Heila—Bopa komēta

Komētas atklāšana

Komētu neatkarīgi viens no otra atklāja divi amerikāņu novērotāji Alans Heils un Tomass Bops. Heils jau bija neauglīgi pavadījis vairākus simtus stundu cerībā atrast kādu jaunu komētu, kad netālu no savām mājām Ņūmeksikas štatā viņš ap pusnakti nejauši Strēlnieka zvaigznājā pie lodveida zvaigžņu kopas M70 uzdūrās miglainam objektam, kura zvaigžņlielums bija 10,5. Heils vispirms noskaidroja, vai blakus šai lodveida kopai nav kāds cits jau zināms objekts. Turpinot pētīšanu, viņš pamanīja, ka tas ātri pārvietojas uz citu zvaigžņu fona, kas nozīmēja to, ka tas atrodas Saules sistēmā. Heils nekavējoties nosūtīja elektronisku vēstuli uz Astronomisko telegrammu centrālo biroju (CBAT), un turpmākos novērojumus veica jau tur.
Savukārt Bopam nebija pašam sava teleskopa. Viņš kopā ar draugiem bija devies izbraukumā pie dabas krūts netālu no Stenfīldas, Arizonas štatā. Izmantojot savu draugu teleskopu, viņš novēroja zvaigžņu kopas un galaktikas, kad nejauši pamanīja gaismas plankumu. Salīdzinot ar zvaigžņu kartēm, kas viņam bija pieejamas, viņš saprata, ka tas ir kāds jauns, iepriekš nezināms objekts. Arī viņš nosūtīja ziņu uz CBAT.
Nākamajā rītā tika apstiprināta jaunās komētas atklāšana. Tā tika nosaukta par Heila—Bopa komētu un ieguva apzīmējumu C/1995 O1. Par atklājumu tika paziņots Starptautiskā Astronomijas savienības cirkulārā Nr.6187. Atklāšanas brīdī komēta atradās 7,2 AU attālumā no Saules.
Drīz tika atklāts, ka šī komēta ir bijusi redzama arī fotogrāfijās, kuras uzņemtas, pirms to atklāja Heils un Bops. Piemēram, tā ir redzama Terensa Dikinsona fotogrāfijā, kura uzņemta jau 1995. gada 29. maijā. Arī 1993. gada 27. aprīlī uzņemtā fotogrāfijā Roberts Maknots to varēja atrast un ieraudzīt. Tobrīd tās zvaigžņlielums bija 18, bet attālums no Saules - 13,0 AU.

Pārtapšana par Lielo komētu

Heila—Bopa komētu ar neapbruņotu aci varēja redzēt tikai, sākot ar 1996. gada maiju. Neskatoties uz to, ka komētas redzamais spožums samazinājās gada otrajā pusē, zinātnieki paredzēja, ka tā būs ļoti spilgti redzama. Tā 1996. gada decembrī bija sliktāk redzama, jo bija pietuvojusies Saulei, bet 1997. gada janvārī komētu no jauna atkal varēja labi redzēt un tā bija tik spoža, ka bija redzama pat lielpilsētās, kurās parasti komētas nevar redzēt pilsētas radītās gaismas dēļ.
Februārī, kad Heila—Bopa komēta arī fiziski pietuvojās Saulei, tā Saules vēja ietekmē palika vēl spožāka; tās spožums sasniedza otro lielumu. Varēja skaidri saskatīt un atšķirt tās zilgano asti no dzeltenīgās putekļu joslas, kas palika aiz tās, iezīmējot lidojuma trajektoriju. 9. martā komēta Austrumsibīrijā un Mongolijā bija redzama arī pa dienu, jo tur bija novērojams Saules aptumsums. 23. martā Heila—Bopa komēta atradās vistuvāk Zemei. Minimālais attālums līdz tai bija tikai 1,315 AU (196,7 miljons km).
1997. gada 1. aprīlī komēta sasniedza savu perihēliju. Ar zvaigžņlielumu -0,7 tā spīdēja spožāk par jebkuru citu zvaigzni, izņemot Sīriusu, bet tās divas astes savstarpēji veidoja no 15 līdz 20 grādu lielu leņķi. Komētu varēja novērot uzreiz pēc krēslas iestāšanās. Lai gan lielākā daļa Lielo komētu, atrodoties perihēlijā, nav redzamas, jo tās atrodas tuvu Saulei, šoreiz tā bija redzama Ziemeļu puslodē visu nakti.
Interneta tīkla attīstība tolaik ļāva izveidot daudzas tīmekļa vietnes, kurās ikviens varēja sekot līdzi komētas lidojumam, apskatot fotogrāfijas, kuras tika uzņemtas katru dienu. Tādējādi tika piedzīvots bezprecedenta gadījums, kad sabiedrībai bija pieejama plaša informācija par visu notiekošo.
Ja Heila—Bopa komēta būtu bijusi tikpat tuvu Zemei, kā 1996. gadā Hjakutakes komēta (tā aizlidoja garām zemeslodei 0,1 astronomisko vienību attālumā), tad tā būtu bijusi vēl iespaidīgāka. Tā spožumā pārspētu Veneru un sasniegtu -5 zvaigžņlielumu.

Komētas aiziešana

Pēc izlidošanas caur perihēliju Heila—Bopa komēta beidzot parādījās debess dienvidu puslodē. Dienvidu puslodes iedzīvotāji nevarēja izbaudīt visu komētas krāšņumu, jo tās spožums strauji noplaka, toties viņi varēja redzēt, kā 1997. gada otrajā pusē tā dodas prom. Pēdējie zināmie novērojumi ar neapbruņotu aci ir veikti 1997. gada decembrī, kas nozīmē, ka tā bija redzama 18 mēnešus. Tas ir ilgākais periods, kad ir bijusi redzama komēta. Otra visilgāk novērotā komēta ir 1811. gada Lielā komēta, kuru varēja redzēt 290 dienas, tas ir, mazliet vairāk par 9 mēnešiem.
Pašlaik Heila—Bopa komēta ir aizlidojusi un tās spilgtums turpina samazināties. 2004. gada augustā tā šķērsoja Urāna orbītas robežu, bet 2008. gada vidū tā atradās 26,8 AU attālumā no Saules. Komētas neparasti ilgā aktivitāte ir ļāvusi astronomiem līdz pat šim brīdim izsekot to. 2007. gada oktobra novērojumi liecina, ka komēta ir sasniegusi 20. zvaigžņlielumu. Domājams, ka komētas ilgās aktivitātes pamatā slēpjas tās gigantiskā kodola lēnā atdzišana.
Tiek paredzēts, ka līdz pat 2020. gadam ar spēcīgu teleskopu palīdzību būs iespējams novērot šo komētu un tad tai būs 30. zvaigžņlielums. Nākamreiz komēta atgriezīsies Zemes tuvumā ap 4390. gadu. Ir aprēķināts, ka nākamajā reizē ir 15 % varbūtība, ka Heila—Bopa komēta paliks Saules tuvumā un riņķos ap to.

Orbītas izmaiņa

Ir aprēķināts, ka pirms 1997. gada perihēlija šķērsošanas, Heila—Bopa komēta atradās Saules tuvumā pirms aptuveni 4200 gadiem. Tās orbīta ir gandrīz perpendikulāra pret ekliptikas plakni, tādēļ nokļūšana kādas planētas tuvumā ir ļoti reta. Tomēr 1996. gada martā komēta aizlidoja 0,77 AU attālumā no Jupitera, kura gravitācijas lauks spēcīgi ietekmēja turpmāko tās orbītu. Tā rezultātā komētas afēlijs (tālākais punkts no Saules) samazinājās no 600 AU līdz 350 AU. Arī apriņķošanas periods ap Sauli samazinājās no 4200 gadiem līdz 2400 gadiem.

Zinātniskie pētījumi

Nonākot Saules tuvumā, Heila—Bopa komētai uzreiz pastiprinātu uzmanību veltīja zinātnieki, tā tika intensīvi pētīta. Šajos pētījumos tika atklāts arī šis tas jauns un interesants.

Nātrija aste

Viens no nozīmīgākajiem atklājumiem bija trešā veida komētas astes atklāšana. Papildus parastajām gāzu (jonu) un putekļu astēm tika atklāta vāja nātrija aste, kuru varēja reģistrēt tikai ar jaudīgiem mērinstrumentiem un sarežģītu filtru sistēmu. Nātrija plūsma jau agrāk tika novērota pie citām komētām, bet nekad iepriekš tā nebija veidojusi asti. Heila—Bopa komētai tā sastāvēja no neitrāliem atomiem un stiepās 50 miljonu kilometru garumā.
Nātrija avots atradās komētas galvas iekšpusē, bet ne pašā komētas kodolā. Ir vairāki iespējamie nātrija avota veidošanās veidi, piemēram, sadursmes starp putekļu daliņām vai arī nātrija "izgrūšana" no šīm daļiņām ultravioletā starojuma dēļ. Pagaidām vēl nav noskaidrots, kurš no šiem veidiem bija noteicošais.
Interesanti, kamēr komētas putekļu aste palika aiz komētas, iezīmējot tās lidojuma trajektoriju, un jonu aste bija vērsta prom no Saules, nātrija aste bija starp tām. Tas norāda uz to, ka nātrija atomus no komētas galvas "izsvieda" gaismas spiediens.

Deitērija pārbagātība

Uz komētas tika atklāts liels daudzums deitērija smagā ūdens formā. Tas bija divas reizes vairāk, nekā ir atrodams okeāna ūdeņos uz Zemes. Lai gan komētu sadursmes ar Zemi varēja būt nozīmīgs ūdens avots uz Zemes, tas nevar būt vienīgais (protams, ja tāda attiecība ir uz visām komētām).
Tāpat deitērijs bija sastopams arī citu ūdeņraža savienojumu sastāvos, kas savukārt norāda uz to, ka komētas ledus veidojas nevis protoplanētu diskā, bet gan starpzvaigžņu telpā. Teorētiskie modeļi norāda, ka ledus uz Heila—Bopa komētas ir izveidojies temperatūrā no 25 līdz 45 kelviniem.

Organiskie savienojumi

Ar spektroskopa palīdzību uz Heila—Bopa komētas tika atklāti arī organiskie savienojumi, no kuriem daži iepriekš nekad nebija reģistrēti. Šīs sarežģītās molekulas varēja izveidoties kodola sastāvā vai arī ķīmisku reakciju veidā.

Argona atklāšana

Heila—Bopa komēta kļuva par pirmo komētu, uz kuras tika atklāts argons, viena no cēlgāzēm. Cēlgāzes ir ķīmiski inertas, kā arī tās ir ar dažādām vārīšanās temperatūrām. Tieši tas arī ļauj noteikt komētas ledus temperatūras izmaiņas. Piemēram kriptons iztvaiko pie 16-20 kelviniem un uz komētas tā bija 25 reizes mazāk nekā uz Saules; turpretim argona kušanas temperatūra ir 35-40 kelvini un, salīdzinot ar Sauli, uz tās bija lielāka koncentrācija.
Līdz ar to ir izvirzīta hipotēze, ka Heila—Bopa komētas ledus temperatūra nekad nav bijusi zemāka par 20 K, kā arī augstāka par 40 K. Ja Saules sistēmas veidošanās nenotika pie zemākām temperatūrām, kā to ir aprēķinājuši zinātnieki, tad argona atrašanās komētā norāda uz to, ka komēta ir veidojusies aiz Neptūna kaut kur Koipera joslā, bet pēc tam pārvietojusies uz Orta mākoni.

Komētas rotācija

Heila—Bopa komētas aktivitāte un gāzu izviršana ārā no komētas nenotika vienādi pa visu kodola virsmu, bet gan tikai no noteiktiem tās punktiem. Pēc tā novērošanas bija iespējams aprēķināt komētas kodola rotāciju ap savu asi. Patiešām, tika novērots, ka Heila—Bopa komētas kodols griežas, bet ik pēc atšķirīgiem laika intervāliem rotācijas periods bija atšķirīgs. Tas bija, sākot ar 1 stundu un 20 minūtēm līdz pat 12 stundām un 5 minūtēm. Griešanās ar dažādiem periodiem norāda uz to, ka komētas kodolam bija vairāk nekā viena rotācijas ass.
Vēl viens periods (nosaukts par "superperiodu"), kurš ir aprēķināts izviršanas putekļiem no virsmas, ir 22 dienas garš. Bet 1997. gada martā negaidīti tika atklāts, ka laika posmā no februāra līdz martam komēta bija nomainījusi rotācijas virzienu un rotēja pretēji. Tādas komētas uzvedības patiesie cēloņi vēl joprojām ir mīkla, kaut arī tiek izvirzīta teorija, ka to izraisīja spēcīgā gāzu neperiodiskā izviršana.

Diskusijas par pavadoni

1999. gadā tika publicēts darbs, kurā tās autors izklāsta teoriju par pavadoni, kurš varētu būt pie komētas. Tas izskaidrotu, kādēļ putekļi no komētas izplatījās tā, kā tika novērots. Darbs tika izstrādāts, balstoties uz teorētiskiem pētījumiem un nebalstās uz reāli novērotu pavadoni. Šajā darbā vēl tika paziņots, ka šim pavadonim ir jābūt ar diametru 30 km un no galvenā kodola, kura diametrs 70 km, jāatrodas 180 km attālumā.
Šī darba patiesumu astronomi stipri apšauba, jo pat komētas fotogrāfijās, kas izdarītas ar Habla teleskopa augsto izšķirtspēju, netiek saskatīts otrs kodols. Bez tam iepriekš novērotajos gadījumos, kad komētām ir divi kodoli, tikai īsu laiku tie ir bijuši stabili. Otra kodola orbīta tiek izmainīta, tiklīdz komēta pietuvojas Saulei vai arī kādai no planētām.
Ar adaptīvās optikas palīdzību 1997. gada beigās un 1998. gada sākumā tika parādīta Heila—Bopa komētas divdabīgā kodola spīdēšana, bet negarantē, ka šis efekts tiešām ir radies divkāršā kodola dēļ.

Mistika par komētu

Daudzām tautām jau kopš izseniem laikiem komētas tiek uzskatītas par ļaunu vēstošu zīmi. Uz tām viņi vienmēr ir skatījušies ar lielām aizdomām. Iespējams ilgstošās redzamības un neparastās aktivitātes dēļ, Heila—Bopa komēta kļuva par labu iemeslu daudzu ļaužu runām un baumām par pasaules gala iestāšanos gadu tūkstoša mijā.

"Atnācēju kuģis"

1996. gada novembrī astronoms-amatieris Čaks Šrameks no Hjūstonas, Teksasas štatā, izveidoja komētas digitālo (lādiņa saites matricas) fotoattēlu, kurā varēja saskatīt izplūdušu, mazliet pagarinātu objektu blakus Heila—Bopa komētai. Kad datorprogramma nevarēja identificētu tādu zvaigzni, Šrameks piezvanīja uz Arta Bella radio, lai paziņotu, ka ir atklājis "Saturnam līdzīgu objektu", kas seko aiz komētas. NLO entuziasti, konkrēti Kartnijs Brauns, uzreiz secināja, ka aiz komētas atrodas citplatnētiešu kosmosa kuģis. Daži eksperti no astronomijas asociācijas paziņoja, ka Šrameka redzētais objekts nav nekas cits, kā zvaigzne, kuras zvaigžņlielums ir 8,5 - SAO 141894 - , kura nav parādījusies Šrameka datorprogrammā kļūdainā pielietojuma dēļ. Šis fakts daļēji tika apstiprināts. Zvaigzne bija tuvumā, bet gan pavisam ar citu zvaigžņlielumu.
Vēlāk Arts Bels pat paziņoja, ka viņam pieder cits objekta uzņēmums, kurš nācis no anonīma astrofiziķa, kurš centās apstiprināt šo atklājumu. Bet astronomi Olivers Heinots un Deivids Dž. Tolens no Havajas universitātes atbildēja, ka konkrētā fotogrāfija ir izmainīta komētas fotogrāfijas kopija.
Dažus mēnešus vēlāk, 1997. gada martā reliģioza sekta, kura sevi dēvēja par "Heaven's Gate" (latviešu: "Paradīzes vārti"), veica masveida pašnāvību. Bet pirms tam viņi vēl paziņoja, ka pamet savus ķermeņus uz Zemes, lai dotos ceļojumā uz kosmosa kuģi, kurš seko Heila—Bopa komētai.

Komētas mantojums

Gandrīz ikvienam, kurš bija redzējis Heila—Bopa komētu, tas bija skaists un brīnišķīgs elements naksnīgajās debesīs. Ilgstošais laika posms, kad bija iespējams to novērot, piedevām vēl plašais atspoguļojums presē un internetā atstāja dziļu iespaidu uz cilvēkiem, šajā ziņā pārspējot pat 1986. gada Haleja komētu. Iespējams, ka Heila—Bopa komēta kļuva par pašu "novērotāko" komētu vēsturē. Šī komēta uzstādīja vairākus rekordus. Heila—Bopa komēta ir vistālāk atklātā komēta no Saules. Tā bija (iespējams) ar vislielāko kodolu, kā arī novērota divreiz ilgāk par līdz tam visilgāk novēroto komētu. Tā arī astoņas nedēļas bija spožāka par 0. zvaigžņlielumu.