Комета Беннетта

Комета C/1969 Y1 (Беннетта) — одна из двух ярких комет, наблюдавшихся невооруженным глазом в 1970-х годах (наряду с кометой Веста). Благодаря своей яркости относится к числу великих комет. Стала второй кометой в истории астрономии, наблюдавшейся с борта искусственных спутников Земли.

Открытие и наблюдения Комета была открыта вечером 28 декабря 1969 года южноафриканским астрономом-любителем Джоном К. Беннеттом на 125-миллиметровом рефракторе в Претории. Обнаружение произошло всего через 15 минут после начала поиска комет по программе, которую он проводил в течение многих лет, но не смог ничего открыть в течение 333 часов за предыдущие три года. Беннетт оценил яркость кометы в 8,5 величину и описал ее как маленькую, диффузную, без заметного хвоста. Он сообщил о своем открытии в официальные организации и смог повторить наблюдение кометы на следующий вечер.B. G. Marsden: Comets. In: Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. Vol. 11, 1970, p. 221—235 ().

Дальнейшие независимые открытия были сделаны в Южной Африке и Австралии в следующие ночи. В первые дни января 1970 года комета наблюдалась многими наблюдателями в южном полушарии, при этом ее яркость поначалу менялась лишь незначительно. В конце января блеск достиг около 7-й величины, и впервые был обнаружен хвост длиной 1°. К концу февраля комету уже можно было наблюдать невооруженным глазом, а длина хвоста достигла 5°.

В марте яркость кометы быстро возросла, и наблюдатели в южных районах северного полушария также смогли впервые увидеть ее на утреннем небе. К середине месяца яркость достигла около 0m, а длина хвоста 10°. Хвост отличался переплетающимися нитевидными структурами и необычно большим количеством пыли.Peter Grego: Blazing a Ghostly Trail: ISON and Great Comets of the Past and Future. Springer, Cham 2013, ISBN 978-3-319-01774-7, p. 135—136. 22 марта комета для наблюдателей на Земле достигла своего минимального углового расстояния от Солнца, и через несколько дней ее видимость для наблюдателей в южном полушарии закончилась, перейдя на северное небо. Яркость кометы снова медленно уменьшалась. Вид и структура хвоста менялись от ночи к ночи, в нем появлялись веерообразные лучи, а также можно было наблюдать анти-хвост. К концу месяца комета была циркумполярным объектом и поэтому была видна всю ночь, яркость все еще составляла 1,5m, длина газового хвоста была 10°, а пылевого хвоста — не менее 20°.

Хотя комета продолжала терять яркость, наибольшая длина хвоста более 20° наблюдалась в первой половине апреля. И газовый, и пылевой хвосты показали быстрые изменения, изгибы и уплотнения. Последние наблюдения невооруженным глазом были сделаны в мае, к концу месяца яркость кометы упала до 7-й величины, а длина хвоста уменьшилась до 2,5°.G. W. Kronk, M. Meyer: Cometography — A Catalog of Comets. Volume 5: 1960—1982. Cambridge University Press, Cambridge 2010, ISBN 978-0-521-87226-3, p. 252—259.

С августа хвоста не было видно, в середине сентября яркость все еще была около 11-12m, а к середине ноября она упала до 13m.B. G. Marsden: Comets in 1970. In: Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. Vol. 12, 1971, p. 244—273 (). Последнее фотографическое наблюдение было сделано 27 февраля 1971 года Элизабет Рёмер на станции Каталина в Аризоне. Попытка снова найти комету в конце июня была неудачной.B. G. Marsden: Comets in 1971. In: Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. Vol. 13, 1972, p. 415—435 ().Ch. Bertaud: Observations de la comète Bennett (1969i). In: L’Astronomie. Vol. 84, 1970, p. 361—374 ().M. Beyer: Physische Beobachtungen von Kometen. XVII. In: Astronomische Nachrichten. Bd. 293, 1972, p. 241—257 ().M. J. Hendrie: Comet Bennett 1969i. In: Journal of the British Astronomical Association. Vol. 109, 1999, p. 14-21 ().

Максимальная яркость кометы достигала 0,5 величиныP. Moore, R. Rees: Patrick Moore’s Data Book of Astronomy. Cambridge University Press, Cambridge 2011, ISBN 978-0-521-89935-2, p. 271., что сделало ее седьмой самой яркой кометой с 1935 года.

Научные исследования Вскоре после того, как стало возможным вычислить первые орбитальные элементы, предположили, что комета станет «ярким объектом для наблюдения невооруженным глазом». Было показано, что он объединил в себе три благоприятных свойства, которые сделали его исключительной кометой для наблюдения: короткое расстояние перигелия от Солнца, малое расстояние от Земли и большая яркость.M. Mobberley: Hunting and Imaging Comets. Springer, New York 2011, ISBN 978-1-4419-6904-0, p. 64-66 doi:10.1007/978-1-4419-6905-7. Поэтому были начаты многочисленные исследовательские проекты, так что комета Беннетта стала самой фотографируемой и тщательно исследованной кометой своего времени.

Ультрафиолетовый диапазон Несколькими годами ранее предполагалось, что кометы окружены газовой оболочкой из водорода, которую можно обнаружить с помощью наблюдений в ультрафиолетовой линии Лайман-α на 121,5 нм. Однако такие наблюдения невозможны с Земли, поскольку ультрафиолетовый свет не проходит сквозь атмосферу. Первое наблюдение кометы в ультрафиолете произошло в январе 1970 года, когда Орбитальная астрономическая обсерватория (ОАО-2) зарегистрировала спектр кометы C/1969 T1 (Таго-Сато-Косака) и подтвердила предсказанную газовую оболочку. Когда комета Беннетта достигла благоприятного положения для наблюдений из космоса в феврале того же года, она также систематически наблюдалась с помощью ОАО-2 с середины марта до середины апреля в связи с этим открытием, чтобы отследить временные и пространственные изменения кометной комы. В дополнение к линии Лайман-α были также измерены эмиссионные линии ОН, NH и CN.A. D. Code, T. E. Houck, C. F. Lillie: Ultraviolet Observations of Comets. In: A. D. Code (Ed.): The Scientific Results from the Orbiting Astronomical Observatory (OAO-2). NASA Scientific and Technical Information Office, Washington D.C. 1972, NASA SP-310, p. 109—114 (PDF; 196,6 MB).

По фотометрическим данным, полученным с ОАО-2, можно было определить скорость образования ОН и Н, а также их зависимость от расстояния кометы от Солнца. Полученные результаты подтвердили предположение о том, что производство газа кометами на малых расстояниях от Солнца определяется испарением воды из ядра. Общая потеря воды при ее прохождении через внутреннюю Солнечную систему оценивалась примерно в 200 млн т.C. F. Lillie, H. U. Keller: The Gas Production Rate of Comet Bennett. In: B. D. Donn, M. Mumma, W. Jackson, M. A’Hearn, R. Harrington (Ed.): The Study of Comets. Part 1. The Proceedings of IAU Colloquium No. 25. NASA Scientific and Technical Information Office, Washington D. C. 1976, NASA SP-393, p. 323—329 ().H. U. Keller, C. F. Lillie: The Scale Length of OH and the Production Rates of H and OH in Comet Bennett (1970 II). In: Astronomy & Astrophysics. Vol. 34, 1974, p. 187—196 ().

1 и 2 апреля комета впервые была обнаружена Орбитальной геофизической обсерваторией (OGO-5). С помощью более чувствительного фотометра, чем на ОАО-2, удалось обнаружить выбросы атомов водорода на расстоянии до нескольких миллионов км от ядра кометы. Масса этого водорода может быть оценена из измерений примерно в 2 миллиона тонн.J.-L. Bertaux, J. Blamont: Observation de l’émission d’hydrogène atomique de la comète Bennett. In: Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences. T. 270, Série B, 1970, p. 1580—1584 (Ссылка на архив ) После этих первых успешных измерений было решено продолжить наблюдения кометы с приборами на борту OGO-5, и к 30 апреля были получены в общей сложности двенадцать карт интенсивности излучения кометы в линии Лайман-α. Карты показывают эволюцию водородной оболочки в течение месяца. 1 апреля, когда комета находилась на расстоянии около 0,6 а. е. от Солнца, водородная оболочка имела протяженность 20 × 15 миллионов км, после чего она медленно сокращалась. Выведенная скорость производства атомов водорода была сопоставима со значением, полученным из наблюдений ОАО-2.J.-L. Bertaux, J. E. Blamont, M. Festou: Interpretation of Hydrogen Lyman-Alpha Observations of Comets Bennett and Encke. In: Astronomy & Astrophysics. Vol. 25, 1973, p. 415—430 ().H. U. Keller: Hydrogen Production Rates of Comet Bennett (1969i) in the First Half of April 1970. In: Astronomy & Astrophysics. Vol. 27, 1973, p. 51-57 (). В дальнейших исследованиях были предприняты попытки теоретически обосновать результаты измерений с большей согласованностью и создать уточненные модели образования водородных оболочек.H. U. Keller, G. E. Thomas: A Cometary Hydrogen Model: Comparison with OGO-5 Measurements of Comet Bennett (1970 II). In: Astronomy & Astrophysics. Vol. 39, 1975, p. 7-19 ().H. U. Keller, G. E. Thomas: A High-Velocity Component of Atomic Hydrogen in Comet Bennett (1970 II). In: B. D. Donn, M. Mumma, W. Jackson, M. A’Hearn, R. Harrington (Ed.): The Study of Comets. Part 1. The Proceedings of IAU Colloquium No. 25. NASA Scientific and Technical Information Office, Washington D. C. 1976, NASA SP-393, p. 316—321 ().

Видимый свет В Центре космических полетов Годдарда в Мэриленде с 28 марта по 18 апреля 1970 года были сделаны снимки кометы с интерференционными фильтрами на разных длинах волн в фиолетовом, синем, зеленом и желтом диапазонах спектра. В частности, были оценены эмиссионные линии CN, C2, CO+ и Na. Из этих и других снимков, сделанных 8 и 9 апреля в Гамбургской обсерватории в белом свете, были созданы карты комы кометы с линиями равной яркости (изофоты) на расстоянии до 150 000 км от ядра.J. Rahe, C. W. McCracken, B. D. Donn: Monochromatic and White-Light Observations of Comet Bennett 1969i (1970 II). In: Astronomy & Astrophysics Supplement Series. Vol. 23, 1976, p. 13-35 (). Аналогичные исследования проводились также с 31 марта по 27 апреля на Мемориальной обсерватории Хьюма Кронина в Университете Западного Онтарио в Канаде. Там также были сделаны изображения кометы с интерференционными фильтрами на разных длинах волн в фиолетовых, синих и зеленых областях спектра. В частности, были измерены линии излучения CN и C2, а их профили интенсивности в параллельном и перпендикулярном направлениях к хвосту кометы были оцененыE. F. Borra, W. H. Wehlau: Narrow-Band Photometry of Comet Bennett (1969i). In: Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Vol. 83, 1971, p. 184—191 doi:10.1086/129098 (). и отображены в виде изофот.E. F. Borra, W. H. Wehlau: Narrow-Band Isophotes of Comets Tago-Sato-Kosaka and Bennett. In: Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Vol. 85, 1973, p. 670—673 doi:10.1086/129525 ().