Cometas de pastoreo Kreutz

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Detección por la sonda SOHO de un cometa rasante Kreutz, cayendo hacia el Sol , con una cola muy pronunciada

Los cometas de pastoreo de Kreutz (o raspadores solares de Kreutz , pronunciado [ˈkrɔɪts] escucha [ ? Info ] ) son una familia de cometas herbívoros caracterizados por órbitas que los acercan mucho al Sol durante el perihelio . Se cree que esta familia está compuesta por los fragmentos de un solo gran cometa que se rompió hace muchos siglos, y lleva el nombre del astrónomo alemán Heinrich Kreutz , quien demostró por primera vez su origen común. [1]

Muchos de los miembros de esta familia se han convertido en grandes cometas , ocasionalmente incluso visibles a plena luz del día cerca del Sol. El más reciente de ellos fue el cometa Ikeya-Seki en 1965, probablemente el más brillante del último milenio. [1] Se ha especulado que otro grupo de cometas Kreutz muy brillantes podría comenzar a llegar al interior del Sistema Solar en los próximos años o décadas. [2]

Después del lanzamiento de la sonda SOHO en 1995, se descubrieron miles de miembros menores de la familia, algunos tan grandes como unos pocos metros. Ninguno de estos fragmentos ha sobrevivido nunca al paso al perihelio, ya que solo los cometas de pastoreo mucho más grandes, como el Gran Cometa de 1843 o C / 2011 W3 (Lovejoy) tienen dimensiones suficientes para evitar la evaporación completa. Los astrónomos aficionados han descubierto con éxito cientos de estos miembros más pequeños de la familia, gracias a los datos disponibles en tiempo real en Internet. [2]

Descubrimiento y observaciones históricas

Ilustración del Gran Cometa de 1843 , visto desde Tasmania

El Gran Cometa de 1680 fue el primer cometa para el que se descubrió una órbita cuyo perihelio lo acercó extremadamente al Sol, a solo 200,000 km (0.0013 AU ) sobre la superficie solar, es decir, aproximadamente la mitad de la distancia de la Tierra a la Luna . [3] Así se convirtió en el primer cometa rasante conocido: su perihelio era de sólo 1,3 rayos solares .

Los astrónomos de la época, incluido Edmond Halley , especularon que este cometa era el regreso de un cometa brillante visto muy cerca del Sol en 1106. [3] 163 años después, apareció el Gran Cometa de 1843 , y este también pasó muy cerca. al Sol. Aunque el cálculo de la órbita mostró que el cometa tuvo un período de varios siglos, algunos astrónomos se preguntaron si era el regreso del cometa de 1680. [3] Un cometa muy brillante en 1880, el Gran Cometa de 1880 , fue descubierto para moverse en una órbita prácticamente idéntica a la de 1843, así como el siguiente Gran Cometa de 1882 . Algunos astrónomos especularon que todos eran el mismo cometa, cuyo período orbital se acortaba drásticamente de alguna manera con cada paso al perihelio, quizás debido a la presencia de algún material denso alrededor del Sol. [3]

Una hipótesis alternativa era que estos cometas eran todos fragmentos de un cometa pastante anterior mucho más grande. [1] La idea se propuso por primera vez en 1880, y su plausibilidad quedó ampliamente demostrada cuando el Gran Cometa de 1882 se dividió en varios fragmentos después de la transición al perihelio. [4] En 1888 Heinrich Kreutz publicó un artículo en el que mostraba cómo los cometas de 1843 (C / 1843 D1, el Gran Cometa de Marzo), 1880 (C / 1880 C1, el Gran Cometa del Sur) y 1882 (C / 1882 R1, el Gran Cometa de Septiembre) eran probablemente los fragmentos de un cometa gigante que se había fragmentado varias órbitas antes. [1] El cometa 1680 resultó no pertenecer a esta familia de cometas.

Después de que se viera otro cometa pastando Kreutz en 1887 (C / 1887 B1, el Gran Cometa del Sur de 1887 ), el siguiente no apareció hasta 1945 [5] . Otros dos cometas pastando aparecieron en la década de 1960, el cometa Pereyra en 1963 y el cometa Ikeya-Seki , que se volvió extremadamente brillante en 1965 y se rompió en tres fragmentos después del perihelio. [2] La aparición de dos cometas Kreutz en rápida sucesión inspiró más estudios sobre la dinámica del grupo. [5]

Miembros Notables

Los cometas más brillantes de la familia Kreutz eran espectaculares, fácilmente visibles en el cielo diurno. Los tres más impresionantes fueron el Gran Cometa de 1843 , el Gran Cometa de 1882 y el Cometa Ikeya-Seki . Otro miembro notable fue el Eclipse Comet de 1882 [1].

El gran cometa de 1843

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Gran Cometa de 1843 .

El Gran Cometa de 1843 fue avistado por primera vez en febrero de ese año, tres semanas antes de su transición de perihelio. El 27 de febrero fue fácilmente visible a plena luz del día [6] y los observadores describieron una cola de 2-3 ° de largo alejándose del Sol, antes de dispersarse en el resplandor del cielo. Después de su paso al perihelio, reapareció en el cielo de la mañana [6] y desarrolló una cola extremadamente larga. El 11 de marzo se extendía más de 45 grados a través del cielo y tenía más de 2 grados de ancho; [7] se calculó que la cola tenía más de 300 millones de kilómetros (2 UA) de largo. El récord se mantuvo hasta 2000, cuando se descubrió que la cola del cometa Hyakutake tenía más de 550 millones de kilómetros de largo. [8]

El cometa dominó el cielo durante todo marzo, antes de desaparecer más allá de la visibilidad a simple vista a principios de abril, y el último avistamiento fue el 20 de ese mes. Este cometa causó una notable impresión en el público, inspirando cierto temor de que el fin del mundo fuera inminente. [6]

El cometa del eclipse de 1882

Un grupo de observadores reunidos en Egipto para observar el eclipse solar del 17 de mayo de 1882 se sorprendieron al observar una raya brillante cerca del Sol durante la fase de totalidad. Por una notable coincidencia, el eclipse ocurrió durante la transición del perihelio del cometa Kreutz. De lo contrario, el cometa habría pasado completamente desapercibido, y su avistamiento durante el eclipse fue la única observación. Las fotografías del eclipse mostraron que el cometa se había movido notablemente durante la totalidad, como se esperaría de un cometa corriendo cerca del Sol a más de 500 km / s. A veces, el cometa es llamado Tewfik , por Tewfik Pasha , en ese momento el Chedive de Egipto. [3]

El gran cometa de 1882

Icono de lupa mgx2.svg Mismo tema en detalle: Gran Cometa de 1882 .
Fotografía del Gran Cometa de 1882, visto desde Sudáfrica.

El Gran Cometa de 1882 fue descubierto de forma independiente por muchos observadores, ya que ya era visible a simple vista cuando apareció en el cielo a principios de septiembre de 1882, unos días antes del perihelio. Su brillo creció rápidamente, tanto que fue claramente visible a plena luz del día durante dos días (del 16 al 17 de septiembre), incluso a través de nubes ligeras. [9]

Después del paso al perihelio, el cometa permaneció muy brillante durante varias semanas, y durante el mes de octubre se vio su núcleo fragmentarse primero en dos y luego en cuatro pedazos. Algunos observadores también han informado de parches difusos de luz a unos pocos grados del núcleo. La velocidad de remoción de los fragmentos fue tal que regresarán aproximadamente a un siglo de distancia entre sí, entre 670 y 960 años después de la separación. [2]

Cometa Ikeya - Seki

Icono de lupa mgx2.svg Mismo tema en detalle: C / 1965 S1 Ikeya-Seki .

El cometa Ikeya-Seki es el cometa brillante más reciente de la familia Kreutz. Fue descubierto de forma independiente por dos astrónomos aficionados japoneses el 18 de septiembre de 1965, con una diferencia de 15 minutos entre sí, y rápidamente fue reconocido como un Kreutz pastando. [3] Aumentó rápidamente su brillo durante las siguientes 4 semanas a medida que se acercaba al Sol, y alcanzó la magnitud aparente de +2 el 15 de octubre. El 21 de octubre pasó el perihelio y los observadores de todo el mundo lo vieron claramente en el cielo diurno. [3] Unas pocas horas antes de su paso al perihelio alcanzó una magnitud visible entre -10 y -11, comparable con la fase del primer cuarto de luna, el cometa más brillante desde 1106. Al día siguiente, la magnitud ya había caído a - 4. [10]

Los astrónomos japoneses, mediante el uso de un coronógrafo , vieron cómo el cometa se rompía en tres fragmentos unos 30 minutos antes del perihelio. Cuando el cometa reapareció en el cielo de la mañana de principios de noviembre, dos de estos núcleos fueron identificados con certeza, mientras que el tercero quedó solo como sospechoso. El cometa desarrolló una cola notable, de unos 25 ° de longitud, antes de desaparecer durante el mes de noviembre. Su último avistamiento se remonta a enero de 1966. [11]

Historia dinámica y evolución

Relación aproximada entre los principales miembros de los cometas herbívoros Kreutz. Tenga en cuenta que los pasajes del perihelio en los que se produjo la fragmentación pueden no determinarse con certeza.

Un estudio de Brian Marsden en 1967 fue el primer intento de rastrear la historia orbital del grupo para localizar el cometa progenitor. [3] [5] Todos los miembros del grupo conocidos en 1965 tenían inclinaciones orbitales prácticamente idénticas de aproximadamente 144 °, así como valores de longitud del perihelio muy similares, alrededor de 280-282 °, con solo un par de objetos alejándose, probablemente debido a cálculos orbitales inciertos. Para el argumento de la periaxis y la longitud del nodo ascendente, en cambio, los valores tuvieron una mayor variación. [5]

Marsden descubrió que el pastoreo de Kreutz se puede dividir en dos grupos, con elementos orbitales solo ligeramente diferentes, lo que implica que la familia es el resultado de fragmentaciones sucesivas que no ocurrieron en un solo perihelio. [3] Al rastrear las órbitas de Ikeya-Seki y el Gran Cometa de 1882, Marsden descubrió que en su paso previo al perihelio la diferencia entre sus parámetros orbitales era del mismo orden de magnitud que entre los Ikeya-Seki después de la fragmentación. . [12] Esto significaba que era realista asumir que eran parte del mismo cometa que había roto una órbita antes. Por el momento, el mejor candidato para el cometa progenitor es el de 1106: los parámetros orbitales derivados del Ikeya-Seki produjeron un perihelio anterior casi exactamente al mismo tiempo, y aunque los parámetros derivados del Gran Cometa de 1882 implican un perihelio de algunos décadas más tarde, solo un pequeño error en los elementos orbitales es suficiente para poner los valores en concordancia. [3]

Los cometas pastando de 1668, 1689, 1702 y 1945 parecen estar estrechamente relacionados con los de 1882 y 1965, [3] aunque sus órbitas no están lo suficientemente determinadas como para determinar si se separaron del cometa padre en 1106 o en la transición a perihelio anterior a ese, entre los siglos III y V d. C. [2] Este subgrupo de cometas se conoce como subgrupo II. [1] El cometa White-Ortiz-Bolelli , visto en 1970, está más relacionado con este grupo que con el subgrupo I, pero parece haberse separado en una órbita anterior a los otros fragmentos. [1]

Los cometas pastando observados en 1843 (Gran Cometa de 1843) y 1963 ( Cometa Pereyra ) parecen estar estrechamente relacionados y pertenecen al subgrupo I, aunque cuando sus órbitas se extrapolan al perihelio anterior las diferencias entre los elementos orbitales siguen siendo bastante grandes. probablemente porque se separaron en una revolución incluso anterior. [12] Puede que no estén relacionados con el cometa 1106, pero es más probable que con un cometa que apareció 50 años antes. [1] El subgrupo I también incluye los cometas de 1695, 1880 y 1887, como la gran mayoría de los cometas descubiertos por la misión SOHO. [1]

Se cree que la distinción en dos subgrupos indica que estos son el resultado de dos cometas padres, que a su vez forman parte de un cometa padre que ha fragmentado varias órbitas anteriores. [1] Un posible candidato podría ser el cometa observado por Aristóteles y Éforo de Cuma en 371 a. C. Éforo afirmó haber visto este cometa partirse en dos, sin embargo los astrónomos modernos son escépticos al respecto, porque estas afirmaciones no están confirmadas por otras fuentes. Por el contrario, son los cometas que llegaron entre los siglos III y V d.C. (los cometas del 214, 426 y 467) para ser considerados como los posibles padres de la familia Kreutz. [2] El cometa original seguramente debe haber sido un objeto muy grande, tal vez de más de 100 km de diámetro. A modo de comparación, el núcleo del cometa Hale-Bopp tenía unos 40 km de diámetro. [1]

Incluso si su órbita es diferente a la de los dos grupos, es posible que el cometa de 1680 también esté conectado a la familia Kreutz, a través de una fragmentación que tuvo lugar muchas órbitas en el pasado. [2]

El pastoreo de Kreutz probablemente no sea un fenómeno único. Algunos estudios han demostrado que, para cometas con alta inclinación orbital y distancias de perihelio inferiores a 2 AU, las perturbaciones gravitacionales tienden a transformar estos objetos en cometas rastreadores. [13] Otro estudio estimó que el cometa Hale-Bopp tiene un 15% de posibilidades de convertirse eventualmente en un cometa rasante. [14]

Observaciones recientes

Hasta hace poco, incluso un cometa Kreutz muy brillante habría pasado desapercibido a través del sistema solar interior si su perihelio hubiera caído entre mayo y agosto. [1] De hecho, en esta época del año, visto desde la Tierra, el cometa se acercaría y se alejaría directamente desde detrás del Sol, y podría volverse visible solo si fuera extremadamente brillante y cerca del Sol. Fue solo una coincidencia que nos permitió ver el Cometa del Eclipse de 1882. [1]

Sin embargo, durante la década de 1980, dos satélites dedicados a la observación del Sol descubrieron accidentalmente varios miembros nuevos de la familia Kreutz, y desde el lanzamiento de la sonda SOHO en 1995 ha sido posible observar cometas muy cercanos al Sol en cualquier momento del año. año. [2] El satélite proporciona una vista constante de la proximidad solar y actualmente ha descubierto cientos de cometas en pastoreo, algunos tan grandes como unos pocos metros. Aproximadamente el 83% de estos son miembros del grupo Kreutz, mientras que el resto se denominan "no Kreutz" o "esporádicos" (familias Meyer, Marsden, Kracht1 y Kracht2). [15] Aparte del cometa Lovejoy, ninguno de los cometas rastreadores vistos por SOHO sobrevivió a su paso por el perihelio. Algunos pueden haber caído sobre el mismo Sol, pero la mayoría simplemente se evaporaron en la corona. [2]

Más del 75% de los cometas rasantes del SOHO han sido descubiertos por astrónomos aficionados al analizar las observaciones del SOHO en Internet . Algunos aficionados han logrado un número notable de descubrimientos, como Rainer Kracht ( Alemania ) en 272, Michael Oates ( Reino Unido ) en 144 y Zhou Bo ( China ) con 97 identificaciones. [16] Hasta diciembre de 2012, se habían identificado más de 2400 Kreutz en pastoreo. [17]

Las observaciones de SOHO mostraron que los cometas que pastan a menudo vienen en pares, separados por unas pocas horas. Estos pares son demasiado frecuentes para ocurrir por casualidad y no pueden deberse a fragmentaciones en el perihelio anterior, porque los fragmentos se habrían separado a distancias mucho mayores. Por otro lado, se cree que las parejas derivan de fragmentaciones muy alejadas del perihelio. Se ha observado que muchos cometas se rompen a grandes distancias del perihelio, y parece que en el caso del pastoreo de Kreutz, la fragmentación inicial en el perihelio puede ser seguida por cascadas reales de separaciones, a lo largo del resto de la órbita. [2] [13]

El número de cometas Kreutz del subgrupo I es aproximadamente 4 veces mayor que el número de miembros del subgrupo II. Esto sugiere que el cometa padre se dividió en dos cometas padres de tamaño desigual. [2]

Futuro

Los Kreutz que pastan pueden seguir siendo reconocidos dinámicamente como una familia distinta durante muchos miles de años. Eventualmente, sus órbitas se dispersarán por perturbaciones gravitacionales, aunque dependiendo de la velocidad de fragmentación de los componentes, el grupo podría destruirse por completo antes de que esto suceda. [13] El descubrimiento continuo de un gran número de miembros más pequeños del grupo Kreutz sin duda ayudará a comprender mejor cómo los cometas se dividen en familias. [2]

No es posible estimar las posibilidades de otro Kreutz muy brillante en un futuro cercano, pero dado que en los últimos 200 años hasta 10 de estos cometas han alcanzado la visibilidad a simple vista, parece bastante seguro que vendrá otro gran cometa Kreutz. tarde o temprano. entonces. [18] El cometa White - Ortiz - Bolelli en 1970 alcanzó una magnitud aparente de aproximadamente 1. En diciembre de 2011, el Kreutz C / 2011 W3 (Lovejoy) en pastoreo sobrevivió a la transición del perihelio y alcanzó una magnitud aparente de -3.

Nota

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m ( EN ) Zdenek Sekanina, Paul W. Chodas, Jerarquía de fragmentación de cometas brillantes que rozan el sol y el nacimiento y evolución orbital del sistema Kreutz. I. Modelo de dos superfragmentos , en The Astrophysical Journal , vol. 607, n. 1, 20, págs. 620-639, DOI : 10.1086 / 383466 . Consultado el 18 de octubre de 2013 .
  2. ^ a b c d e f g h i j k l ( EN ) Zdenek Sekanina, Paul W. Chodas, Jerarquía de fragmentación de cometas brillantes que rozan el sol y el nacimiento y evolución orbital del sistema Kreutz. II. El caso de la fragmentación en cascada , en The Astrophysical Journal , vol. 663, n. 1, 01, pág. 657, DOI : 10.1086 / 517490 . Consultado el 18 de octubre de 2013 .
  3. ^ a b c d e f g h i j k Brian G. Marsden, El grupo de cometas que rozan el sol , en The Astronomical Journal , vol. 72, n. 9, 1967, págs. 1170-1183, Bibcode : 1967AJ ..... 72.1170M , DOI : 10.1086 / 110396 .
  4. ^ Heinrich Carl Friedrich Kreutz, Untersuchungen über das cometensystem 1843 I, 1880 I und 1882 II , en Kiel , 5ns3, Kiel, Druck von C. Schaidt, CF Mohr nachfl., 1888–91, 1888, Bibcode : 1888QB4.K5ns36 .. ....
  5. ^ a b c d Zdeněk Sekanina, raspadores solares de Kreutz: ¿el caso definitivo de fragmentación y desintegración de cometas? ( ps ), en Publicaciones del Instituto Astronómico de la Academia de Ciencias de la República Checa , n. 89, 2001, págs. 78–93.
  6. ^ a b c JS Hubbard, En la órbita del gran cometa de 1843 , en The Astronomical Journal , vol. 1, no. 2, 1849, págs. 10-13, código bibliográfico : 1849AJ ...... 1 ... 10H , DOI : 10.1086 / 100004 .
  7. Observaciones del gran cometa de 1843 , en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , vol. 6, no. 2, 1843, págs. 3-6, Bibcode : 1843MNRAS ... 6 .... 3. .
  8. ^ Geraint H. Jones, Balogh, André; Horbury, Timothy S., Identificación de la cola iónica extremadamente larga del cometa Hyakutake a partir de firmas de campos magnéticos , en Nature , vol. 404, n. 6778, 2000, págs. 574–576, Bibcode : 2000 Nat . 404..574J , DOI : 10.1038 / 35007011 .
  9. ^ Los cometas de 1882 , en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , vol. 43, n. 2, 1883, págs. 203–209, Código Bibliográfico : 1883MNRAS..43R.203. .
  10. ^ EJ Opik, Sungrazing comets and tidal disruption , en The Irish Astronomical Journal , vol. 7, no. 5, 1966, págs. 141-161, Bibcode : 1966IrAJ .... 7..141O .
  11. ^ T. Hirayama, Moriyama, F., Observaciones del cometa Ikeya - Seki (1965f) , en Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón , vol. 17, 1965, págs. 433–436, Bibcode : 1965PASJ ... 17..433H .
  12. ^ a b BG Marsden, El grupo de cometas que rozan el sol. II , en The Astronomical Journal , vol. 98, n. 6, 1989, págs. 2306-2321, Bibcode : 1989AJ ..... 98.2306M , DOI : 10.1086 / 115301 .
  13. ^ a b c ME Bailey, Chambers, JE; Hahn, G., Origin of sungrazers - A frecuente cometary end-state , en Astronomy and Astrophysics , vol. 257, 1992, págs. 315–322, Bibcode : 1992A & A ... 257..315B .
  14. ME Bailey, Emel'yanenko, VV; Hahn, G.; et al., Evolución orbital del cometa 1995 O1 Hale - Bopp , en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , vol. 281, 1996, págs. 916–924, Bibcode : 1996MNRAS.281..916B .
  15. ^ Lista completa de cometas SOHO y STEREO , en ast.cam.ac.uk , Asociación y Sociedad Astronómica Británica de Astronomía Popular, octubre de 2008. Consultado el 7 de noviembre de 2008 .
  16. ^ Totales de los descubridores de cometas de SOHO , en home.earthlink.net , EarthLink. Consultado el 2 de julio de 2008 (archivado desde el original el 25 de julio de 2008) .
  17. ^ LASCO Kreutz-Sungrazing Comets 2012 , en sungrazer.nrl.navy.mil . Consultado el 18 de octubre de 2013 .
  18. ^ Zdeněk Sekaina y Chodas, Paul W., Fragmentación de los principales cometas que pastorean por el sol C / 1970 K1, C / 1880 C1 y C / 1843 D1 , en The Astrophysical Journal , vol. 581, n. 2, 2002, págs. 1389-1398, Bibcode : 2002ApJ ... 581.1389S , DOI : 10.1086 / 344261 .

Bibliografía

Otros proyectos

enlaces externos

V · D · M
Cometa Halley
Gran cometa con m <0: C / 390 Q1C / 1132 T1C / 1532 R1C / 1556 D1C / 1664 W1C / 1665 F1C / 1975 V1C / 1995 O1
con m <-2: HalleyC / 1402 D1C / 1471 Y1C / 1577 V1C / 1743 X1C / 1843 D1C / 1882 R1C / 2006 P1
Familias de cometas Cometas HalleidCometas de JúpiterCometas del cinturón principalCometas cuasi-HildaCometa interestelar
Estudio ESTRUCTURA: Núcleo · Coma · ColaEXPLORACIÓN: 9P / Tempel · 67P / Churyumov-Gerasimenko
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