Спектроскопія і фотометрія комет: активність, фізичні умови в атмосферах і поверхневому шарі ядер

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. І.І. МЕЧНИКОВА

01.03.02 - Астрофізика, радіоастрономія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Спектроскопія і фотометрія комет: активність, фізичні умови в атмосферах і поверхневому шарі ядер

Чубко Лариса Сергіївна

Одеса - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в НДЛ “Астрономічна обсерваторія” кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Науковий керівник: член-кореспондент НАН України,

доктор фізико-математичних наук, професор

Чурюмов Клим Іванович

Науково-дослідна лабораторія “Астрономічна обсерваторія”

кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету

Київського національного університету

імені Тараса Шевченка,

завідувач відділу малих тіл Сонячної системи.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук

Кисельов Микола Миколайович

Головна астрономічна обсерваторія НАН України, м.Київ;

завідувач відділу експериментальної астрофізики;

кандидат фізико-математичних наук,

старший науковий співробітник

Таращук Віра Петрівна

НДІ “Кримська астрофізична обсерваторія” МОН України,

старший науковий співробітник.

Захист відбудеться “29” лютого 2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 41.051.04 при Одеському національному університеті ім. І.І. Мечникова за адресою: 65026, м.Одеса, вул. Дворянська, 2, Велика фізична аудиторія.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова за адресою: 65026, м.Одеса, вул. Преображенська, 24.

Автореферат розісланий “ 28 ” січня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат фізико-математичних наукО.А. Базєй

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вивчення комет необхідне для нашого розуміння природи, структури та еволюції як комет, так і Сонячної системи взагалі. Оскільки вважається, що комети складаються із реліктової речовини протопланетної хмари, із якої утворилась Сонячна система, а їх леткі складові зберігаються завдяки існуванню при низьких температурах. І наразі комети є найдоступнішими зразками первинної речовини, з якої сформувалась Сонячна система. Поява кожної нової комети являє завжди рідкісну можливість її дослідити. Завдяки тому, що в кометах відбуваються активні і нестаціонарні процеси, блиск комети, її зовнішній вигляд швидко змінюються, тому кожне спостереження комети є неповторним і унікальним.

Тому починаючи з 1985 р. і до теперішнього часу до ядер комет посилають (а також заплановані подібні польоти і в майбутньому) космічні апарати з метою вивчення фізичних та хімічних властивостей кометної речовини. Це досить дорогі кометні місії - “АЙС”, “ВЕГА 1”, “ВЕГА 2”, “Джотто”, “Піонер”, “Комета”, “Діп Спейс 1”, “Контур”, “Стардаст”, “Діп Імпект” і “Розетта”.

Крім того, комети є природним індикатором фізичних умов у міжпланетному просторі, що дає можливість вивчати міжпланетне середовище на високих геліографічних широтах та дуже близьких до Сонця і далеких від нього геліоцентричних відстанях, недосяжних поки що для штучних космічних зондів. Все це показує важливість і актуальність кометних досліджень.

В зв'язку з проблемою кометно-астероїдної небезпеки для Землі вивчення характеристик комет є також важливою задачею. Це пов'язано з тим, що природа кометних ядер ще маловідома, особливо точне знання хімічного складу крижаних ядер і фізичних властивостей (в основному, міцності на стиснення), в залежності від яких кометні ядра можуть мати, на відміну від астероїдів таких же самих розмірів, непередбачено більший вихід енергії вибуху при зіткненні із планетою.

Рішення кометних проблем має важливе значення для рішення низки астрофізичних задач, таких, наприклад, як походження речовини міжзоряного середовища, хімічний склад якої схожий на хімічний склад кометних ядер і атмосфер, а також спостереження потужного мазерного випромінювання в лініях молекул Н2О в деяких навколозоряних оболонках, що може свідчити про присутність в таких оболонках крижаних ядер комет, з яких складається і навколосонячна хмара Епіка-Оорта.

Дана дисертаційна робота присвячена дослідженню хімічного складу та фізичних характеристик атмосфер яскравих комет 1999-2005 років, вивченню еволюційних особливостей цих же комет за кривими їх блиску, які характеризують еволюцію випромінювання комет в смузі С2 (1,0), в той же період і зв'язку варіацій індексів сонячної активності з флуктуаціями яскравості цих комет. Робота також присвячена спектральним особливостям старої (9Р/Темпель 1) і нової комети (С/2004 Q2 (Мачхольц)), пошуку та порівнянню параметрів люмінесцентного континууму в спектрах цих комет, прогнозуванню розмірів штучного кратера на ядрі комети 9Р/Темпеля 1, діаметр якого має бути пов'язаним із однією з основних фізичних властивостей речовини поверхневого шару кометного ядра - міцності на стиснення (що є важливим параметром речовини кометного ядра для реальної оцінки виходу вибухової енергії при зіткненні кометного ядра з планетою).

Зв'язок з науковими програмами, планами та темами. Дослідження було проведене в науково-дослідній лабораторії “Астрономічна обсерваторія” кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка в рамках бюджетних тем “Астероїдно-кометна небезпека, фізика комет, взаємодія космічних тіл з атмосферами планет та доплив космічної речовини на землю” 2000-2005 рр., номер держреєстрації 01БФ023-03 та “Спостереження та моделювання космічних джерел нетеплового випромінювання і комплексу малих тіл Сонячної системи, вдосконалення міжнародної небесної системи відліку” 2006-2010 рр., номер держреєстрації 06БФ051-14. Частина досліджень проведена в рамках спільних програм НДЛ “Астрономічна обсерваторія” кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету КНУ з Інститутом Астрофізики, Оптики та Електроніки (Тонанцитла, Мексика) та НДЛ “Астрономічна обсерваторія” кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету КНУ з Інститутом Астрофізики, Геофізики і Атмосфери (університет Сан Паоло, Бразилія).

Мета і задачі дослідження. Основною метою даної роботи є спектроскопічне та фотометричне дослідження фізичних параметрів вибраних комет, їх еволюції і активності, а саме: дослідження хімічного складу, отримання фізичних характеристик атмосфер цих комет на основі їх спектрів та дослідження кривих блиску, визначення фотометричних параметрів та зв'язку флуктуацій яскравості комет із сонячною активністю на основі фотометричних даних, а також, в зв'язку з місією “Діп Імпект” до ядра комети 9Р/Темпель 1, вивчення вікової дезінтеграції її ядра протягом кількох проходжень комети через перигелій, дослідження особливостей кометного люмінесцентного континууму за спектром високої роздільної здатності, оцінювання міцності поверхневого шару цієї комети та прогнозування параметрів кратера, що утворився на її поверхні внаслідок зіткнення з ударником КА “Діп Імпект”.

Для цього було поставлено наступні задачі:

проведення спектральних спостережень з метою отримання спектрального матеріалу;

визначення фізичних параметрів нейтральних кометних атмосфер за їх спектрами з допомогою моделей Хазера (швидкість виділення газів з ядра комети, або газопродуктивність) та Шульмана (швидкість витікання молекул з ядра та їх час життя);

проведення детального ототожнення емісійних ліній в спектрах комет з метою визначення хімічного складу коми і пошуку нових емісійних ліній;

зібрання та опрацювання літературних даних щодо візуальних інтегральних величин вибраних комет, побудова та аналіз їх кривих блиску;

обчислення фотометричних параметрів H0 та n і вивчення їх еволюції на великих проміжках часу (від появи до появи), вивчення зв'язку флуктуацій яскравості комет з сонячною активністю;

пошук люмінесцентного кометного континууму по спектрах комет, що є індикатором складної органічної речовини в ядрах комет;

оцінювання міцності на стиснення кометної речовини при утворенні штучного кратера на поверхні ядра при зіткненні з ударником КА “Діп Імпект” за даними модельних розрахунків розмірів кратера.

Наукова новизна отриманих результатів:

1. Отримано нові значення фізичних параметрів нейтральних атмосфер комет: швидкості витікання молекул з ядра та час життя для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), 153P/Ікейя-Жанг і швидкостей газовиділення для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР) і 153P/Ікейя-Жанг.

2. Складено детальні таблиці ототожнених емісійних ліній для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ) та 153P/Ікейя-Жанг.

3. Виявлено емісії молекули СО в спектрах у видимому діапазоні довжин хвиль вперше для комети 153Р/Ікейя-Жанг, які раніше було ототожнено лише в трьох кометах, обчислено фактори Франка-Кондона для виявлених переходів - знайдено добре узгодження з відносною інтенсивністю знайдених переходів СО. Запропоновано молекулу СО2+ як батьківську молекулу для утворення молекул чадного газу (СО) в оптичному діапазоні на рівнях смуг Асунді та триплету.

4. Побудовано криві блиску з врахуванням апертури інструмента, розраховано значення фотометричних параметрів, проведено дослідження зв'язку флуктуацій блиску із сонячною активністю вперше для наступних комет: C/1999 S4 (ЛІНЕАР), C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), C/2004 Q2 (Мачхольц), 153P/Ікейя-Жанг і 9Р/Темпель 1.

5. Вперше для комет 9Р/Темпель 1 і C/2004 Q2 (Мачхольц) виявлено кометний люмінесцентний континуум, що є індикатором присутності складних органічних молекул, і визначено його параметри.

6. Запропоновано нову формулу зв'язку міцності із діаметром кратера та оцінено міцність на стиснення кометної речовини поверхневого шару ядра при утворенні штучного кратера на ядрі комети 9Р/Темпель 1 при зіткненні з ударником КА “Діп Імпект”.

Практичне значення отриманих результатів. Практична цінність роботи визначається:

великою кількістю оригінальних спектральних даних для вибраних комет (C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), C/2004 Q2 (Мачхольц), 153P/Ікейя-Жанг і 9Р/Темпель 1) з використанням телескопів з діаметром від 1 м до 6 м;

визначенням фізичних параметрів та хімічного складу атмосфер вибраних комет та інтерпретацією отриманих результатів;

можливістю використання отриманих даних при розробці та координації наземних наукових проектів та програм космічних місій.

Результати дисертаційної роботи в подальшому можуть бути використані для побудови та уточнення моделей атмосфер та ядер комет, і взагалі еволюції Сонячної системи.

Особистий внесок здобувача. В роботах [10, 13, 16, 18, 33] автором особисто отримано спектральні спостереження. У всіх роботах [1-35] автор брав участь в постановці задачі, в обробці спостережного матеріалу, інтерпретації результатів, написанні статей та захисті одержаних результатів на міжнародних конференціях.

Апробація результатів дисертації. Результати доповідалися та обговорювалися на таких конференціях: Міжнародні конференції КАММАК-2002 та КАММАК-2005. 2002, 2005 рр., Вінниця, Україна; 10-14th Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, 2003-2007 рр., Київ, Україна; 25th General Assembly of International Astronomical Union, 2003 р., Сідней, Австралія; 35th COSPAR Assembly, 2004, Париж, Франція; Gamow memorial international conference “Astophysics and Cosmology after Gamow - theory and observations”, 2004, Одеса, Україна; Astronomy in Ukraine - Past, Present and Future. 2004, Київ, Україна; Меморіальна міжнародна конференція “Astronomy and Space Physics at Kyiv University”, присвячена 100-річчю з дня народження С.К. Всехсвятського та 160-річчю Астрономічної обсерваторії Київського національного університету імені Тараса Шевченка, 2005 р., Київ, Україна; JENAM-2005 conference “Distant World”, 2005 р., Льєж, Бельгія; 36 Наукова асамблея COSPAR, 2006 р., Пекін, Китай; Міжнародна конференція Deep Impact as a World Observatory Event Synergies in Space, Time and Wavelength. 2006 р., Брюссель, Бельгія; Перша наукова конференція “Науки про Землю та Космос - Суспільству", 25-27 червня 2007 р., м.Київ, Україна; Міжнародна конференція “Сучасні проблеми астрономії”, присвячена 100-річчю В.П.Цесевича, 12-18 серпня 2007 р., м.Одеса, Україна; Міжнародна конференція "Околоземная астрономия-2007", 3-7 вересня 2007 р., п.Терскол, Кабардино-Балкарія, Росія; European Planetary Science Congress 2007, 20-24 серпня 2007, Потсдам, Німеччина.

Результати досліджень, які наведені в дисертації, обговорювалися на наукових семінарах відділу малих тіл Сонячної системи Астрономічної обсерваторії КНУ.

Публікації. По матеріалам дисертації надруковано 35 публікацій. З них 7 в фахових виданнях; 2 статті в працях міжнародних конференцій; 26 тез та абстрактів міжнародних конференцій

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 4 розділів, висновків та списку використаних джерел, що нараховує 346 найменувань. Повний обсяг дисертації складає 152 сторінки, з них 27 сторінок - список використаних джерел. Дисертаційна робота містить 30 рисунків та 17 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

комета люмінесцентний континуум ядро

У Вступі обґрунтована актуальність теми, показаний зв'язок роботи з науковими програмами і темами, сформульовані основні цілі, задачі і методи досліджень. Вказана наукова новизна отриманих результатів та зроблений підсумок головних досягнень, показана наукова та практична цінність проведеного дослідження. Описаний особистий внесок автора у роботах, виконаних у співавторстві, і наведений список наукових зібрань, де проходила апробація одержаних результатів і висновків. Наводяться дані стосовно публікацій автора за темою дисертації, структури та обсягу.

Розділ 1. “Оптична спектроскопія, криві блиску та фізичні параметри атмосфер комет: огляд літератури”. Розділ містить огляд публікацій за темою дисертації. В огляді описано основні результати спектральних досліджень комет, приведено загальні характеристики основних молекулярних смуг та атомних ліній, що спостерігаються в спектрах комет (електронні переходи, можливі батьківські молекули), описано моделі кометної атмосфери Хазера і Шульмана, за якими визначалися фізичні параметри атмосфер за щілинними спектрами досліджуваних в роботі комет, обговорюються деякі результати візуальної фотометрії комет (криві блиску, фотометричні параметри, зв'язок флуктуацій яскравості комет із сонячною активністю та інше).

Розділ 2. “Оптична спектроскопія і спектрофотометрія комет 153Р/Ікейя-Жанга, C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ)”. В розділі наводяться результати спектральних досліджень 4 комет. Оптичні спектри комет середнього розділення, отримані з допомогою щілинного спектрографа, дозволяють дослідити хімічний склад і розрахувати фізичні параметри нейтральних кометних атмосфер (швидкість газу в комі, час життя молекул, та ін.), виконати пошук нових емісійних ліній, оцінити швидкості виділення газу та пилу із кометного ядра, виявити неперервний люмінесцентний спектр.

Комета 153Р/Ікейя-Жанг.

Проведено детальне ототожнення емісійних смуг в спектрі комети 153Р/Ікейя-Жанг, отриманого 5 травня 2002 р. на 2.12-метровому рефлекторі Гуілермо Харо Астрофізичної обсерваторії (рис.1-2). В спектрі цієї комети ототожнено лінії C2, NH2, CN, C3, CH, H2O+, CH+ і, можливо, СО. Використовуючи модель Шульмана, на основі розподілу інтенсивності кометних емісійних ліній вздовж щілини спектрографа були визначені швидкості (v) і часи життя (ф) наступних молекул: C2 (5165 Е) [201 мс-1, 3.08Ч106 с]; C3 (4050 Е) [166 мс-1, 0.075Ч106 с] і CN (4200 Е) [311 мс-1, 5.12Ч106 с]. З допомогою моделі Хазера оцінено швидкість газовиділення молекул C2, C3 і CN та визначено відношення C2/CN=0.47 для навколоядерної області комети 153P/Ікейя-Жанга, яке виявилось вищим за це ж відношення C2/CN для “середньої” комети, для якої C2/CN= -0.09 - 0.29. Обговорюється можливість знайдення емісійних ліній CO (триплетні смуги - d3i-a3r, смуги Асунді - a3-a3r і смуги Германа - e3--a3r), проведені розрахунки факторів Франка-Кондона для цих смуг. Розглянуто можливі фотохімічні реакції, в результаті яких мають утворитися молекули СО на електронних рівнях смуг Асунді, триплета і Германа. Зроблено висновок, що найкращою кандидатурою на роль батьківської молекули для оптичних смуг CO є молекула CO2+ .

Комети C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР) та C/2002 V1 (НЕАT).

Таблиця 1.

Фізичні параметри атмосфер комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР) та C/2002 V1 (НЕАT)

Комета	Дата спостережень	v(C2), м/с	v(C3), м/с	v(CN), м/с	ф(C2), 106 c	ф(C3), 106 c	ф(CN), 106 c
C/2000 WM1	22.11.2001	482.3	239.8	88.3	1.45	0.2	1.0
C/2002 T7	28.01.2004	430	394	979	2.14	0.46	5.11
C/2002 T7	08.06.2004	287	175	112.5	0.106	0.147	0.229
C/2002 V1	27.01.2004	1148	696	598	0.205	0.541	2.92

Спектральні спостереження комети С/2000 WM1 (ЛІНЕАР) отримано 22 листопада 2001 р. та 5 квітня 2002 р. за допомогою 2.12-м телескопу в Мексиці, комети С/2002 Т7 (ЛІНЕАР) - 28 січня 2004 р. в Мексиці і 6 липня 2004 р. в Бразилії за допомогою 0.6-м рефлектора і комети С/2002 V1 (НЕАТ) - 27 січня 2003 р. (2.12-м телескоп, Мексика). Побудовано розподіли енергії в спектрах цих комети, виконано детальне ототожнення емісійних ліній. За просторовими профілями в емісіях C2, C3, CN пораховані за моделлю Шульмана фізичні параметри нейтральної складової атмосфери цієї комети - визначено швидкості (v) і часи життя (ф) молекул C2 (5165 Е), C3 (4050 Е) та CN (4200 Е) в атмосфері комет (Табл. 1). За моделлю Хазера було обчислено значення швидкостей газовиділення молекул C2 (LgQC2=27.8), C3 (LgQC3=26.8) і CN (LgQCN=28.2) за спектром комети С/2000 WM1 (ЛІНЕАР) 5.04.2002.

Розділ 3. “Криві блиску вибраних комет, їх фотометричні параметри, зв'язок коливань яскравості комет з сонячною активністю”.

Візуальна спостережна база комет грає важливу роль для рішення багатьох задач кометної фізики. Одна з таких задач - візуальна інтегральна кометна фотометрія, метою якої є визначення фотометричних параметрів кривих блиску комет (Но і n), а також дослідження характеру еволюції блиску і активності комети при її русі по орбіті. Об'єктивними причинами, що викликають зміни блиску комет, крім атмосферного поглинання, є: 1) зміна геоцентричної та геліоцентричної r відстаней комети (або Тя - поверхневої температури ядра комети), 2) стан активності Сонця в період спостережень, 3) структура і фізико-хімічні особливості ядра комети, 4) інтервал часу t, протягом якого на крижане кометне ядро активно діє сонячна радіація (вікові еволюційні зміни).

В якості вихідних даних були використані спостереження, що регулярно публікуються в журналі International Comet Quarterly і протягом більше 30 років отримуються групою дослідників комет відділу малих тіл Сонячної системи КНУ. Розглянувши основні методи, за допомогою яких оцінюють блиск комет та проаналізувавши основні джерела похибок, зроблено висновок, що для збільшення точності результату при обробці спостережуваного матеріалу необхідно ввести поправку за апертуру інструмента у вигляді:

m = m1 - a(D - 6.78),

де m - блиск комети; m1 - оцінка блиску комети, яка була отримана під час спостережень; а - коефіцієнт (для рефракторів а=0.066, для рефлекторів а=0.019); D - апертура інструменту, з яким проводились спостереження. Отримані значення блиску редукувались до геоцентричної відстані 1 а.о., а потім методом найменших квадратів розраховувались фотометричні параметри Нy і n, та будувались криві блиску комет в координатах (lg r, m), де r - гелiоцентрична відстань комети; m=m-5lg - приведене до геоцентричної відстані 1 а.о. значення оцінки блиску m.

В роботі досліджуються фотометричні особливості шести яскравих комет, що спостерігались в 1999-2004 рр.

Криві блиску побудовані в координатах (m, lgr) окремо для доперигелійних і післяперигелійних віток і в координатах (m, t-Tq) для всього інтервалу спостережень, де (t-Tq) - різниця в добах між моментом спостереження і моментом проходження комети через перигелій. В табл.2 наведено знайдені нами значення фотометричних параметрів і число використаних оцінок блиску. Практично у всіх комет відбувались зміни фотометричного параметра n (і відповідно - Hy) як до, так і після перигелію.

Таблиця 2.

Фотометричні параметри кривих блиску комет 1999-2004 рр.

Комета	До перигелію	Після перигелію	Число спостережень
	log(r)	Hy	n	log(r)	Hy	n
C/1999 S4	0.6 - 0.4	8.26 ± 0.29	2.25 ± 0.23				915
	0.2 - 0.0	7.86 ± 0.07	3.77 ± 0.28
	0.0 - (-0.12)	7.68 ± 0.07	-3.75 ±0.32
C/2001 Q4	0.8 - 0.31	5.16 ± 0.24	2.91 ± 0.21	0.60 - 0.32	4.86 ± 0.49	3.41 ± 0.43	1562
	0.31 - 0.17	4.68 ± 0.50	3.83 ± 0.84	0.30 - 0.17	4.61 ± 0.24	3.77 ± 0.24
	0.17 - 0.07	5.98 ± 0.13	1.24 ± 0.41	0.17 - 0.07	5.15 ± 0.28	3.31 ± 0.92
	0.07 - (-0.01)	7.14 ± 0.04	-6.84 ± 0.47	0.07 - (-0.01)	5.34 ± 0.03	4.94 ± 0.30
C/2002 T7	0.75 - 0.38	6.48 ± 0.13	1.96 ± 0.10				1282
	0.38 - 0.28	2.05 ± 0.52	6.35 ± 0.63	0.80 - 0.16	5.56 ± 0.22	3.46 ± 0.32
	0.28 - 0.18	4.40 ± 0.25	3.07 ± 0.42	0.15 - (-0.07)	6.05 ± 0.06	2.41 ± 0.27
	0.18 - (-0.21)	4.93 ± 0.02	1.72 ± 0.06	-0.08 - (-0.21)	7.35 ± 0.11	5.72 ± 0.26
C/2002 V1	0.30 - 0.04	6.19 ± 0.14	7.76 ± 0.29	0.27 - 0.06	5.51 ± 0.17	3.49 ± 0.52	883
	0.04 - (-0.31)	7.04 ± 0.05	2.95 ± 0.14	0.03 - (-0.32)	6.01 ± 0.05	2.93 ± 0.12
	-0.35 - (-0.66)	7.99 ± 0.42	3.88 ± 0.33	-0.36 - (-0.52)	7.11 ± 0.08	3.72 ± 0.08
C/2004 Q2	0.37 - 0.30	4.15 ± 1.37	5.33 ± 1.58	0.61 - 0.30	6.64 ± 0.61	1.86 ± 0.61	2551
	0.30 - 0.04	5.50 ± 0.06	3.23 ± 0.13	0.30 - 0.08	5.66 ± 0.03	2.71 ± 0.07
153P				0.42 - 0.33	1.59 ± 1.15	8.21 ± 1.24	3274
				0.33 - 0.06	6.70 ± 0.07	2.19 ± 0.13
	0.04 - (-0.18)	6.84 ± 0.03	3.23 ± 0.12	0.06 - (-0.17)	6.65 ± 0.02	3.16 ± 0.11
	-0.18 - (-0.30)	6.93 ± 0.14	3.72 ± 0.23	-0.17 - (-0.31)	6.18 ± 0.15	2.76 ± 0.24

Побудовані і вивчені детальні криві блиску шести комет, які спостерігались в 1999-2004 рр. Визначені значення фотометричних параметрів для цих комет і виявлені їх зміни, що відбувались практично на однакових відстанях до і після перигелію. Визначені значення зміщення максимумів блиску відносно моментів проходження через перигелій для кожної комети. Для комет C/2002 T7 (ЛІНЕАР) і C/2004 Q2 (Мачхольц) виявлено зв'язок візуальних кривих інтегрального блиску з результатами поляриметричних спостережень і спостережень методом апертурної фотометрії в лініях CN.

При співставленні кривих блиску комет із сонячною активністю було враховано взаємне просторове розташування комети, Землі і Сонця. Якщо часовий зсув, обумовлений різницею геліографічних довгот Землі і комети, більше 3-4 діб, видима з комети картина сонячної поверхні встигає значно змінитись у порівнянні з тим, що спостерігається із Землі, і порівняння стає утрудненим. У відповідності з цим були визначені періоди спостережень досліджуваних комет, сприятливі для порівняння із сонячною активністю.

Для кількісної оцінки ступеню кореляційного зв'язку активності комет з числами Вольфа були обчислені коефіцієнти кореляції по методу О.В.Добровольского [38]. Їх значення приведені в останньому стовпці табл. 3. Видно, що для всіх комет кореляція значима.

Таблиця 3.

Приведення сонячних даних до центра комет і коефіцієнти кореляції.

Комета	Період спостережень	t (часовий зсув)	B (геліограф. широта)	Коефіцієнт корреляції
C/1999 S4 (ЛІНЕАР)	2.11.99 - 16.12.99	2.0d -2.0d	+13o +15o	0.84 ± 0.10 (для мінімумів блиску)
	11.07.00 - 1.08.00	2.1 -2.3	+32 +12	0.80 ± 0.13 (для мінімумів блиску)
C/2001 Q4 (НЕАТ)	13.09.03 - 17.11.03	1.3 -4.1	-55 -62	1 (для мінімумів блиску)
	21.03.04 - 10.06.04	3.9 -4.2	-60 +30	0.62 ± 0.15 (для спалахів)
	20.10.04 - 1.12.04	3.9 -0.1	+70 +65	1 (для спалахів)
C/2002 T7 (ЛІНЕАР)	1.11.03 - 19.12.03	2.0 -2.0	+11 +14	0.8 ± 0.1 (для спалахів)
	6.05.04 - 1.06.04	2.7 -2.0	-3 -20	1 (для мінімумів блиску)
C/2002 V1 (НЕАТ)	29.11.02 - 25.12.02	-0.3 -2.1	-0.3 +3	0.67 ± 0.25 (для спалахів)
C/2004 Q2 (Мачхольц)	25.08.04 - 6.06.05	3.7 -4.1	-31 +31	0.75 ± 0.07 (для спалахів)
153P/Ікейя-Жанг	18.03.02 - 5.08.02	-4.1 0 -4.1	+8 +20	0.84 ± 0.06 (для мінімумів блиску)

Аналіз поведінки усереднених значень блиску вибраних комет в залежності від чисел Вольфа показав, що для усіх комет характер цих залежностей практично однаковий: при зростанні числа Вольфа від 0 до 40-50 блиск комет падає, при подальшому зростанні чисел Вольфа він починає зростати і досягає максимуму при значеннях W = 80 ч 120. При великих значеннях чисел Вольфа блиск комет знову починає падати. Виявлений відгук активності крижаних ядер комет на певний рівень сонячної активності, очевидно, пов'язаний із певним типом батьківських молекул, що беруть участь в таких хімічних реакціях, які “налаштовані” на даний рівень і інтервал значень числа Вольфа.

Визначені значення зміщення максимумів блиску відносно моментів проходження через перигелій для кожної комети. У відповідності з цим параметром досліджувані комети можна розділити, очевидно, на три групи:

Максимум блиску випереджає момент перигелію на 20 і більше діб (комети C/1999 S4 (ЛІНЕАР) і C/2001 Q4 (НЕАТ)).

Максимум блиску випереджає момент перигелію не більше, ніж на 5-6 діб (комети C/2002 T7 (ЛІНЕАР) і C/2004 Q2 (Мачхольц)).

Максимум блиску запізнюється відносно перигелію не більше, ніж на 5 діб (комети C/2002 V1 (НЕАТ) і 153P/Ікейя-Жанг).

Розділ 4. Фізичні умови в атмосфері та властивості поверхневого шару ядра комети 9Р/Tемпель 1.

У ніч з 3 на 4 липня 2005 р. був проведений перший і єдиний активний експеримент “Діп Імпект” на ядрі комети. Метою експерименту було зіткнення мідно-алюмінієво-скляного ударника із ядром комети 9P/Темпель 1 і утворення штучного кратеру на його поверхні. Тому увага всього наукового астрономічного товариства світу була приділена всебічному вивченню цієї комети і була створена програма її наземних спостережень на чолі з проф. К.Міч (США), подібно до програми International Halley Watch для підтримки наземними спостереженнями місій “ВЕГА-1”, “ВЕГА-2”, “Джотто”, “Суісей” і “Сакегаке” до комети Галлея в 1986 р. Кометна група відділу МТСС АО КНУ також була включена в цю програму, в рамках якої було отримано наступне: дисертантом було проведено спектральні спостереження з 6-м телескопом САО РАН 15 березня 2005 р. цієї комети з метою визначення фізичних параметрів її нейтральної атмосфери (швидкості (v) і часи життя (ф) молекул (табл.4).

Таблиця 4.

Фізичні параметри нейтральної атмосфери комети 9Р/Темпель 1 (швидкості (v) і часи життя (ф) молекул)

Moлекула	vl, м/c	ф, 105 c
CN	514	8.93
C3	719	14.2
C2	726	3.36

Було побудовано і досліджено криву блиску комети 9P/Темпель 1 у чотирьох появах, в яких було отримано довгі низки її фотометричних спостережень (рис.3). Визначені значення фотометричних параметрів Hy, n і H10 (табл.5).

Таблиця 5.

Фотометричні параметри комети 9Р/Темпель 1 для чотирьох появ

Поява	Нy	n	H10	Примітка
1972 V	10.57m ± 0.35m	3.00 ± 0.64	9.75 ± 0.09	до перигелію
1983 XI	5.82 ± 0.26	9.04 ± 0.50	8.47 ± 0.06	вся крива
	5.96 ± 0.28	8.82 ± 0.51	8.55 ± 0.07	до перигелію
	5.99 ± 1.41	8.36 ± 3.02	8.01 ± 0.14	після перигелію
1994	5.23 ± 0.19	10.41 ± 0.35	8.62 ± 0.06	до перигелію
2005	7.19 ± 0.42	8.05 ± 0.71	9.37 ± 0.08	до перигелію

З допомогою моделі Епіка було обчислено можливі розміри кратера, який утворився в результаті зіткнення з ударником. Також з використанням цієї моделі було виведено емпіричну формулу, яка зв'язує міцність на стиснення речовини поверхневого шару ядра комети 9Р/Темпелm 1 з діаметром кратера:

,

де p - міцність речовини ядра комети, d - діаметр ударника, D - діаметр кратера, k -безрозмірний коефіцієнт передачі радіального імпульсу, д - густина речовини ударника, V - швидкість ударника, Z - кутова зенітна відстань траєкторії ударника. Після підстановки прийнятих значень d=44.8 см, k=2.45, д=7.95 г/см3, V=10.3 км/с та Z=90є отримуємо просту емпіричну формулу зв'язку p і D:

p = 5.171020 D-4.286

Тут діаметр кратера подано в см, а міцність у дин/см2.

Було проведено дослідження різних літературних джерел щодо міцності речовини комет й оцінено, що нижня межа міцності повинна складати 1 кН/м2, а верхня - 100 кН/м2, що узгоджується з нашими розрахунками. В припущенні, що густина речовини кометної поверхні 0.5-1.0 г/см3 (середнє значення 0.75 г/см3) розміри кратера мали б бути: глибина 4.8-5.6 м (середнє значення 5.2 м), діаметр 25-80 м (середнє 32 м). Міцність поверхневої речовини ядра комети: 1..100 кН/м2 (середнє значення 50 кН/м2). На жаль, КА “Діп Імпакт” не визначив розміри кратера, оскільки кратер був заекранований хмарою дрібного пилу, що утворився при зіткненні. Але у 2010 р. КА “Стардаст” наблизиться до ядра комети з метою отримати зображення цього штучного кратера. Це дасть змогу перевірити наші припущення стосовно міцності поверхневої речовини ядра комети.

Нами було здійснено пошук люмінесцентного континууму в спектрах комет 9Р/Темпель 1 і C/2004 Q2 (Мачхольц). Вперше для комети 9P/Темпель 1 та комети C/2004 Q2 (Мачхольц) було проведено дослідження на присутність органічних люмінофорів і виявлено наявність люмінесцентного континууму на рівні 30% з максимумом поблизу л ? 5250 Е у комети 9Р/Темпель 1 і на рівні 46% з максимумом поблизу л ? 6300 Е у комети Мачхольца. Точність визначення рівня люмінесцентного континууму в спектрах цих комет складає 10%.

кометним континуумом -люмінесценцією кометного пилу.

Порівняння спектрів двох комет показує, що “нова” в оортівському змісті комета C/2002 Q2 (Мачхольц) має вищий рівень люмінесцентного континууму і тому більшу кількість органічних люмінофорів (CHON-частинок), ніж “старa” виснаженa короткоперіодичнa кометa 9P/Темпель 1. Спостереження з борту космічного апарату “Діп Імпект” підтвердило існування складної органіки у речовині ядра комети 9P/Темпель 1 [37].

ВИСНОВКИ

1. Розраховано нові значення фізичних параметрів нейтральних атмосфер комет: швидкості витікання молекул з ядра та час життя для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), 153P/Ікейя-Жанг і швидкостей газовиділення для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР) і 153P/Ікейя-Жанг за моделями Хазера та Шульмана.

2. Визначено хімічний склад нейтральних атмосфер та складено детальні таблиці ототожнених емісійних ліній для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ) та 153P/Ікейя-Жанг.

3. Виявлено рідкісне світіння емісійних ліній молекули СО в спектрах у видимому діапазоні довжин хвиль вперше для комети 153Р/Ікейя-Жанг (які раніше було ототожнено лише в трьох кометах), обчислено фактори Франка-Кондона для виявлених переходів (і вперше - для високо збуджених коливних переходів) - знайдено добре узгодження з відносною інтенсивністю знайдених переходів СО. З аналізу різних фотохімічних реакцій запропоновано молекулу СО2+ як батьківську молекулу для утворення молекул чадного газу (СО) в оптичному діапазоні.

4. Побудовано детальні (на великому інтервалі часу) криві блиску з врахуванням апертури інструмента, проведено розрахунок значень фотометричних параметрів, проведено дослідження зв'язку флуктуацій блиску із сонячною активністю вперше для наступних комет: C/1999 S4 (ЛІНЕАР), C/2001 Q4 (НEAT), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), C/2004 Q2 (Мачхольц), 153P/Ікейя-Жанг і 9Р/Темпель 1. Запропонована класифікація кривих блиску досліджуваних комет на три типи за характером асиметрії кривої блиску комети або за величиною запізнення максимуму яскравості відносно проходження кометою перигелію.

5. Вперше для комет 9Р/Темпель 1 (ціль космічної місії “Діп Імпект”) і C/2004 Q2 (Мачхольц) виявлено кометний люмінесцентний континуум, що є індикатором присутності складних органічних молекул, що відіграють роль люмінофорів, і визначено його параметри.

6. Запропоновано нову емпіричну формулу зв'язку міцності із діаметром кратера та оцінено один із основних фізичних параметрів кометної речовини поверхневого шару ядра - міцність на стиснення (середнє значення 50 кН/м2) при утворенні штучного кратера на ядрі комети 9Р/Темпель 1 при зіткненні з ударником КА “Діп Імпект”.

ОПУБЛІКОВАНІ ПРАЦІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Churyumov K.I., Luk'yanyk I.V., Berezhnoi A.A., Chavushyan V.H., Sandoval L., Palma A., Kleshchonok V.V., Chubko L.S. Spectral observations of the comet С/2000 WM1 (LINEAR) in Mexico // Astronomical and Astrophysical Transactions. - 2003. - Vol. 22, Nos 4-5. - P. 625-630.

Churyumov K.I., Luk'yanyk I.V., Kleshchonok V.V., Berezhnoi A.A., Chavushyan V.H., Sandoval L., Palma A., Chubko L.S. Physical parameters of the comet C/2002 C1 (Ikeya-Zhang) atmosphere // Вісник Київського національного університету ім. Т. Шевченка. Астрономія. - 2005. - No. 41-42. - P. 95-98.

Чурюмов К.I., Лук'яник І.В., Чавушян В., Пальма А., Сандовал Л., Бережной О.О., Чубко Л.С. Дослідження спектрів комети С/2000 WM1 (LINEAR) // Вісник Астрономічної школи. - 2003. - T.4, №2. - С.88-90.

Churyumov K.I., Lukyanyk I.V.,Chubko L.S., Kleshchonok V.V., Berezhnoy A.A., Chavushyan V.H., Sandoval L., Palma A. Exploration of spectra of periodic Comet 153P/Ikeya-Zhang // Kinematics and Physics of Celestial Bodies, Suppl. Ser. - 2005. - N 5. - P.472-476.

Чубко Л.С., Чурюмов K.I., Лук'яник I.В., Kлещонок В.В., Бережной A.A., Чавушян В., Сандовал Л., Пальма A. Особливості спектру комети C/2002 T7 (LINEAR) у січні 2004 року // Вісник Астрономічної школи. - 2005. - T.4, №2. - С.104-106.

Чурюмов K.I., Лук'яник I.В., Kлещенок В.В., Чубко Л.С., Бережной A.A., Чавушян В., Сандовал Л., Пальма A. Ідентифікація емісійних ліній в спектрі комети C/2002 V1 (NЕАТ) // Вісник Астрономічної школи. - 2005. - T.4, №2. - P. 111-114.

Кручиненко В., Чурюмов К., Чубко Л. Штучний вибуховий кратер на ядрі комети 9P/Tемпеля та деякі проблеми кратероутворення // Вісник Київського національного університету ім.Т.Шевченка. Астрономія. -2006. - №43. - C.45-51.

Праці конференцій:

Чурюмов К.І., Лук'яник І.В., Чавушян В., Пальма А., Сандовал Л., Бережной О.О., Чубко Л.С. Дослідження спектрів комети С/2000 WM1 (LINEAR), отриманих у Мексиці 22 та 24 листопада 2001 р. та 5 квітня 2002 р. // Праці Міжнародної конференції КАММАК-2002. - Вінниця, 2003. - С. 67-69.

Чурюмов К.И., Филоненко В.С., Чубко Л.С. Эволюция кривой блеска кометы 9Р/Темпель 1 с 1867 по 2005 гг. // Изучение объектов околоземного пространства и малых тел Солнечной системы. - Николаев, 2007. - С.55-60.

Тези конференцій:

Chubko L.S., Churyumov K.I., Afanasiev V.L., Lukyanyk I.V., Kleshchenok V.V. Comparison of spectra of comets 9P/Tempel 1 and C/2004 Q2 (Machholz), observed with 6-m telescope on March 16/17 2005 // Deep Impact as a World Observatories Event: VUB/ESO Workshop. Brussels, 7-10 August 2006. - Brussels, 2006. - Р.87.

Churyumov K.I., Kruchynenko V.G., Chubko L.S. On sizes of the artificial explosive crater on the nucleus of comet 9P/Tempel 1 // Deep Impact as a World Observatories Event: VUB/ESO Workshop. Brussels, 7-10 August 2006. - Brussels, 2006. - Р.42.

Chubko L.S., Churyumov K.I., Luk'yanyk I.V. and Kleshchonok V.V. Pecularities of spectra of comets C/1999 S4 (LINEAR), C/2000 WM1 (LINEAR) and C/2002 C1 (Ikeya-Zhang) // 11th Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics. Kyiv, 20-24 April 2004. - Kyiv, 2004. - Р.41.

Chubko L.S., Churyumov K.I., Afanasiev V.L., Lukyanyk I.V., Kleshchenok V.V. Detection of Cometary Luminescence Continuum in Spectra in Spectra of Comets C/2004 Q2 (Machholz) and 9P/Tempel 1 // 14th Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics. Kyiv, 23-28 April 2007. - Kyiv, 2007. - Р.39.

Churyumov K.I., Kruchynenko V.G., Chubko L.S. A Model of an Artificial Explosive Crater Formed on the Comet 9P/Tempel Nucleus on 4 July, 2005 // 14th Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics. Kyiv, 23-28 April 2007. - Kyiv, 2007. - Р.40.

Churyumov K. I., Lukэanyk I.V., Berezhnoy A.A., Chavushyan V.H., Chubko L.S., Kleshchonok V.V., Sandoval L., Palma A. Physical Parameters of the Comet Іkeya-Zhang Atmosphere // Physical Properties and Morphology of Small Solar System Bodies: 25th meeting of the IAU. Sydney, 17-18 July 2003. - Sydney, 2003. - P.6.

Chubko L.S., Churyumov K.I., Afanasiev V.L., Lukyanyk I.V., Kleshchonok V.V. Spectral observations of comet 9P/Tempel 1 with the spectrograph SCORPIO of 6-m reflector // Astronomy and Space Physics at Kyiv University: Memorial International Conference. Kyiv, 22-26 May 2005. - Kyiv, 2005. - P.99.

Chubko L.S., Churyumov K.I., Lukyanyk I.V., Kleshchonok V.V., Berezhnoy A. A., Chavushyan V. H. Peculiarities of spectra of comet C/2002 T7 (LINEAR) in 2004 // 35th COSPAR Scientific Assembly. Paris, 18-24 July 2004. - Paris, 2004. - P.1724.

Kruchynenko V.G., Churyumov K.I., Walter A.A., Dobraynsky Yu.P., Chubko L.S. Diameter and depth of the artificial crater on the nucleus of comet 9P/Tempel 1 on July 4, 2005 // CAMMAC: International Conference. Vinnytsia, 25 September - 1 October 2005. - Vinnytsia, 2005. - P.22.

Чурюмов К.И., Гулиев А.С., Чубко Л.С., Лукъяник И.В., Микаилов Х. Некоторые результаты спектральных исследований кометы С/2004 Q2 (Мачхольц) // Astronomy and Space Physics at Kyiv University: Memorial International Conference. Kyiv, 22-26 May 2005. - Kyiv, 2005. - C.29.

Churyumov K.I., Luk'yanyk I.V., Berezhnoy A.A., Chavushyan V.H., Sandoval L., Palma A., Kleshchonok V.V., Chubko L.S. Exploration of spectra comet C/2000 WM1 (LINEAR) obtained in Mexico on November 22 and 24, 2001 and April 5, 2002 // CAMMAC: International Conference. Vinnytsia, 23-29 September 2002. - Vinnytsia, 2002. - P.11.

Churyumov K.I., Guliev A.S., Chubko L.S., Lukyanyk I.V., Michailov Kh. Identification of emission lines in 28 orders of echelle spectrum of comet C/2004 Q2 (Machholz) // CAMMAC: International Conference. Vinnytsia, 25 September - 1 October 2005. - Vinnytsia, 2005. - P.20.

Chubko L.S., Churyumov K.I., Luk'yanyk I.V. and Kleshchonok V.V. Comparison of spectra of comets C/1999 S4 (LINEAR) and C/2002 C1 (Ikeya-Zhang) // Astrophysics and cosmology after Gamow - theory and observations: Memorial International Conference. Odessa, 8-14 August 2004. - Odessa, 2004. - P.117.

Lukyanyk I.V., Churyumov K.I., Chubko L.S. and Kleshchonok V.V. Identification of emission lines in the spectrum of comet C/2002 V1 (NЕАТ) // Astrophysics and cosmology after Gamow - theory and observations: Memorial International Conference. Odessa, 8-14 August 2004. - Odessa, 2004. - P.123.

Lukyanyk I.V., Churyumov K.I., Kleshchonok V.V., Chubko L.S., Berezhnoy A.A., Chavushian V.H., Sandoval L., Palma A.. Exploration of spectra of periodic Comet 153P/Іkeya-Zhang // Astronomy in Ukraine - Past, Present and Future: Conference. Kiev, 15-17 July 2004.- Kiev, 2004. - P.190.

Churyumov K.I., Kruchynenko V.G., Chubko L.S. Possible crater sizes on the nucleus of comet 9P/Tempel 1 on July 4, 2005 // Distant worlds: JENAM. Liege, 4-7 July 2005. - Liege, 2005. - P.40.

Chubko L.S., Churyumov K.I., Lukyuanyk I.V., Kleshchonok V.V., Berezhnoy A.A., Chavushyan V., Palma A., Sandoval L. Exploration of the spectra of comet 153P/Ikeya-Zhang // Distant worlds: JENAM. Liege, 4-7 July 2005. - Liege, 2005. - P.40.

Чубко Л.С., Кручиненко В.Г., Чурюмов К.И. Прочность поверхностного слоя ядра кометы 9P/Темпель 1 и параметры искусственного кратера на нем // Околоземная астрономия: международная конференция. Терскол, 3-7 сентября 2007. - Терскол, 2007. - C.24.

Чурюмов К.И., Филоненко В.С., Чубко Л.С. Флуктуации яркости шести комет 1999-2004 годов и их связь с солнечной активностью // Околоземная астрономия: международная конференция. Терскол, 3-7 сентября 2007. - Терскол, 2007. - C. 30.

Churyumov K.I., V.S.Filonenko, L.S.Chubko. Light curves of bright comets of 1999-2005 years and their connection with the solar activity // Modern Problems of Astronomy: Memorial International Scientific Conference. Odessa, 12-18 August 2007. - Odessa, 2007. - P.44-45.

Churyumov K., Kruchynenko V., Chubko L. An artificial explosive crater on the surface of the comet 9P/Tempel nucleus // COSPAR Scientific Assembly. - Beijing, China. - 2006. - P.404.

Filonenko V.S., Churyumov K.I. and Chubko L.S. Influence of solar activity on photometrical evolution of comets // European Planetary Science Congress. Potsdam, 14-24 August 2007. - Potsdam, 2007. - Vol. 2. - P.296.

Чурюмов К.И., Филоненко В.С., Чубко Л.С. Колебания блеска комет вблизи максимума и на ветви спада 23-го цикла солнечной активности // Науки про Землю та Космос - Суспільству: наукова конференція. Київ, 25-27 червня 2007. - Київ, 2007. - P.15.

Churyumov K.I., Afanasiev V.L., Chubko L.S., Lukyanyk I.V., Kleshchenok V.V. Spectra and monochromatic images of comet 9P/Tempel 1, obtained with the 6-m reflector in 2004 // CAMMAC: International Conference. Vinnytsia, 23-29 September 2002. - Vinnytsia, 2002. - P.13.

Picazzio E., de Almeida A.A., Janot-Pacheco E., Lukyanyk I.V., Chubko L.S., and Churyumov K.I. Spectra of Comet C/2002 T7 (LINEAR), obtained at Observatorio do Pico dos Dias (Brazil) // CAMMAC: International Conference. Vinnytsia, 23-29 September 2002. - Vinnytsia, 2002. - P.13.

Chubko L., Churyumov K., Luk'yanyk I., Berezhnoy A. Study of spectra of comet 153P/Ikeya-Zhang // 12th Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics. Kyiv, 19-23 April 2005. - Kyiv, 2005. - Р. 74.

АНОТАЦІЯ

Чубко Л.С. Спектроскопія і фотометрія комет: активність, фізичні умови в атмосферах і поверхневому шарі ядер. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.02 - Астрофізика, радіоастрономія. - Одеський національний університет імені І.І.Мечникова, Одеса, 2008.

В дисертаційній роботі на основі спектральних щілинних спостережень комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), 153P/Ікейя-Жанг і 9Р/Темпель 1 за допомогою моделей Шульмана отримано нові значення фізичних параметрів нейтральних атмосфер комет: швидкості витікання молекул з ядра та час життя. Для комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР) і 153P/Ікейя-Жанг також отримано значення швидкостей газовиділення (модель Хазера).

Складено детальні таблиці ототожнених емісійних ліній, які характеризують хімічний склад атмосфер комет C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ) та 153P/Ікейя-Жанг.

Виявлено емісії молекули СО в спектрах у видимому діапазоні довжин хвиль вперше для комети 153Р/Ікейя-Жанг, які раніше було ототожнено лише в трьох кометах, обчислено фактори Франка-Кондона для виявлених смуг - знайдено добре узгодження з відносною інтенсивністю знайдених переходів СО. Запропоновано молекулу СО2+ як батьківську молекулу для утворення молекул чадного газу (СО) в оптичному діапазоні на рівнях смуг Асунді та триплету.

Побудовано криві блиску, розраховано значення фотометричних параметрів Нy і n, проведено дослідження зв'язку флуктуацій блиску із сонячною активністю вперше для наступних комет: C/1999 S4 (ЛІНЕАР), C/2000 WM1 (ЛІНЕАР), C/2002 T7 (ЛІНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), C/2004 Q2 (Мачхольц), 153P/Ікейя-Жанг і 9Р/Темпель 1. Запропоновано класифікацію кривих блиску досліджуваних комет на три типи за характером асиметрії кривої блиску комети відносно перигелію.

Вперше в щілинних спектрах комет 9Р/Темпель 1 і C/2004 Q2 (Мачхольц) високої роздільної здатності, отриманих дисертантом за допомогою 6-м телескопу САО РАН, виявлено кометний люмінесцентний континуум, що є індикатором присутності складних органічних молекул, і визначено його параметри.

Визначено розміри штучного кратера і запропоновано нову формулу зв'язку міцності із діаметром кратера та оцінено границі міцності на стиснення кометної речовини поверхневого шару ядра при утворенні штучного кратера на ядрі комети 9Р/Темпель 1 в космічному експерименті місії “Діп Імпект”.

Ключові слова: комети, спектр, спектроскопія, фотометрія, активність, міцність речовини, штучний кратер, люмінесцентний континуум.

АННОТАЦИЯ

Чубко Л.С. Спектроскопия и фотометрия комет: активность, физические условия в атмосферах и поверхностном слое ядер. - Рукопис.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.02 - Астрофизика, радиоастрономия. - Одесский национальный университет имени И.И.Мечникова, Одесса, 2008.

В диссертационной работе на основе спектральных щелевых наблюдений комет C/2000 WM1 (ЛИНЕАР), C/2002 T7 (ЛИНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), 153P/Икейя-Жанг и 9Р/Темпель 1 с помощью модели Шульмана получены новые значения физических параметров нейтральных атмосфер комет: скорости вытекания молекул с ядра и время жизни. Для комет C/2000 WM1 (ЛИНЕАР) и 153P/Икейя-Жанг также получены значения скоростей газовыделения по модели Хазера.

Составлены подробные таблицы отождествленных эмиссионных линий, которые характеризуют химический состав атмосфер комет C/2000 WM1 (ЛИНЕАР), C/2002 T7 (ЛИНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ) и 153P/Икейя-Жанг.

Обнаружены эмиссии молекулы СО в спектрах в видимом диапазоне длин волн впервые для кометы 153Р/Икейя-Жанг, которые раньше были идентифицированы только в трех кометах, вычислены факторы Франка-Кондона для обнаруженных полос - найдено хорошее согласие с относительной интенсивностью найденных переходов СО. Предложена молекула СО2+ как родительская молекула для образования молекул угарного газа (СО) в кометах в оптическом диапазоне на уровнях полос Асунди и триплета.

Построены кривые блеска, вычислены значения фотометрических параметров Нy и n, проведено исследование связи флуктуаций блеска с солнечной активностью впервые для следующих комет: C/1999 S4 (ЛИНЕАР), C/2000 WM1 (ЛИНЕАР), C/2002 T7 (ЛИНЕАР), C/2002 V1 (НЕАТ), C/2004 Q2 (Мачхольц), 153P/Икейя-Жанг и 9Р/Темпель 1. Предложена классификация кривых блеска исследованных комет на три типа по характеру асимметрии кривой блеска кометы относительно перигелия.

Впервые в щелевых спектрах комет 9Р/Темпель 1 и C/2004 Q2 (Мачхольц) высокого разрешения, полученных диссертантом с помощью 6-м телескопа САО РАН, обнаружен кометный люминесцентный континуум, который является индикатором присутствия сложных органических молекул, и определены его параметры.

Определены размеры искусственного кратера, образовавшегося на ядре кометы 9Р/Темпеля 1 в космическом эксперименте миссии “Дип Импект”, предложена новая формула связи прочности на сжатие кометного вещества поверхностного слоя ядра кометы с диаметром кратера и оценены пределы прочности.

Ключевые слова: кометы, спектр, спектроскопия, фотометрия, активность, прочность вещества, искусственный кратер, люминесцентный континуум.

ANNOTATION

Chubko L.S. Spectroscopy and photometry of comets: activity, physical conditions in the atmospheres and surface layer of nucleus. - Manuscript.

Candidate degree thesis. Speciality 01.03.02 - Astrophysics, radioastronomy. - Odessa National University named after I.I.Mechnikov, Odessa, 2008.

In this thesis the new physical parameters of cometary neutral atmospheres of the comets C/2000 WM1 (LINEAR), C/2002 T7 (LINEAR), C/2002 V1 (NEAT), 153P/Іkeya-Zhang and 9Р/Tempel 1 were found. The lifetimes and outflowing velocity of molecules from nucleus were found with the help of Shulman's model and the rates of gasproduction were found for comets C/2000 WM1 (LINEAR) і 153P/Іkeya-Zhang with the help of Haser's model.

The detailed tables of identified emission lines of the atmospheres of comets C/2000 WM1 (LINEAR), C/2002 T7 (LINEAR), C/2002 V1 (NEAT) and 153P/Іkeya-Zhang were made. Classification for the light curves of the explored comets on three types characterized asymmetry of the light curves relatively to perihelia is proposed.

The emission lines of СО molecule were identified in the optical spectra of comet 153Р/Іkeya-Zhang in the first time. The Franck-Condon factors were calculated for this lines and good agreement with the relative intensity of obtained transitions of CO were found. We propose molecule СО2+ as parent molecule for molecule СО for comets in the visible region of the spectrum for the Asundi and triplet bands.

For the comets C/1999 S4 (LINEAR), C/2000 WM1 (LINEAR), C/2002 T7 (LINEAR), C/2002 V1 (NEAT), C/2004 Q2 (Machholz), 153P/ Іkeya-Zhang and 9Р/Теmpel 1 the light curves were built, Нy and n photometrical parameters were calculated, and in the first time connection of brightness fluctuations with the solar activity were investigated.

In the first time the cometary luminescent continuum and its parameters were found in the slit high resolution spectra of comets 9Р/Теmpel 1 and C/2004 Q2 (Machholz), obtained with the help of 6-m telescope.

The parameters of the artificial crater, which was formed on the comet 9P/Tempel 1 nucleus in the frame of Deep Impact space mission experiment, were determined and the new formula of dependence of compression strength of cometary matter on a crater diameter was deduced.

Key words: comets, spectrum, spectroscopy, photometry, activity, strength, artificial crater, luminescent continuum.

Размещено на Allbest.ru

...