środa, 23 października 2013

Kometa C/2012 S1 (ISON) z perspektywy satelitów STEREO, SOHO i SDO

Dzisiaj kolejny raz weźmiemy na celownik najbardziej wyczekiwaną od lat kometę. Tym razem jednak będzie o obserwacjach nie z perspektywy amatora astronomii, ale kilku drogich zabawek agencji kosmicznych, nieustannie monitorujących na co dzień aktywność słoneczną. W okolicach peryhelium bowiem tytułowa kometa będzie możliwa do obserwacji z sond kosmicznych, które będąc daleko ponad ziemską atmosferą mogą dać nam pełniejszy obraz tego, co będzie się działo z kometą w czasie największego oddziaływania słonecznego.

C/2012 S1 (ISON) w obiektywie sond kosmicznych

Odkryta we wrześniu 2012 roku kometa najbliższe spotkanie ze Słońcem (przelot w peryhelium nieco ponad 1 mln km ponad jego powierzchnią) odbędzie w czwartek, 28 listopada. Tak się złożyło, że w Stanach Zjednoczonych będzie to Święto Dziękczynienia, ale to akurat nie jest tak istotne w świetle tego tekstu ;-) Ważne jest to, iż niektóre z misji agencji NASA, na czele ze STEREO, będą miały za zadanie w tym czasie obserwować kometę i niemal na żywo przekazywać nam informacje co dzieje się z kometą - czy przetrzymuje to piekielne spotkanie z dzienną gwiazdą wykształcając wysoką jasność i długi warkocz, czy żegna się ze swoim żywotem przynosząc ponure miny wszystkim amatorom gwiaździstego nieba. Na potrzeby tekstu przyjmę, że wszystko pójdzie zgodnie z oczekiwaniami obserwatorów.

Wówczas możemy się spodziewać efektownych obrazów z sond STEREO. Monitorują one aktywność słoneczną po drugiej, niewidocznej z Ziemi stronie naszej gwiazdy. Poniższa animacja zawiera położenie satelitów STEREO-Ahead (czerwony i zwany dalej STEREO-A) oraz STEREO-Behind (niebieski, zwany później STEREO-B), podczas przechodzenia komety (pomarańczowy) w pobliżu Słońca. Górna większa część animacji ukazuje nam widok "z góry" na płaszczyznę orbit planet (płaszczyznę ekliptyki), z kolei dolna część przedstawia widok "z boku". Należy pamiętać, że ścieżka orbity komety C/2012 S1 (ISON) jest bardzo nachylona do płaszczyzny ekliptyki. O ile podczas zbliżania się do Słońca, orbita rysuje się w ten sposób, że jej nachylenie do ekliptyki jest bardzo płytkie, to po przejściu przez peryhelium i oddalaniu się od Słońca kąt orbity komety względem ekliptyki znacznie wzrasta. Dlatego też patrząc jedynie na górną część animacji z widokiem "z góry", można odnieść wrażenie, że najbliżej Ziemi kometa znajdzie się dopiero pod sam koniec grudnia i na początku stycznia, ale dopełniając górną animację widokiem "z boku" okazuje się to nieprawdą i faktyczne maksymalne zbliżenie następuje niemal tydzień wcześniej, tj. 26 grudnia.


Położenie komety C/2012 S1 (ISON) względem Słońca, planet i satelitów STEREO od 01.10.2013 do 31.01.2014 r.
(Credit: STEREO Science Center, NASA)

W pierwszej kolejności, kometa stanie się widoczna dla teleskopu HI2-A (Heliospheric Imager, czyli fotografującego heliosferę) na pokładzie sondy STEREO-A. Obiekt wszedł w pole tego instrumentu 10 października od lewej strony kadru i pozostanie w nim do 23 listopada, niknąc wówczas po jego prawej stronie. Co zrozumiałe, na razie z uwagi na dużą jeszcze ilość czasu pozostającą do peryhelium, kometa stanowi tylko niepozorny ruchomy punkt zmieniający położenie na tle innych gwiazd. Oprócz tego, przejście komety widoczne będzie dla instrumentu HI1-A, który charakteryzuje się mniejszym polem widzenia od swojego bliźniaczego teleskopu. Kliknięcie na poniższe zdjęcia otwiera większy rozmiar.

Fot. 1 Przewidywana pozycja komety "dzień po dniu" w polu widzenia HI2-A od 10 października (lewa strona kadru) do 23 listopada (prawa strona kadru).
Fot. 2 Przewidywana pozycja komety "dzień po dniu" w polu widzenia HI1-A od 21 do 28 listopada (tu również ruch komety następować będzie z lewej na prawą stronę kadru).
Fot. 3 Przewidywana pozycja komety "dzień po dniu" w polu widzenia HI1-B od 24 października (po prawej) do 25 listopada (po lewej), z założeniem manewru zmiany kąta widzenia o 180 stopni.
Fot. 4 Kometa C/2012 S1 (ISON) wchodząca w pole widzenia HI2-A. Widoczny ruch na tle gwiazd - animacja z obrobionych komputerowo zdjęć z 10 i 11 października. Credit: STEREO/CIOC

Trzecia powyższa grafika pokazuje położenie komety C/2012 S1 (ISON) w polu widzenia HI1-B - tutaj już wkracza satelita STEREO-B, który obserwować będzie kometę, z założeniem manewru zmiany pozycji i tym samym kąta widzenia STEREO-B o 180 stopni. Z taką orientacją satelity, kometa wkraczać będzie w jego pole widzenia od strony prawej, przesuwając się ze zbliżaniem do Słońca ku lewej części kadru. Każde czerwone oznaczenie oznacza dni pomiędzy 24 października a 25 listopada. Taki manewr zmiany skierowania instrumentów STEREO-B pozwalałby na sporadyczne obserwacje komety w tym samym okresie, podczas którego obiekt byłby widoczny dla instrumentów na pokładzie STEREO-A. Kometa dzięki temu byłaby widoczna z dwóch odległych od siebie sond jednocześnie, dając nam pełniejszy obraz. Obecne plany przewidują takie manewry STEREO-B na 4 godziny na dzień przez 3 następujące po sobie dni (a więc w układzie 3 dni z manewrem obrócenia - 4 dni przerwy itd.) pomiędzy 24 października a 20 listopada oraz na 4 godziny dziennie od 21 do 26 listopada.

Ponadto, widok komety dostępny będzie również innym instrumentom sond STEREO- koronografom COR-1 i COR-2, które na co dzień służą m.in. do wykrywania koronalnych wyrzutów masy. Tutaj jednak kometa widoczna będzie głównie w okolicach największego zbliżenia do Słońca, obserwacje z COR-1 i COR-2 ograniczą się zatem do 28 listopada. Trasa komety jaka się zarysuje dla tych instrumentów widoczna jest na grafice 5 i 6 poniżej tego akapitu. W przypadku obu koronografów STEREO-A, kometa wstąpi w pole widzenia na około półtorej doby, będąc widoczną pomiędzy godz. 04:00 UT 28 listopada a 13:00 UT 29 listopada. Koronografy sondy STEREO-B będą miały możliwość nieco dłuższej obserwacji komety, od około 06:00 UT 26 listopada do końca 29 listopada. W tym okienku czasowym dojdzie do peryhelium, wówczas z perspektywy STEREO-B kometa przechodzić będzie na tle Słońca. W tym czasie być może dostrzeżemy kometę w skrajnym ultrafiolecie, tak jak miało to miejsce wcześniej podczas peryhelium innej jasnej komety "muskującej Słońce" - komety C/2011 W3 (Lovejoy) z końca 2011 roku (zdjęcie).

Fot. 5 Przewidywana pozycja komety "godzina po godzinie" w polu widzenia COR-2-A (niebieskie) i COR1-A (zielone) pomiędzy 04:00 UT 28 listopada a 13:00 UT 29 listopada.
Fot. 6 Przewidywana pozycja komety "godzina po godzinie" w polu widzenia COR2-B (niebieskie) i COR1-B (zielone) oraz EUVI-B (pomarańczowe) pomiędzy 06:00 UT 26 listopada a 00:00 UT 30 listopada.
Fot. 7 Przewidywana pozycja komety w 10-minutowych odstępach czasowych pomiędzy godz. 17:50 a 20:00UT 28 listopada (ruch zakreśli się "z dołu do góry"), w polu widzenia EUVI-B.

Na podstawie siódmej grafiki powyżej można sobie dobrze uzmysłowić, jak szybko kometa będzie się poruszać po swojej orbicie. Każde czerwone oznaczenie na tym schemacie dzieli zaledwie 10 minut drogi.

W akcji znajdzie się też satelita SOHO, umieszczony między Słońcem a Ziemią, a dokładnie jego koronografy LASCO C2 (mniejsze pole widzenia - 2 do 6 promieni Słońca) i C3 (większe pole widzenia - 3,7 do 32 promieni Słońca). Z perspektywy SOHO, kometa wstąpi w pole widzenia 27 listopada, nisko po prawej stronie kadru, przemieszczać się będzie z każdą godziną ku górze, by pod koniec 30 listopada wyjść z pola widzenia po prawej górnej stronie kadru. Obserwacje będą możliwe do wykonania również z sondy SDO, która powinna uchwycić kometę w paśmie skrajnego ultrafioletu, kiedy ta odbędzie najbliższe spotkanie ze Słońcem. Na razie jednak wygląda na to, że z powodu pozornej odległości komety od tarczy słonecznej na szacowanej długości około 1,8 promienia Słońca, sonda SDO prawdopodobnie będzie musiała dokonać drobnego manewru i zwrócić się nieco dalej "w bok" od tarczy, aby można było dostrzec kometę.

Fot. 8 Przewidywana pozycja komety "godzina po godzinie" w polu widzenia LASCO C3 (niebieskie) i C2 (czerwone) na satelicie SOHO, od 27 do 30 listopada.

Po przejściu wokół Słońca, kometa ponownie stanie się widoczna dla instrumentu HI1-A w pierwszym tygodniu grudnia (fotografia 9). W tym czasie kometa oddalać się będzie od Słońca pod tak stromym kątem względem ekliptyki, że jej jądro nie przejdzie już ponownie przez pole widzenia HI2-A bez dokonania manewru pozwalającego na zmianę kąta widzenia. Dla HI2-A widoczny może być sam warkocz komety.

Fot. 9 Przewidywana pozycja komety "dzień po dniu" w polu widzenia HI1-A już w czasie oddalania się od Słońca, od 1 do 7 grudnia. Ruch zakreśli się ze strony prawej na lewą.

Aby możliwe były dalsze obserwacje komety po 7 grudnia, satelita STEREO-A będzie musiał dokonać manewru zmiany kąta widzenia. Poniższa grafika nr 10 pokazuje położenie C/2012 S1 (ISON) w polu widzenia HI1-A zakładając, że STEREO-A dokona obrotu kąta widzenia o 30 stopni. Pierwsze położenie komety znajduje się po prawej stronie kadru i ukazuje pozycję w dniu 30 listopada. Każdy następny punkt od prawej do lewej przedstawia położenie komety dzień później. W połowie grudnia, interakcja między orbitą komety i orbitą STEREO-A sprawia, że kometa "odwraca się" i zaczyna zmierzać ku prawej stronie kadru, by ostatecznie opuścić pole widzenia HI1-A za górną prawą krawędzią w dniu 27 stycznia 2014 roku (w przypadku obrócenia sondy o 30 stopni). Obecne plany przewidują manewry obracania STEREO-A na 4 godziny w 3 następujących po sobie dniach w każdym tygodniu pomiędzy 3 grudnia 2013 a 8 stycznia 2014 roku.

Fot. 10 Przewidywana pozycja komety w polu widzenia HI1-A od 30 listopada 2013 do 27 stycznia 2014 roku, z założeniem dokonania obrotu o 30 stopni.

Podczas oddalania się C/2012 S1 (ISON) od Słońca, sonda STEREO-B początkowo będzie potrzebowała obrotu o 290 stopni, aby instrumenty HI1-B miały dobry widok na kometę - później, w połowie grudnia ten kąt widzenia będzie musiał być zmieniony nieco bardziej, do 315 stopni. Obecne plany przewidują manewry obrotu STEREO-B na 4 godziny każdego dnia od 30 listopada do 7 grudnia oraz na 3 całe następujące po sobie dni w każdym tygodniu po 7 grudnia do 8 stycznia.

Fot. 11 Przewidywana pozycja komety w polu widzenia HI1-B od 30 listopada do 20 grudnia, z założeniem zmiany kąta widzenia o 290 stopni. ruch od lewej ku środkowej części kadru.
Fot. 12 Przewidywana pozycja komety w polu widzenia HI1-B od 29 grudnia 2013 do 8 stycznia 2014 roku, z założeniem zmiany kąta widzenia o 315 stopni.

Wszystkie dane opierają się na aktualnych elementach orbitalnych komety C/2012 S1 (ISON). Wraz z kolejnymi obserwacjami obiektu, podane czasy mogą ulegać zmianom celem większego doprecyzowania. W miarę upływu czasu i zbliżania się do Słońca, kometa na poszczególnych zdjęciach z powyższych instrumentów sond kosmicznych będzie stawać się coraz wyraźniejsza i efektowniejsza.

Przypominam, że informacje o postępie nabierania blasku i ogólnym rozwoju sytuacji należy odczytywać w głównym wpisie poświęconym komecie C/2012 S1 (ISON) ze zdjęciami i bieżąco uzupełnianymi informacjami dla obserwatorów.

Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku!


Tekst w oparciu o materiały STEREO. Zdjęcia ze STEREO na bieżąco: LINK.

Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza

Zainteresował Ciebie wpis? Masz własne spostrzeżenia? Chcesz dołączyć do dyskusji lub rozpocząć nową? Śmiało! :-)
Jak możesz zostawić komentarz? - Instrukcja
Pamiętaj o Polityce komentarzy

W komentarzach możesz stosować podstawowe tagi HTML w znacznikach <> jak b, i, a href="link"