Число комет облака Оорта оказалось в 3-7 раз больше прошлых оценок

za_neptunie — 26.07.2017

     Вчера Лаборатория реактивного движения (JPL) опубликовала пресс-релиз важного исследования по кометной статистике. Полный вариант этого исследования можно прочитать здесь.


    Как говорилось в прошлой заметке, инфракрасный обзор космического телескопа WISE стал наиболее чувствительным для обнаружения самых тусклых и далеких объектов Солнечной Системы. В ходе основной и продленной миссии космический телескоп открыл 27 комет.

     Наиболее важные наблюдения для кометной статистики были проведены в первые восемь месяцев космической миссии, когда запасы охладителя на борту космического аппарата позволяли проводить наблюдения в 4 различных фильтрах (от 3.4 до 22 микрон). Наблюдения в длинноволновом спектре помогли провести более точную оценку размеров ядер комет. С 14 декабря 2009 года по 6 августа 2010 года телескоп зарегистрировал 56 долгопериодических комет (с периодами обращения больше 200 лет) и 108 короткопериодических комет. Из 108 короткопериодических комет 96 относятся к семейству Юпитера. Остальные являются активными астероидами главного пояса (7), активными кентаврами (4) и кометами группы Галлея (2). Анализ орбит долгопериодических комет показал, что 8 из них относятся к ранее неизвестному кластеру с наклонениями примерно в 110 градусов (желтые квадраты) и эксцентриситетом орбит больше 0.99:



   Вероятность того, что этот кластер является случайным совпадением, составляет около 0.03%. Выдвигается несколько объяснений данного кластера: близкий пролет другой звезды несколько миллионов лет назад, возмущения от неизвестной планеты в облаке Оорта или разрушение крупной кометы. Отмечается, что данный кластер является первым обнаруженным кластером у долгопериодических не-околосолнечных комет. До этого кластеры были известны только у околосолнечных долгопериодических планет. Самым известным из них является группа Крейца. К этой группе относится 85% всех околосолнечных комет (большинство из них обнаружили космические солнечные обсерватории SOHO и STEREO) или больше 3 тысяч комет из 4 тысяч всех известных комет.



   Распределение наклонений и величины перицентров у 3821 комет на 28 марта 2015 года. Источник.

    Для измерения размера ядер комет в данных WISE приходилось вычитать теоретическое излучение кометного хвоста и комы:



   В результате данные показали, что размер ядер у наблюдаемых комет заключён в диапазоне от нескольких сотен метров до 40 км и более:



    На схеме выше показаны размеры измеренных ядер комет и расстояние этих комет до Солнца во время криогенных наблюдений WISE. Красные треугольники являются короткопериодическими кометами, а синие треугольники – это долгопериодические кометы.

    Для проверки работоспособности своего метода оценки размеров ядер комет, авторы работы сравнили измерения WISE с наблюдениями космических аппаратов во время близких пролетов комет (красные треугольники) и измерениями более крупного инфракрасного телескопа Спитцер (зеленые треугольники):



    Среднее различие между первой и второй группой составило 0.22 и 0.25 км. Средний размер кометных ядер по измерениям WISE у долгопериодических комет составил 8 км, у короткопериодических 3 км.

    Изучение ядер комет позволило оценить, что каждый год около 7 долгопериодических комет с размером ядра больше 1 км подходят к Солнцу ближе, чем на 1.5 а. е. Новая оценка в 7.2 раз превышает оценку в работе Оорта 1950 года и 2.6 раз превышает оценку в работе Фрэнсиса 2005 года. В абсолютных цифрах это означает, что облако Оорта состоит примерно из 1.3 триллионов комет с размером ядра в 1 км и более (в работах 1950 и 2005 года эта цифра оценивалась в 180 и 500 миллиардов соответственно). Новая оценка размера популяции комет семейства Юпитера (около 2100 с размером ядер больше 1 км) находится в соответствии с оценкой из работы Фернандеса 1999 года.

    Работа Френсиса 2005 года на основе анализа обзора LINEAR оценивала общую массу внешнего облака Оорта в 2-40 масс Земли. Следовательно, после обзора WISE общая масса внешнего облака Оорта может составлять от 5 до 104 масс Земли (наиболее вероятное (среднее значение) равно 55 масс Земли). Для сравнения масса внутреннего облака Оорта сейчас оценивается в 0.2 масс Земли, а масса пояса Койпера в 0.001 масс Земли.

    В ближайшем будущем появится возможность более точно определить общую массу и размер популяции объектов облака Оорта через наблюдение звездных покрытий в оптическом и рентгеновском диапазоне. Последние исследования в этой области позволяют оценить нижний предел популяции 900-метровых объектов внешнего облака Оорта в 15 000 000 триллионов.




Будущий космический телескоп Уиплл (Whipple) через наблюдение звездных покрытий может обнаружить десятки тысяч объектов пояса Койпера и сотни объектов облака Оорта.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив