прежде всего, это — Главный пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером. По нынешним оценкам в нём состоит несколько миллионов объектов. Большая часть астероидов весьма небольшого размера, поэтому суммарная масса всего пояса не превышает 4% от массы Луны. Первый найденный объект (ныне карликовая планета) — (1) Церера — была открыта в 1801 году. Ещё несколько астероидов были открыты чуть позднее, однако подлинная «революция» произошла с применением метода астрофотографии Максом Вольфом в 1891 году.

Другими местами скоплений являются пояс Койпера, область Рассеянного Диска и облако Оорта. Однако наиболее опасными для Земли являются так называемые АСЗ — астероиды, сближающиеся с Землёй. Выделяют четыре группы таких астероидов:

1. Амурцы. Эти астероиды могут приближаться к Земле, но внутрь её орбиты не заходят.
2. Атонцы.  Их орбиты лежат, в основном, внутри орбиты Земли и редко выходят за её пределы.
3. Аполлонцы. Могут проникать внутрь орбиты Земли.
4. X-астероиды. «Летают» по орбите Земли.

Туринская шкала опасности астероидов. Пояснение. Зелёный уровень показывает малую вероятность соударения и небольшие последствия оного. Жёлтый уровень вызовет региональную катастрофу, оранжевый может вызвать как региональную, так и глобальную,  а красный приведёт к  глобальным последствиям. Источник: исходное изображение —Википедия, обработка —Большая Вселенная.

Метеоритный дождь или метеорный?

Фото goodfon.ru

Новости сегодня пестрят различного рода сообщениями о том, что на Землю "обрушится" метеоритный дождь драконидов. В очередной раз журналисты решили не проверять терминологию и в очередной раз написали лажу.

На самом деле, есть два явления — метеоритный дождь и метеорный дождь (поток). Под словосочетанием метеоритный дождь в астрономии подразумевается падение огромного числа метеоритов на Землю (или другое небесное тело) из-за различных причин, например, из-за разрушения достаточно большого астероида. Напоминаю, что метеорит — это то, что долетает и "шмякается" об землю. Если тело не "шмякнулось", то это — метеор.  То есть, переводя дословно заголовок, например, Росбалта: "Созвездие Дракона прольет на Землю метеоритный дождь (видео)", получается: в результате разрушения крупного небесного тела в районе созвездия Дракона, на Землю упадёт множество небесных тел (и вызовет разрушения, очевидно). Гм, несколько не то, не находите?

Правильное название сегодняшнего явления — метеорный дождь. Метеорные дожди вызваны совершенно другими явлениями, а именно прохождением Земли через область пространства, содержащего множество "мелких" объектов, которые в строго заданном месте (в данном случае, в районе созвездия Дракона) в строго заданный период под строго заданным углом пересекают орбиту Земли и могут "столкнуться", сгорев в атмосфере, что и обеспечивает нам, жителям Земли, красивый вид в небе. Чувствуете разницу между двумя терминами? В случае, если бы на Земле должен был быть метеоритный дождь, нам впору было бы прятаться в бункерах, так как падение даже метрового метеорита может разнести целый квартал. Кстати, и причины возникновения метеорных потоков совершенно другие. Некоторые из них, к примеру, — кометного происхождения.

В общем, RTFM.

Астрономия для начинающих: видимое движение небесных тел

Фотограф: Линкольн Харрис, оригинальная статья.

Человек наблюдает за звездами уже на протяжении как минимум десяти тысяч лет. Первые письменные упоминания о небесных телах возникли в древнем Египте и Шумере. Древние различали на небесном своде три типа тел: звёзды, планеты и "хвостатые звёзды". Отличия происходят как раз из наблюдений:

• Звёзды сохраняют на протяжении достаточно долгого времени неподвижность относительно других звёзд. Поэтому считалось, что звёзды "закреплены" на небесной сфере. Как нам сейчас известно, из-за вращения Земли каждая звезда "чертит" на небе "круг", называемый альмукантаратом.
• Планеты же, напротив, двигаются по небосводу, и их движение видно невооружённым глазом в течение часа–двух. Ещё в Шумере были найдены и отождествлены 5 планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. К ним до кучи были добавлены Солнце и Луна. Итого: 7 планет. Отсюда, кстати, "магия числа 7".
• "Хвостатые" звёзды — кометы. Появлялись нечасто, символизировали беды. Наблюдавшаяся в конце прошлого века комета Хейла–Боппа вызвала ажиотаж миллионов людей на Земле — ещё бы, не каждый день можно увидеть такую красоту на небе.

Для иллюстрации видимого движения звёзд лучше всего подходят фотографии австралийского фотографа  Линкольна Харриса. Для их съёмки ему потребовалось более 15 часов, что само по себе — уже небольшой подвиг.

Фотограф: Линкольн Харрис, оригинальная статья.

Фотограф: Линкольн Харрис, оригинальная статья.

Фотограф: Линкольн Харрис, оригинальная статья.

Фотограф: Линкольн Харрис, оригинальная статья.

Фотограф: Линкольн Харрис, оригинальная статья.

О сближении астероида Апофис 99942 с Землёй в 2029 году

Давеча делал доклад на конференции в Пулково по астероиду Апофис. Кому интересно — ловите презентацию.

Apophis

View more presentations from Evgeny Smirnov.

Астрономия для начинающих

В последнее время я стал замечать увеличение интереса различных людей к такой замечательной науке, как астрономия. И это отрадно, ведь изучение астрономии – это, в какой-то мере, попытка двинуться дальше. Сейчас мы наблюдаем свет звёзд, некоторые из которых уже давным-давно погасли. И смотря на небо, мы видим слепок прошлого. Поистине, астрономия – это взгляд в наше прошлое, взгляд туда, где зародилась Вселенная и жизнь.

Если Вам кажется, что астрономия – это сложно, Вы ошибаетесь. Начать астрономические наблюдения может каждый. С пользой и ощущением приятно проведённого времени. Астрономия для начинающих – это, прежде всего, наблюдения. И какие-либо базовые сведения, которые можно почерпнуть из Википедии и других источников.

Несколько месяцев назад я подготовил несколько статей для новичков по астрономии:

• Основы астрономии. Наше место во Вселенной
• Галактики и краткая история Вселенной.