Κομήτης C/2012 S1

Ο C/2012 S1 (ISON) είναι κομήτης του οποίου το περιήλιο βρισκόταν σε απόσταση περίπου ενός εκατομμυρίου χιλιομέτρων από τον Ήλιο. Πέρασε από αυτό τις 28 Νοεμβρίου 2013. Είχε χαρακτηριστεί από τον τύπο ως "κομήτης του αιώνα" καθώς θα ήταν αρκετά φωτεινός κατά την προσέγγισή του στον Ήλιο και αρκετό καιρό μετά από αυτή. Όμως ο κομήτης σε μεγάλο βαθμό αποσυντέθηκε καθώς πλησιάζε στο περίηλιο, αφήνοντας πίσω μόνο ένα νέφος σκόνης και αερίων, το όποιο έγινε γρήγορα πολύ αχνό.

Ιστορικό

Ο κομήτης ανακαλύφθηκε τις 21 Σεπτεμβρίου 2012 από τον Βιτάλι Νέβσκι (Βίτμπεκ, Λευκορωσία) και τον Αρτιόμ Νοβίτσονοφ (Κοντόμπογκα, Ρωσία). Η ανακάλυψη έγινε με τη χρήση ενός ανακλαστικού τηλεσκοπίου διαμέτρου 40 εκατοστών στο ISON, κοντά στο Κισλοβόντσκ, στον Βόρειο Καύκασο, με χρήση λογισμικού αυτόματης ανακάλυψης αστεροειδών.
 Τότε ο κομήτης βρισκόταν σε απόσταση ενός δισεκατομμυρίου χιλιομέτρων από τον Ήλιο και είχε φαινόμενο μέγεθος περίπου 18,8, πολύ αμυδρό για να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι, αλλά αρκετά φωτεινό ώστε να παρατηρείται από ερασιτέχνες αστρονόμους με μεγάλα τηλεσκόπια. Μέχρι να αντιληφθούν ότι το αντικείμενο που είχαν ανακαλύψει ήταν όντως κομήτης και όχι αστεροειδής, η εμφάνιση κομήτη είχε επιβεβαιωθεί από άλλους παρατηρητές και έτσι ο κομήτης αντί να πάρει το όνομά του από αυτούς που τον ανακάλυψαν, πήρε το όνομά του από το αστεροσκοπείο από το οποίο έγινε η παρατηρήση.
Ο κομήτης βρέθηκε επίσης σε παλιότερες εικόνες της έρευνας του όρος Λέμμον από τις 28 Δεκεμβρίου 2011 και από το Pan-STARRS στις 28 Ιανουαρίου 2012. Η ανακάλυψη του κομήτη ανακοινώθηκε τις 24 Σεπτεμβρίου 2012 από το Κέντρο Ελασσόνων Πλανητών.
Παρατηρήσεις από το SWIFT της NASA έδειξαν ότι ο κομήτης στα τέλη Μαρτίου παρήγαγε κυρίως σκόνη. Στις 30 Ιανουαρίου 2013 ο κομήτης παρήγαγε κάθε λεπτό 51.000 κιλά σκόνης και μόλις 60 κιλά νερού. Το νερό παραμένει παγωμένο μέχρι ο κομήτης να φτάσει σε απόσταση 3 ΑΜ από τον Ήλιο. Παρόλα αυτά, ο κομήτης είχε αναπτύξει ουρά πολύ πριν φτάσει σε αυτό το σημείο, υποδεικνύοντας ότι η δημιουργία της οφειλόταν σε κάποια άλλη πτητική ουσία πέρα του νερού. Ο κομήτης παρουσίαζε ήδη ουρά σε απόσταση 730 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο όταν φωτογραφήθηκε από το τηλεσκόπιο Gemini. Η διάμετρος του κομήτη υπολογίστηκε συγκρίνοντας την παραγωγή σκόνης του C/2012 S1 με άλλους κομήτες σε περίπου 5 χιλιόμετρα. Παρατηρήσεις από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Σπίτζερ στις 13 Ιουνίου, όταν ο κομήτης απείχε 3,35 ΑΜ από τον Ήλιο, έδειξαν ότι από τον κομήτη εξαχνώνονταν περίπου 1 εκατομμύριο τόνοι διοξειδίου του άνθρακα και 54 εκατομμύρια τόνοι σκόνης την ημέρα, σχηματίζοντας την ουρά του κομήτη. Επίσης, τότε η ουρά του είχε μήκος περίπου 300.000 χιλιόμετρα.
Στις 10 Απριλίου 2013 το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ φωτογράφησε τον κομήτη όσο αυτός βρισκόταν 620 εκατομμύρια χιλιόμετρα (4,15 ΑΜ) από τον Ήλιο. Παρατήρησε ότι ακόμη και σε αυτή την απόσταση, ο κομήτης παρουσίαζε ένα ισχυρό πίδακα σκόνης στην πλευρά που φωτίζεται από τον Ήλιο, ενώ η κόμη από σκόνη είχε διάμετρο περίπου 5.000 χιλιόμετρα και η ουρά είχε μήκος 90.000 χιλιόμετρα. Υπολογίστηκε ότι ο πυρήνας έχει διάμετρο όχι μεγαλύτερη από 5 με 6 χιλιόμετρα, παρά το γεγονός ότι είναι πολύ ενεργός.
Καθώς συνέχισε να πλησιάζει προς τη Γη, η φωτεινότητά του μέχρι τα μέσα Μαΐου του 2013 είχε αυξηθεί μόλις στο φαινόμενο μέγεθος 15,5 και παρέμεινε έτσι μέχρι τον Ιούνιο. Σύμφωνα με μια άποψη, τα πτητικά υλικά του κομήτη εξαντλήθηκαν ήδη όσο αυτός βρισκόταν μακριά από τον Ήλιο, και έτσι όταν θα έφτανε στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα ήταν ένας σκούρος και μικρός βράχος, ο οποίος δεν έμελλε να γίνει εντυπωσιακός ή θα διαλυθεί από το πέρασμα κοντά στον Ήλιο. Ο κομήτης όμως βρισκόταν ακόμη μακριά από τον Ήλιο, περίπου 650 εκατομμύρια χιλιόμετρα (4,3 ΑΜ), στα τέλη Μαρτίου και οι προβλέψεις για την λαμπρότητά του στο περιήλιο είναι δύσκολες. Το γεγονός ότι ο κομήτης παρέμεινε σε σταθερό φαινόμενο μέγεθος για 130 ημέρες ώθησε τους επιστήμονες να πιστέψουν ότι θα διαλυθεί, κάτι το οποίο είχε συμβεί και με τον κομήτη C/2002 O4 Χένιγκ, ο οποίος είχε το ίδιο φαινόμενο μέγεθος για 52 ημέρες πριν εξαφανιστεί.
Ο κομήτης από τις 22 Ιουνίου μέχρι τις 8 Αυγούστου βρέθηκε σε απόσταση μικρότερη των 18 μοιρών από τον Ήλιο, και έτσι δεν είναι ορατός επειδή ο ουρανός σε αυτή την απόσταση δεν είναι αρκετά σκοτεινός για να παρατηρηθεί (λυκόφως). Όσο ήταν δύσκολο να παρατηρηθεί, ο κομήτης έφθάσε στην απόσταση από τον Ήλιο στην οποία το νερό αρχίζει να εξάχνωνεται. Τις 2 Ιουλίου η ΝΑΣΑ δημοσίευσε ένα βίντεο όπου μέσα σε 5 δευτερόλεπτα δείχνει μια ακολουθία από εικόνες που τράβηξε το «Χαμπλ» στις 8 Μαΐου και αντιστοιχούν σε 43 λεπτά πραγματικού χρόνου. Ο κομήτης τότε βρισκόταν 648 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη και μέσα σε αυτά τα 43 λεπτά μετακινήθηκε 55.000 χιλιόμετρα, δηλαδή το 7% της απόστασης Γης-Σελήνης.
Αφότου χάθηκε στη λάμψη του Ήλιου, λόγω της μικρής γωνιακής απόστασής του το καλοκαίρι, ο κομήτης παρατηρήθηκε ξανά τις 12 Αυγούστου 2013, περίπου δύο εβδομάδες πριν το αναμενόμενο. Ο Μπρους Γκάρι εντόπισε τον κομήτη 6 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα στο πρωινό ουρανό συνδυάζοντας εικόνες που τράβηξε. Υπολόγισε ότι ο κομήτης είχε φαινόμενο μέγεθος +14,3, περίπου 2 μεγέθη πιο αμυδρός από τις προβλέψεις. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Σεπτέμβριο του 2013 έκρινε ότι ο κομήτης ήταν αρκετά μεγάλος και πυκνός ώστε ακόμη και αν διαλυθεί, ένα κομμάτι του θα είναι αρκετά μεγάλο για να επιζήσει μετά το περιήλιο.
Η NASA είχε προγραμματίσει τον Σεπτέμβριο του 2013 να στείλει στη στρατόσφαιρα, σε ύψος περίπου 37 χιλιομέτρων, ένα αερόστατο με ήλιο, το οποίο θα μετέφερε σε αυτό το ύψος εξοπλισμό για την παρατήρηση του κομήτη πριν το περιήλιο στην υπέρυθρη και υπεριώδη ακτινοβολία. Ενώ φυσιολογικά το φως σε αυτά τα μήκη κύματος δεν φτάνει στην επιφάνεια της Γης, σε αυτό το ύψος η ατμόσφαιρα είναι πολύ αραιή, επιτρέποντας να γίνουν παρατηρήσεις. Η αποστολή αυτή είχε ονομαστεί «Αερόστατο Γρήγορης Απόκρισης για τον ISON» (Balloon Rapid Response for ISON, εν συντομία BRRISON). Είναι η πρώτη αποστολή παρατήρησης του Ηλιακού Συστήματος με αερόστατο μετά την αποστολή Stratoscope II το 1963. Το αερόστατο επιλέχθηκε επειδή η αποστολή μπορούσε να προετοιμαστεί πολύ γρήγορα, σε περίπου ένα χρόνο. Στόχος της αποστολής ήταν να μελετήσει την αναλογία νερού και διοξειδίου του άνθρακα του κομήτη και να τη συγκρίνει με αυτή άλλων κομήτων. Η αποστολή θα είχε διάρκεια μία ημέρα. Η αποστολή, εκτός από τον κομήτη ISON, θα παρατηρούσε αστέρες, τον αστεροειδή 130 Ηλέκτρα και τον Κομήτη του Ένκε. Περίπου 2,5 ώρες μετά την απογείωση στις 28 Σεπτεμβρίου, το τηλεσκόπιο έφτασε νωρίτερα από το αναμενόμενο στη θέση κλειδώματος και παρά τις προσπάθειες δεν έγινε δυνατό να συλλεχθούν επιπλέον πληροφορίες.
Στις 29 Σεπτεμβρίου, 1 και 2 Οκτωβρίου 2013, το Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), το οποίο περιφέρεται γύρω από τον Άρη κατάφερε να φωτογραφήσει τον κομήτη. Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ φωτογράφησε τον κομήτη στις 9 Οκτωβρίου 2013, αφότου είχε ήδη βρεθεί εντός της τροχιάς του Άρη. Η κόμη του ήταν ομαλή και συμμετρική, σημάδι ότι ο πυρήνας του δεν είχε διασπαστεί, ενώ δεν παρατηρήθηκαν θραύσματα. Μέχρι τα μέσα Οκτωβρίου, ο κομήτης είχε φθάσει σε φαινόμενο μέγεθος +10. Ο κόμητης στις 19 Οκτωβρίου άρχισε να αυξάνει τη λαμπρότητά του ταχύτερα, αλλά μέχρι τις 23 Οκτωβρίου ο ρυθμός έπεσε πάλι. Στις 24 Οκτωβρίου ο κομήτης ήταν 1,3 μεγέθη (περίπου 3 φορές) πιο αμυδρός από τις προβλέψεις. Η εμφάνιση του κομήτη ήταν περίεργη, μια μακριά ευθεία ουρά μέσα σε μια μεγάλη, αλλά αχνή, κόμη. Ο κομήτης βρέθηκε σε απόσταση μικρότερη από 1 ΑΜ από τον Ήλιο στις 30 Οκτωβρίου, ένα μήνα πριν το περιήλιο.
Τις πρώτες ημέρες του Νοεμβρίου, η ουρά σκόνης του κομήτη είχε μήκος μισή μοίρα, ενώ άρχισε να εμφανίζεται και μια άλλη ουρά, πιθανότατα η ουρά ιόντων. Εκείνη τη χρονική στιγμή ο κομήτης είχε μέγεθος 8 με 8,5.  Εκείνη τη χρονική περίοδο, πέρα από τον ISON, στον πρωϊνό ουρανό με κιάλια ήταν ορατοί ο Κομήτης του Ένκε, ο C/2013 R1 (Lovejoy) και ο C/2012 X1 (LINEAR). Την δεύτερη εβδομάδα του Νοεμβρίου ο κομήτης αύξησε το φαινόμενο μέγεθός του κατά περίπου 3 μεγέθη και έγινε ορατός με γυμνό οφθαλμό στον πρωϊνό ουρανό στις 14 Νοεμβρίου, όταν είχε φαινόμενο μέγεθος περίπου +5,5. Το γυμνό μάτι μπορεί να αντιληφθεί σε σκοτεινούς ουρανούς αντικειμένα με φαινόμενο μέγεθος μικρότερο από 6,5. Ταυτόχρονα η ουρά ιόντων έγινε πιο εμφανής, ενώ η ουρά σκόνης είχε μήκος μέχρι 3,5 μοίρες. Στις 17 Νοεμβρίου, η ουρά είχε μήκος 8 μοίρες, ενώ σε φωτογραφίες φαινόντουσαν δομές σαν φτερά εκατέρωθεν του πυρήνα, πιθανόν πίδακες αερίου ή αποτέλεσμα της απόσπασης δύο κοματιών από τον πυρήνα του κομήτη. Στις 20 Νοεμβρίου του φαινόμενο μέγεθος του κομήτη υπολόγιστηκε σε 3,7 με 4,5. Την επόμενη μέρα παρατηρήθηκε ένα γεγονός αποκοπής της ουράς. 
Στις 25 Νοεμβρίου παρατηρηθήκε στα ραδιοκύματα από το τηλεσκοπίο IRAM millimeter telescope στην Ισπανία ότι οι μοριακές (υδροκυάνιου) γραμμές εκπομπής από το κομήτη έγιναν πολύ αχνές, τουλάχιστον κατά 20 φορές, ανάμεσα στις 21 και στις 25 Νοεμβρίου, το οποίο πιθανός υποδεικνύει ότι ο πυρήνας του κομήτη καταστράφηκε. Ο κομήτης άρχισε να αυξάνει το ρυθμό που λαμπραίνει ξανά την επόμενη μέρα, αλλά με πολύ αργό ρυθμό, παρά τη γρήγορη προσέγγιση στον Ήλιο. Τις 27 Νοεμβρίου ο κομήτης άρχισε να γίνεται λαμπρότερος με ταχύτερο ρυθμό και στος τέλος της ημέρας υπολογίστηκε με βάση τις εικόνες από το στεμματογράφο της διαστημοσυσκευής SOHO ότι είχε φαινόμενο μέγεθος περίπου -2. 
Ο κομήτης καθώς έφτανε στο περιήλιό του, στις 18:44 UTC, 28 Νοεμβρίου 2013, φάνηκε ότι κατακερματίστηκε ολόκληρος, καθώς δεν εντοπίστηκε στις εικόνες από τα διαστημικά παρατηρητήρια του Ήλιου. Δύο ώρες μετά το περιήλιο η ESA ανακοίνωσε στο twitter ότι ο κομήτης είχε χαθεί, ενώ στις εικόνες εμφανίζονταν κατί που μπορεί να ήταν είτε ο κομήτης είτε η ουρά του. Παρόλα αυτά, λίγες ώρες αργότερα στις εικόνες του SOHO εμφανίστηκε ένα νέφος σκόνης και αερίου, το οποίο μπορεί να προερχόταν από κομμάτια του πυρήνα του κομήτη τα οποία είχαν επιζήσει από το περιήλιο. Το νέφος αυτό στην αρχή αύξανε τη λαμπρότητά του, όμως μετά από δύο μέρες είχε απομείνει μόνο ένα νέφος σκόνης. Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ στις 18 Δεκεμβρίου επιχείρησει να εντοπίσει υπολείμματα του κομήτη χωρίς επιτυχία που σημαίνει πως όποια κομμάτια του κομήτη είχαν επιζήσει είχαν διάμετρο μικρότερη από 160 μέτρα.

Φωτεινότητα

Ο κομήτης αύξησε σταδιακά τη φωτεινότητά του καθώς πλησίαζε. Κατά τον Σεπτέμβριο 2013 ήταν ορατός με μικρά τηλεσκόπια και έγινε δύσκολα ορατός με γυμνό μάτι τον Νοέμβριο. Θα παραμείνει ορατός μέχρι τα μέσα Ιανουαρίου του 2014. Όταν ο κομήτης φτάσει στο περιήλιο, στις 28 Νοεμβρίου, θα απέχει από τον Ήλιο λιγότερο από μία μοίρα, γεγονός που θα καθιστά δύσκολη την παρατήρησή του μέσα στο έντονο ηλιακό φως. Ο κομήτης μπορεί να γίνει εξαιρετικά φωτεινός, εάν παραμένει άθικτος, και έχει αποκτήσει αρνητικό φαινόμενο μέγεθος. Αρχικά υπολογιζόταν ότι μπορεί να γίνει λίγο πιο φωτεινός από την πανσέληνο, αλλά η πρόβλεψη της φωτεινότητας ενός κομήτη είναι δύσκολη, ειδικά όταν περνά τόσο κοντά από τον Ήλιο και επηρεάζεται από την προς τα εμπρός σκέδαση του φωτός. Ο Κομήτης Κοχούτεκ και ο Κομήτης C/1999 S4 δεν ανταποκρίθηκαν στις προσδοκίες, αλλά αν ο κομήτης C/2012 S1 (ISON) επιβιώσει, θα μπορούσε να μοιάζει με τον Μεγάλο Κομήτη του 1680 και τον Μεγάλο Κομήτη του 2007. Θεωρείται πιο πιθανό να έχει φαινόμενο μέγεθος −6, αρκετά λαμπρότερο από την Αφροδίτη, ενώ όταν αρχίσει να γίνεται ορατός στον πρωινό ουρανό, μπορεί να μοιάζει με τον Μεγάλο κομήτη του 1880 ή του 1887 ή τον C/2011 W3 (Lovejoy), αν και είναι εμφανώς μεγαλύτερος από τον τελευταίο. Ο κομήτης C/2012 S1 (ISON) θα είναι σε θέση να παρατηρηθεί στο Βόρειο Ημισφαίριο στα μέσα έως τα τέλη Δεκεμβρίου 2013.

Τροχιά

Ο κομήτης C/2012 S1 (ISON) θα φτάσει στο περιήλιο (πλησιέστερη προσέγγιση στον Ήλιο) στις 28 Νοεμβρίου 2013, σε μια απόσταση 0,012 ΑΜ (1.800.000 χιλιόμετρα) από το κέντρο του Ήλιου. Υπολογίζοντας την ηλιακή ακτίνα στα 695.500 χιλιόμετρα, ο κομήτης θα περάσει περίπου 1.100.000 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια του Ήλιου. Η τροχιά του είναι σχεδόν παραβολική, γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορεί να είναι ένας νέος κομήτης που έρχεται πρώτη φορά ​​από το Νέφος του Όορτ. Στη πλησιέστερη προσέγγισή του, ο κομήτης πέρασε περίπου 0,072 ΑΜ (10.800.000 χιλιόμετρα) από τον Άρη την 1η Οκτωβρίου 2013 και θα περάσει περίπου 0,42 ΑΜ (63 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από τη Γη στις 26 Δεκεμβρίου 2013. Μερικά από τα στοιχεία τροχιάς του κομήτη C/2012 S1 (ISON) είναι παρόμοια με αυτά του Μεγάλου Κομήτη του 1680 το οποίο σημαίνει ότι οι δύο κομήτες μπορεί να προέρχονται από τον κατακερματισμό του ίδιου αντικειμένου.