Эволюция фотометрических параметров короткопериодической кометы 8Р/Туттля и солнечная активность

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2016, том 59, №11-12_

АСТРОФИЗИКА

УДК 523.6

Член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.И.Ибадинов, Х.Г.Асоев

ЭВОЛЮЦИЯ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОПЕРИОДИЧЕСКОЙ КОМЕТЫ 8Р/ТУТТЛЯ И СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ

Институт астрофизики АН Республики Таджикистан

Изучена эволюция фотометрических параметров кометы 8Р/Туттля примерно за 220 лет наблюдений. Выявлена зависимость абсолютной яркости кометы от активности Солнца. Небольшие колебания значений элементов орбиты кометы не имеют заметного влияния на фотометрические параметры кометы.

Ключевые слова: комета, абсолютная яркость, фотометрический параметр п, эволюция, 8Р/Туттля, солнечная активность.

Исследование эволюции фотометрических параметров короткопериодических комет позволило обнаружить очень важную закономерность, а именно обратную зависимость скорости падения абсолютной яркости части короткопериодических комет от расстояния перигелия их орбиты [1]. Этим самым было подтверждено постепенное зарастание ледяного кометного ядра тугоплавкой минеральной коркой и эволюцию таких комет в астероидоподобные тела. Последующие исследования кометы Галлея, Темпеля 1 и Чурюмова-Герасименко с помощью космических аппаратов (проекты ВЕГА - 1,2; Deepimact; Розетта) подтвердили наличие темной тугоплавкой корки на поверхности ядра этих комет.

Таким образом, существование в Солнечной системе кометоастероидов подтвердилось, и поиск таких объектов стал актуальным. Х.И.Ибадинов [2] получил уравнение для скорости падения абсолютного блеска то таких комет со временем и оценил время их превращения в астероид подобное тело как 102 оборотов вокруг Солнца

dm = 2.5^/^) + 3/41^ ,

где H - толщина корки, f- просвет в корке, dmin - минимальный размер частиц в корке, N - число оборотов кометы вокруг Солнца (время).

Существуют семейства короткопериодических комет других крупных планет. По численности таких комет на втором месте находятся короткопериодические кометы семейства планеты Сатурн. В силу того, что период вращения вокруг Солнца комет этого семейства заметно больше периода вращения короткопериодических комет семейства Юпитера, количество наблюдений этих комет меньше, чем количество наблюдений комет семейства Юпитера.

Адрес для корреспонденции: Ибадинов Хурсанд Ибадинович, Асоев Хусейн Гиёсович. 734042, Республики Таджикистан, г. Душанбе, ул. Бухоро, 22, Институт астрофизики АН РТ. E-mail: ibadinov@mail.ru; asoiev85@mail.ru

Целью настоящей работы явилось изучение эволюции фотометрических параметров кометы 8Р/ Туттля из семейства Сатурна.

Комета 8Р/ Туттля, открытая Мечайном (P. Mechain) в 1790 г., долгое время не наблюдалась и была вновь открыта лишь в 1858 г. Туттлем [3]. По элементам орбиты, вычисленным Туттлем и Папе (Tuttle, Pape), комета была успешно найдена в 1871 г. и получила окончательное обозначение кометы Tuttle. Комета оказалась периодической с довольно устойчивой орбитой с периодом обращения вокруг Солнца 13.5 лет. Сейчас комета относится к короткопериодическим кометам семейства Сатурна [4] . Последнее 12-е наблюдение (17-е возвращение с момента открытия) кометы состоялось в 2007 г. Она была переоткрыта 22 апреля 2007 г. С.В.Хергенрозером (на станции Catalina, Tucson) при помощи 1.54-м рефлектора как объект 20.3 звёздной величины. В этом появлении кометы условия её наблюдений были самые благоприятные. Она сблизилась с Землей на минимальное расстояние - 0.25 а.е. 1 января 2008 г. Это самое тесное сближение кометы с Землей за всю историю её наблюдений.

Элементы орбиты кометы 8Р/Туттля, вычисленные по результатам наблюдений 2007-2008 гг. Эфемерида кометы СВАТ (Эпоха 15 января 2008 г.): Т = 27.017 января q = 1.027 а.е. i = 54°59'

е = 0.819 ю = 207°30'

Р = 13.6 лет Q = 270°21'

Данные об абсолютном блеске mo и фотометрическом параметре n, который характеризует скорость изменения яркости кометы с изменением её гелиоцентрического расстояния r, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Элементы орбиты, абсолютная яркость mo и фотометрический параметр n короткопериодической кометы 8Р/Туттля

№ Дата прохождения перигелия, Т (МВ) q, а.е. P, лет e i, град. W Щ, n

1 1790, январь 31.3 1.044 13.90 0.819 54.11 90 7.7 8.0

2 1858, февраль 24.0 1.026 13.74 0.821 54.41 55 7.8 8.0

3 1871, декабрь 2.3 1.030 13.82 0.821 54.28 111 8.0 8.0

4 1885, сентябрь 11.8 1.025 13.76 0.821 54.33 52 8.5 6.0

5 1899, май 5.0 1.019 13.67 0.822 54.49 12 8.0 7.4

6 1912, октябрь 29.0 1.030 13.52 0.818 55.05 4 8.6 8.4

7 1926, апрель 27.6 1.031 13.54 0.819 54.96 64 10.5 5.5

8 1939, ноябрь 10.0 1.022 13.61 0.820 54.65 88 8.8 15.5

9 1967, март 31.1 1.023 13.76 0.821 54.46 94 8.2 6.5

10 1980, декабрь14.7 1.015 13.70 0.822 54.46 155 9.0 4.7

11 1994, июнь 25.3 0.997 13.60 0.824 54.69 94 9.6 7.0

12 2008, январь 27.0 1.027 13.60 0.819 54.98 4 8.3 7.5

Из данных табл. 1 следует, что абсолютная яркость кометы и фотометрический параметр п заметно меняются со временем (рис. 1). Причиной таких изменений может быть заметное колебание количества притока солнечной энергии на поверхность ядра кометы и, следовательно, заметные изменения скорости сублимации льдов ядра.

Рис. 1. Зависимость фотометрических параметров кометы от времени.

Анализ элементов орбиты кометы [13] показывает, что их существенных изменений за примерно 220 лет наблюдений кометы не произошло (Лq = 0.047 а.е., ЛP = 0.38 год, Лe = 0.005, Л/ = 0.94°,) и эти незначительные изменения почти не влияют на фотометрические параметры кометы.

Другой причиной заметного изменения фотометрических параметров кометы может быть солнечная активность [2]. Мы попытались выяснить связь изменений фотометрических параметров кометы 8Р/Туттля от активности Солнца. В табл. 1 приведены данные о среднегодовых числах Вольфа

Рис.2. Абсолютная звездная величина кометы 8Р/Туттля и активность Солнца.

Таблица 2

Максимальные и минимальные значения абсолютной яркости кометы и чисел Вольфа [15]

Ы№ N ж Ыт N N т 1£ У

3 4 3 3 7 4 4 2 16

В табл. 2 приведены:

(ЫтЖ) - число интервалов с максимумами Ж и т,

(Ыж) - число интервалов с максимумами Ж, но без максимума т,

(Дт) - число интервалов без максимума Ж, но с максимума т, (Д) - число интервалов без максимумов т,

(Ыш) - число интервалов без максимумов Ж ,

(N ш) - число интервалов с максимумов Ж,

(Ыт) - число интервалов без максимумов т , у - общее число интервалов.

Коэффициент корреляции г для т0 вычислен нами по следующей формуле [1]

г =

N N - N N

3 • 7 - 4 • 3

л/3 • 4 • 4 • 2 Дисперсия о вычислена по соотношению

0.92.

* = Ьг- = 1 - 0 8464 = 0.038.

4

Вычисленный коэффициент корреляции 0.92 указывает на то, что абсолютная звездная величина кометы 8Р/Туттля коррелируется с числами Вольфа (коэффициент корреляции 0.92).

Рис.3. Фотометрический параметр п кометы 8Р/Туттля и активность Солнца.

Таблица 3

Максимальные и минимальные значения фотометрического параметра кометы и чисел Вольфа

N0« N « Нт N N т Nm У

1 3 3 3 6 4 1 3 16

г =

N N - N N

1У тШ1у 1уШ1ут

1-6 - 3 • 3

л/м

NwNwNmN^

т л/3 • 4 •!• 3

= -0.5.

Дисперсия при этом составляет

2

а =

1 - r 1 - 0.25 -r- = -—— = 0.1875 .

Ф 4

Выводы

Фотометрические параметры короткопериодической кометы 8Р/Туттля, вычисленные по наблюдениям кометы за 220 лет заметно меняются со временем. Комета после перигелия более активна, чем до перигелия. Незначительные изменения параметров орбиты кометы за этот период наблюдений на фотометрические параметры кометы не влияют. Абсолютная яркость кометы зависит от активности Солнца (коэффициент корреляции 0.92).

Поступило 24.11.2016 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Добровольский О.В. Кометы. - М.: Наука, 1966, 288 с.

2. Ибадинов Х.И. Дезинтеграция кометных ядер: Автореф. дисс. д.ф-м.н. - М.: ИКИ РАН, 1998, 40 с.

3. Всехсвятский С.К. Физические характеристики комет. - М.: Госиздат физ.-мат. лит., 1958, 571 с.

4. Всехсвятский С.К. Ильчишина Н.И. Физические характеристики комет 1965-1970 гг. - М.: Наука, 1974,112 с.

5. Андриенко Д.А., Карпенко А.В. Физические характеристики комет 1976-1980 гг. - М.: Наука, 1987, 152 с.

6. International Astronomical Union Circulars (IAUC) 5604

7. Schumacher H.C. Astronomische Nachrichten (AN), Kiel - 1912 band 192, Nr. 4602, 472 p.

8. International Astronomical Union Circulars (IAUC), № 3520

9. Beobachtungs-Zirkulare, 21 Jahrgang. Berlin-Dahlem - 1939, p.104.

10. Van Biesbroeck G. - Popular Astronomical Journal, 1926, v. 34, 653p.

11. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada (JRASC), 1939, v. 33, 452 p.

12. http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,23332.0.html

13. Заусаев А.Ф., Заусаев А.А. Каталог орбитальной эволюции короткопериодических комет с 1900 по 2100 гг. - М.: Машиностроение-1, 2005,164 с.

14. Marsden B.G., Gareth V. Williams Catalogue of cometary orbits 1996 (11 Editions), MPS, Smithsonian Astrophysical Observatory, 1996, 110 p.

15. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. - М.: Мысль, 1976, 367 с.

Х.И.Ибодинов, ^.F.AcoeB

ТАХДВВУЛИ ПАРАМЕТРХ,ОИ ФОТОМЕТРИИ КОМЕТАИ КУТОХДАВРИ

8Р/ТУТТЛ ВА ХУРУ^И ОФТОБ

Институти астрофизикаи Академияи илм^ои Цумхурии Тоцикистон

Тахаввули параметрхои фотометрии комета муддати кариб 220 соли мушохида тахдид мешаванд. ^удри мутлаки комета аз хуручи Офтоб вобаста аст. Тагйирёбии начандон калони элементхои мадори комета ба димати кудри мутлак таъсири назаррас намерасонанд.

Калима^ои калиди: комета, кудри мутлац, параметри фотометрии n, тацаввул, 8Р/Туттл, хуруци Офтоб.

Kh.I.Ibadinov, H.G.Asoev THE EVOLUTION OF THE PHOTOMETRIC PARAMETERS OF SHORT PERIOD COMET 8Р/ТUTTLE AND SOLAR ACTIVIOTY

Institute of Astrophysics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

The evolution of the photometric parameters of the comet for about 220 years of observations was studied. The dependence of the absolute brightness of the comet by solar activity was found. Small fluctuations in the values of the elements of the comet's orbit does not significantly affect the photometric parameters of the comet.

Key words: comet, absolute brightness, the photometric parameter n, evolution, 8P/Tuttle, solar activity.