CC BY
43
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №11_
АСТРОФИЗИКА
УДК 523.6
Член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.И.Ибадинов, А.Г.Сафаров*
СКОРОСТИ ВЫБРОСА МЕТЕОРОИДНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЯДЕР КОМЕТ
Институт астрофизики АН Республики Таджикистан, Таджикский национальный университет
По наблюдениям аномальных хвостов определены время и скорость выброса метеороидных частиц из ядер комет. Предложены возможные механизмы образования аномальных хвостов комет.
Ключевые слова: комета, аномальный хвост, выброс метеороидных частиц, столкновение, метео-роид.
Известно, что при распаде ядер комет и выбросе крупных пылевых частиц из ядра кометы образуются метеороидные рои [1, 2]. Ф.А.Бредихин [2], изучив аномальный хвост кометы 109Р/Свифта-Туттля, пришел к выводу, что этот хвост отражает акт постепенного превращения части кометного вещества в метеороидный рой, и основал теорию образования метеороидных роёв, связанных с аномальными хвостами комет. По исследованиям аномальных хвостов комет С/1823 У1, С/1844 Ш, С/1910 А1 и 109Р/1862 01 по визуальным и фотографическим наблюдениям были определены скорости выброса частиц аномальных хвостов из ядер комет [2-6]. Скорости оказались более 1 км/с. С.В.Орлов [5] интерпретировал такие скорости как результат столкновения каменистого ядра кометы с метеороидами. Нами по формуле Орлова [4] определены скорости выброса пылевых частиц аномальных хвостов ряда комет [7]. Значения скорости для некоторых комет оказались больше 1 км/с. Поскольку ядро кометы состоит из конгломерата различных льдов и тугоплавких метеороидных частиц [8,9], то скорости извержения крупной пыли из ядра, превосходящие 1 км/с, значительно больше тепловых скоростей молекул при сублимации льдов ядра и для обеспечения больших скоростей извержения пыли из ядра нужны другие механизмы.
Настоящая работа посвящена изучению скоростей выброса крупных пылевых частиц из ядер комет по наблюдениям аномальных хвостов комет.
Методика определения времени и скорости выброса описана нами в [7]. Результаты определения скорости выброса частиц аномального хвоста из ядер 48 комет представлены в таблице, где приведены обозначения комет, Т - дата прохождения кометы через перигелий орбиты, X - время наблюдения аномального хвоста, 1X1 - время и V - скорость выброса частиц аномального хвоста из ядра кометы на гелиоцентрическом расстоянии г. Для некоторых комет за момент образования аномального хвоста принималось время крупной вспышки блеска кометы из работ [10, 11]. Они указаны звёздочкой в 4-ом столбце. Для нескольких комет за момент образования аномального хвоста принято время деления ядра по [12]. В таблице они указаны двумя звёздочками.
Скорости выброса пылевых частиц из ядра комет С/1851 и1, С/1877 01, С/1883 Б1, Б/1894 Н, С/1921 Е1, С/1925 V!, С/1930 Б1, С/1954 01, С/1962 С1, С/1968 Н1, С/1969 Т1, С/1975 V2, С/1995
Адрес для корреспонденции: Сафаров Абдулджалол Гафурович. 734025, Республика Таджикистан, г.Душанбе, пр.Рудаки, 17, Таджикский национальный университет. E-mail: aj_safarov@mail.ru
01, С/1999 Т2, 2Р/1924, 6Р/1950, 10Р/1930. 19Р/1918, 26Р/1927 Б1, 34Р/1938 Л, 35Р/1939 01, 67Р/1982 и 73Р/1930 лежат в переделах 0.003 до 0.4 км/с, и такие скорости можно объяснить сублимацией льдов ядра и выносом пыли молекулами. Для других комет скорости выброса крупной пыли значительно больше тепловых скоростей молекул при сублимации льдов ядра.
Выброс вещества аномального хвоста комет Б/1894 Б1, С/1921 Е1, С/1930 Б1, С/1954 01, С/1968 Н1, С/1995 01, С/1999 Т2, 6Р/1950, 10Р/1930, 19Р/1918, 34Р/1938 Л, 39Р/1939 01, 67Р/1982 и 73Р/1930 наблюдался на больших гелиоцентрических расстояниях.
Таблица
Скорости извержения из ядра пылевых частиц аномального хвоста комет
Комета Т г V, км/с г, а.е. Прим.
03.01.1845 1.50 0.83 2
11.01.1845 26.12.1844 0.29 0.83 3
01.7-01.1845 0.16 0.83 6
15.23-11.1844 1.55 0.83 Авторы
12.01.1845 0.48 0.86 Авторы
С/1844 У1 14.2-12.1844 13.01.1845 08.11.1844 0.38 0.88 Авторы
14.01.1845 0.98 0.91 Авторы
15.01.1845 0.84 0.93 Авторы
17.01.1845 0.12 0.97 Авторы
29.01.1845 02.12.1844 0.53 1.22 Авторы
30.01.1845 0.66 1.24 Авторы
31.01.1845 0.73 1.26 Авторы
22.10.1851 0.14 0.73 Авторы
С/1851 и1 01.29-10.1851 23.10.1851 24.08.1851 0.18 0.75 Авторы
24.10.1851 0.19 0.77 Авторы
25.10.1851 0.28 0.79 Авторы
С/1877 в1 27.30-04.1877 05.04.1877 27.03.1877 0.20 0.96 Авторы
15.05.1877 30.03.1877 0.48 1.07 Авторы
С/1882 Я1 17.72-09.1882 16.10.1882 14.29-05.1882 1.56 1.01 Авторы
С/1883 Б1 19.4-02.1883 28.02.1883 23.01.1883 0.28 0.81 Авторы
02.03.1883 19.01.1883 4.45 0.84 Авторы
С/1885 Х2 03.78-05.1886 01.05.1886 21.71-04.1886 0.02 0.48 Авторы
С/1888 Я1 31.66-05.1889 03.07.1889 26.04.1888 2.16 3.61 Авторы
С/1892 Е1 07.15-04.1892 02.04.1892 08.03.1892 2.62 1.05 Авторы
27.02.1894 0.05 1.22 Авторы
Б/1894 09.93-02.1894 28.02.1894 08.02.1894 0.06 1.24 Авторы
29.02.1894 0.06 1.25 Авторы
29.01.1910 18.6-01.1910 0.51 0.48 5
18.4-01.1910 0.85 0.40 2
26.01.1910 17.8-01.1910 0.21 0.40 4
15.5-01.1910 0.56 0.40 6
С/1910 А1 17.58-01.1910 0.92 0.40 Авторы
27.01.1910 0.67 0.43 Авторы
28.01.1910 06.58-01.1910 0.52 0.45 Авторы
29.01.1910 0.44 0.48 Авторы
30.01.1910 0.44 0.51 Авторы
31.01.1910 0.34 0.54 Авторы
Продолжение таблицы
Комета Т г 11 V, км/с г, а.е. Прим.
С/1921Е1 10.45-05.1921 12.05.1921 01.05.1921 0.31 1.01 Авторы
С/1922 и1 26.5-10.1922 06.11.1923 26.12.1921 0.90 3.93 Авторы
С/1925 V1 07.26-12.1925 10.12.1925 20.26-09.1925 0.21 0.76 Авторы
С/1930 Б1 15.9-01.1930 24.02.1930 12.5-12.1929 0.02 1.26 Авторы
С/1931 О1 11.06.1931 31.07.1931 15.06.1931* 1.10 1.33 Авторы
12.08.1931 1.10 1.45 Авторы
С/1931 Р1 25.08.1931 17.10.1931 23.08.1931* 3.35 1.15 Авторы
18.10.1931 3.48 1.48 Авторы
С/1932 М1 24.09.1932 27.06.1932 23.06.1932 0.83 2.03 Авторы
С/1935 А1 26.46-02.1935 19.02.1935 12.02.1935 0.69 0.82 Авторы
С/1939 В1 6.85-02.1939 12.01.1940 28.01.1940 0.74 0.74 Авторы
02.08.1954 0,21 1.31 Авторы
С/1954 01 01.93-06.1954 6.9-08.1954 15.28-04.1954 0,13 1.37 Авторы
7.9-08.1954 0.25 1.37 Авторы
С/1961 01 17.49-07.1961 25.07.1961 04.51-04.1961* 1.72 0.39 Авторы
26.07.1961 1.75 0.43 Авторы
10.04.1962 0.32 0.42 Авторы
12.04.1962 0.81 0.49 Авторы
13.04.1962 0.88 0.53 Авторы
14.04.1961 0.43 0.55 Авторы
16.04.1961 0.25 0.62 Авторы
17.04.1961 0.23 0.64 Авторы
С/1962 С1 01.66-04.1962 18.04.1961 04.51-04.1961* 0.21 0.67 Авторы
19.04.1961 0.21 0.70 Авторы
20.04.1961 0.23 0.73 Авторы
21.04.1961 0.25 0.76 Авторы
22.04.1961 0.33 0.78 Авторы
23.04.1961 0.23 0.81 Авторы
24.04.1961 0.31 0.84 Авторы
25.04.1961 0.73 0.87 Авторы
25.02.1963 0.04 0.83 Авторы
10.05.1963 1.00 1.18 Авторы
25.05.1963 0.64 1.42 Авторы
С/1963 А1 21.47-03.1963 30.05.1963 10.35-01.1963 0.74 1.49 Авторы
16.07.1963 0.22 1.74 Авторы
21.07.1963 0.24 1.86 Авторы
27.07.1963 0.16 1.90 Авторы
С/1968 Н1 16.27-05.1968 24.07.1968 03.05.1968 0.25 1.18 Авторы
С/1969 Т1 21.26-12.1969 26.12.1969 08.11.1969 0.003 0.49 Авторы
12.01.1974 1.75 0.54 Авторы
14.01.1974 2.74 0.61 Авторы
16.01.1974 2.45 0.65 Авторы
17.01.1974 2.56 0.69 Авторы
20.01.1974 1.88 0.76 Авторы
23.01.1974 0.67 0.83 Авторы
С/1973 Е1 28.4-12.1973 26.01.1974 20.4-11.1973 0.53 0.91 Авторы
09.02.1974 0.53 1.21 Авторы
13.02.1974 1.31 1.29 Авторы
23.02.1974 0.59 1.47 Авторы
24.02.1974 1.93 1.51 Авторы
25.02.1974 1.67 1.52 Авторы
26.02.1974 1.05 1.60 Авторы
С/1975 V2 21.18-12.1975 03.01.1975 10.12.1974 0.02 0.58 Авторы
Продолжение таблицы
Комета Т г V, км/с г, а.е. Прим.
С/1980 О1 22.44-06.1980 14.08.1980 06.05.1980 0.24 1.23 Авторы
15.08.1980 0.26 1.24 Авторы
17.08.1980 0.44 1.29 Авторы
19.08.1980 0.81 1.31 Авторы
29.08.1980 21.8-04.1980 2.16 1.47 Авторы
03.09.1980 2.23 1.57 Авторы
04.09.1980 1.89 1.59 Авторы
06.091980 1.09 1.61 Авторы
07.09.1980 1.02 1.63 Авторы
С/1984 N1 12.13-08-1984 29.08.1984 03.46-07.1984 1.04 0.55 Авторы
3.51-09.1984 1.04 0.68 Авторы
9.5-09.1984 0.73 0.81 Авторы
10.1-09.1984 0.27 0.83 Авторы
13.11-09.1984 0.50 0.90 Авторы
20.48-09.1984 0.62 1.04 Авторы
21.39-09.1984 0.36 1.06 Авторы
25.32-09.1984 0.18 1.14 Авторы
27.38-09.1984 0.05 1.18 Авторы
С/1987 Р1 7.27-11.1987 08.01.1988 01.16-09.1987 1.61 1.38 Авторы
09.01.1988 1.63 1.39 Авторы
10.01.1988 1.39 1.41 Авторы
17.01.1988 1.27 1.49 Авторы
18.01.1988 1.31 1.51 Авторы
19.01.1988 1.17 1.52 Авторы
С/1995 О1 01.04.1997 05.10.1997 01.04.1996 0.41 2.93 Авторы
03.01.1988 0.21 3.95 Авторы
С/1995 01 01.04.1997 26.02.1998 11.03.1997 0.51 4.51 Авторы
26.02.1998 0.17 4.51 8
С/1999 Т2 24.46-11.2000 24.04.1999 24.05.1998 0.20 6.08 Авторы
С/1999 Н1 11.17-07.1999 09.08.1999 14.02-06.1999 3.23 0.92 Авторы
12.08.1999 1.64 0.96 Авторы
13.08.1999 1.66 0.97 Авторы
19.08.1999 0.80 1.05 Авторы
22.08.1999 1.94 1.08 Авторы
С/2002 Т7 23.04.2004 25.04.2004 01.04.2004 1.55 0.61 Авторы
05.05.2004 2.14 0.66 Авторы
15.05.2004 04.06-04.2004 0.43 0.77 Авторы
20.05.2004 28.2-03.2004 0.50 0.84 Авторы
С/2004 02 24.83-01.2005 13.12.2004 30.09.2004 2.09 1.47 Авторы
14.12.2004 2.26 1.59 Авторы
15.12.2004 2.30 1.61 Авторы
С/2004 Б4 17.09-04.2004 02.05.2004 01.04.2004 0.90 0.55 Авторы
2Р/1924 31.93-10.1924 05.10.1924 21.07.1924* 0.08 0.73 Авторы
6Р/1950 06.37-06.1950 14.07.1950 21.06.1950* 0.12 1.44 Авторы
18.07.1950 0.29 1.16 Авторы
7Р/1869 в1 30.44-06.1869 11.05.1869 25.04.1869** 1.22 1.13 Авторы
7Р/1933 18.79-05.1933 23.05.1933 01.05.1933** 0.79 1.11 Авторы
10Р/1930 05.78-10.1930 18.11.1930 23.09.1930 0.07 1.41 Авторы
19Р/1918 01.49-11.1918 31.08.1918 29.07.1918 0.27 1.69 Авторы
26Р/1927 10.24-05.1927 01.06.1927 23.04.1927 0.005 0.99 Авторы
34Б/1938 Л 18.48-06.1938 06.05.1938 28.04.1938 0.19 1.32 Авторы
10.05.1938 0.16 1.29 Авторы
35Р/1939 09.46-08.1939 20.10.1939 09.46-08.1939 0.025 1.51 Авторы
Продолжение таблицы
Комета Т г 11 V, км/с г, а.е. Прим.
67Р/1982 12.09-11.1982 24.12.1982 12.6-10.1982** 0.15 1.43 Авторы
73Р/1930 Л 14.19-06.1930 24.05.1930 01.05.1930 0.08 1.07 Авторы
27.05.1930 0.51 1.08 Авторы
96Р/1986 Л 23.19-04.1986 13.45-05.1986 30.81-03.1986 0.56 0.68 Авторы
26.92-05.1986 0.025 0.98 Авторы
7.99-06.1986 0.023 1.11 Авторы
25.29-06.1986 0.414 1.51 Авторы
26.28-06.1986 0.70 1.53 Авторы
30.94-06.1986 0.50 1.60 Авторы
3.93-07.1986 0.47 1.65 Авторы
На таких расстояниях приток солнечной энергии не может обеспечить большие скорости выброса крупных пылевых частиц с поверхности ядра кометы, за исключением комет С/1921 Е1, С/1930 Б1, С/1999 Т2, 34Р/1938 Л и 39Р/1939 01. Одновременно у других вышеуказанных комет на этом же расстоянии наблюдалось и деление ядра. Это свидетельствует о вероятном столкновении метеорои-дов с ядрами этих комет.
В работе [13] изучено деление ядра комет на основе минимального расстояния орбиты комет от орбиты известных метеорных потоков каталога Кука. Авторы пришли к выводу, что столкновение ядра комет с метеороидами может привести к делению ядра кометы. Известно [12], что примерно у 100 комет наблюдалось деление ядра. Логично было ожидать, что после деления ядра у кометы должен сформироваться аномальный хвост. Однако только у комет С/1823 У1, С/1882 Ю, С/1883 Б 1, С/1888 Ю, С/1892 Е1, Б/1894 Б1, С/1932 М1, С/1954 01, С/1968 Н1, С/1969 Т1, С/1973 Е1, С/1995 01, С/1999 84, С/2004 02, 2Р/1924, 7Р/1869 01, 10Р/1930, 19Р/1918, 26Р/1927 67Р/1982, 73Р/1930 Л, 96Р/1986 Л и 109Р/1862 01 в одном появлении наблюдались и аномальный хвост, и деление ядра кометы.
При столкновении ядра кометы с метеороидом в атмосферу кометы должны поступать крупные пылевые частицы, которые сформируют аномальный хвост. При скорости соударения порядка 10-30 км/с максимальные скорости выброса метеороидных частиц из ядра кометы достигают 0.5-1.5 км/с [14]. Из результатов таблицы следует, что скорость выброса вещества аномального хвоста 40 комет соответствует условиям столкновения ядра с метеороидами. Если предполагать, что при образовании аномального хвоста порождается хотя бы один метеороидный рой, то существует вероятность образования новых метеороидных роев, связанных с аномальными хвостами комет [15]. Из рис.1 следует, что наиболее вероятным гелиоцентрическим расстоянием наблюдения аномальных хвостов комет является расстояние от 0.5 до 1.6 а.е. Это может быть связано с условиями видимости комет.
Таким образом, полученные результаты показывают, что скорости выброса метеороидных частиц лежат в переделах от 0.003 до 4.5 км/с. Из рис. 2 видно, что у большинства комет скорость выброса лежит в переделах 0<У<0.4 км/с. В перигелии орбиты температура поверхности ядра, покрытого пылью, достигает 370 К, а если поверхность состоит из чистого льда, то максимальная тем-
пература составляет 203 К [1,8,9]. При таких температурах молекулы могут обеспечить скорости выброса пыли до 0.4 км/с.
Рис. 1. Зависимость скорости V выброса пылевых Рис. 2. Распределение числа N комет по скоростям V частиц аномального хвоста от гелиоцентрического выброса частиц аномального хвоста.
расстояния г.
Для других комет скорости выброса очень велики. Такие скорости в основном образуются при столкновении ядер комет с метеороидами. У большинства комет, ядра которых подвергались распаду, скорость выброса высока и у них наблюдались также и другие виды активности ядра. Большинство комет, у которых скорость выброса пылевых частиц из ядра высока, имеют связь с метеоро-идными роями.
Выводы
Скорости выброса пылевых частиц из ядра комет С/1851 и1, С/1877 01, Б/1894 Б1, С/1921 Е1, С/1925 V! С/1930 Б1, С/1954 01, С/1962 С1, С/1969 Т1, С/1975 V2, С/1995 01, С/1999 Т2, 2Р/1924, 6Р/1950, 10Р/1930. 19Р/1918, 26Р/1927 Б1, 34Р/1938 Л, 35Р/1939 01, 67Р/1982 и 73Р/1930 лежат в переделах 0.003 до 0.4 км/с.
Скорость выброса пылевых частиц из ядер комет С/1851 и1, С/1877 01, С/1925 V1, С/1962 С1, С/1969 Т1, С/1975 V2, 2Р/1924 и 26Р/1927 можно объяснить сублимацией льдов ядра кометы и выносом пыли молекулами газа. Для остальных комет этот механизм не работает. Скорости выброса из ядра вещества аномального хвоста 40 комет, вероятнее всего, обусловлены столкновением ядер этих комет с метеороидами.
Поступило 22.06.2015
ЛИТЕРАТУРА
1. Рябова Г.О. - Астрон. вестник, 2013, т. 47, №3, с.236-256.
2. Бредихин Ф.А. Этюды о метеорах. - М.: Изд-во АНССР, 1958, 548 с.
3. Всехсвятский С. К. - Астрон. журнал, 1932, т. 9, № 3-4, с. 166-176.
4. Орлов С.В. - Тр. государственного астрономического института МГУ. - М., 1928, т. III, № 4, с. 74-77.
5. Орлов С.В. Кометы. - М.: ОНТИ, 1935, 280 с.
6. Бабаджанов П.Б. Тр. САО ТаджССР, т. V, - Сталинабад, 1955, 70 с.
7. Ибадинов Х.И., Сафаров А.Г. Исследование скорости извержения крупной пыли из ядра комет по наблюдениям их аномального хвоста. - ДАН РТ, 2012, т. 55, №3, с. 207-211.
8. Boehnhardt H. - Earth, Moon and Planets. 2003, v. 93, № 1, рр. 19-35.
9. Weissman P.R., Asphaug E., Lowry S.C. - Comets II. 2004, pp. 337-357.
10. Андриенко Д.А., Ващенко В.Н. - ПКФ, 1981, №16, с. 3-20.
11. Pittich E.P. - Bull. Astron. Inst. Czech., 1971, v. 22, № 4, pp. 143-153.
12. Ибадинов Х.И., Буриев А.М. Закономерности деления ядра комет. - Изв. АН РТ, Отд. физ-мат., хим., геол. и техн. н., 2011, № 3 (144), с. 47-62.
13. Гулиев А.С., Кохирова Г.И., Поладова У.Д. О возможной роли метеорных потоков в распаде ко-метных ядер - Азерб. астрон. журнал, 2013, №4, с. 5-9.
14. Melosh H.J. Lunar and Planet Sci. Absctr. Pap. 15th Conf. 12-16 March, 1984. Houston. Tex., s.a. 1984, v.15, pp. 538-539.
15. Ibadinov K.I., Buriev A.M., Safarov A.G., Rahmonov A.A. Active processes in cometary nucleus and new meteoroid swarms - Advances in Space Research, 2015, v. 56, pp. 187-189.
Х.И.Ибодинов, А.Г.Сафаров*
СУРЪАТИ ИХРОЧИ ЧАНГЧА^ОИ МЕТЕОРОИДЙ АЗ ЯДРОИ КОМЕТАХО
Институти астрофизикаи Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон, *Донишго%и миллии Тоцикситон
Аз руи мушохидаи думи аномалии кометахо вакт ва суръати ихрочи чангчахои метеоро-идмонанд муайян карда шудаанд. Механизмхои ташаккули думи аномалии кометахо пешниход карда шудааст.
Калима^ои калиди: комета, думи аномали, ихроци чангчахои метеороиди, бархурд, метеороид.
Kh.I.Ibadinov, A.G.Safarov* EJECTION VELOCITIES OF METEOROIDS PARTICLES FROM THE NUCLEI OF COMETS
Institute of Astrophysics Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan,
Tajik National University Time and speed of ejection of meteoroids particles are determined by supervision of abnormal tail from a comet nucleus. The possible mechanism of formation of abnormal tail of comet is offered. Key words: comet, abnormal tail, ejection of meteoroidparticles, collision, meteoroid.
