Jak je velké jádro komety C/2013 A1 (Siding Spring)?
Po zjištění, že kometa C/2013 A1 (Siding Spring) proletí jen těsně u planety Mars (viz. ) se objevila i na renomovaných českých webech (Astro.cz, Exoplanety.cz) nekriticky převzatá informace, že tato kometa by mohla mít průměr jádra až 50 km.
Možná si vzpomenete na návrat “komety století” Hale-Bopp v roce 1997. Tato kometa měla jádro v průměru ~40 km a byla viditelná nepřetržitě pouhým okem 18 měsíců a dosáhla záporné magnitudy. Kometa Siding Spring nebude o moc dále od Slunce a přesto nedosáhne viditelnosti pouhým okem ani na jeden den. Pozorný divák už cítí, že něco nehraje.
Kometa Siding Spring je v současné době 6.7 AU od Slunce a má jasnost 18 mag, ve stejné vzdálenosti byla kometa Hale-Bopp o 8 mag jasnější, jinými slovy 1575x aktivnější. Již na první pohled je zřetelný rozdíl mezi tělesem s jádrem o průměru v řádu desítek kilometrů a jádrem komety Siding Spring.
Jádro první dámy mezi kometami – Halley, očima kosmické sondy Giotto
Jak se zjišťuje velikost jádra komety?
Vidět jádro komety je obtížné, díky návštěvám kosmických sond víme, že jejich povrch je velice tmavý, odráží jen kolem 4% Slunečního světla, jinými slovy jsou černější než černé uhlí. Jádro komety je navíc zahaleno a ukryto v prachové a plynné komě – hlavě komety – která má průměr i v případě kilometrových jadérek desítky až stovky tisíc kilometrů.
Zjistit průměr jádra je tak velice obtížné, používá se k němu několik metod:
- Přímé snímání kosmickými sondami
- Radarovým snímáním
- Vzdálenou fotometrií – jádro se nasnímá v době, kdy je neaktivní a nemá komu daleko od Slunce
- Interpolací po zániku komety – když dojde k rozpadu jádra, “zváží” se zbylý prachový oblak
- Vyjímečně lze “proniknout” komou na dálku i pomocí výkonného dalekohledu (Spitzer, HST).
Jádra dlouhoperiodických komet
Kometa Siding Spring je dlouhoperiodickou kometou, pravděpodobně přicházející z Oortova oblaku a je dost možné, že se u Slunce nachází poprvé. Tato třída komet je v současné době velice málo prozkoumaná, ještě žádnou takovou kometu nenavštívila kosmická sonda, jejich jádra jsou aktivní velice daleko od Slunce a není ve schopnostech naší techniky zachytit je v neaktivní fázi a radarové pozorování lze provést jen vyjímečně, když taková kometa proletí jen velice těsně blízko Země.
Podtrženo sečteno, zatímco u krátkoperiodických komet, máme rozměry jader poměrně dobře zmapovány a pohybují se od stovek metrů do ~31 km u komety 29P/Schwassmann-Wachmann v případě dlouhoperiodických se jedná jen o útržky informací.
Přesto lze přijmout některé závěry. Krátkoperiodické komety tráví u Slunce mnoho času a jejich jádra nejsou nijak moc aktivní, plyn tryská jen z několika procent jejich povrchu. Dlouhoperiodické komety se odpařují překotně z velké plochy jádra.
Množství uvolněného plynu a prachu komety je přímo úměrné velikosti jádra a plochy ze které se uvolňuje a toto množství je právě určující pro celkovou jasnost komety, jak ji pozorujeme. Lze tedy prohlásit, že ze dvou podobně jasných komet, kde jedna je krátkoperiodická a druhá dlouhoperiodická bude mít právě ta druhá podstatně menší jádro.
Jediná spolehlivě “ohmataná” kometa Hyakutake
Z dlouhoperiodických komet známe jediný exemplář, který jsme si spolehlivě ohmatali a to je slavná kometa Hyakutake, která se přiblížila na dosah radarů. Ty zjistily jádro o průměru 2 km, což znamená povrch koule 12.6 km2. Absolutní magnituda této komety byla při přibližování ke Slunci kolem 6.5 mag, kometa Siding Spring má v současnosti cca 5.4 mag (je udávána menší ale většina CCD měření jasnost podhodnocuje). Rozdíl 1.1 mag znamená že je 2.8x aktivnější, což by odpovídalo ploše jádra 34.6 km2 a průměru 3.7 km při stejné aktivní ploše. Řádově je tedy jasné, že reálně může být jádro komety někde mezi 2 – 5 km.
V případě 10 km jádra by ale musela být jeho plocha 314 km2 a v případě uváděných 50 km dokonce 7854 km2. Zde vidíme, že se dostáváme do úplně jiné třídy komet, než je C/2013 A1 (Siding Spring).
O tom, že jádra dlouhoperiodických komet jsou spíše menší svědčí i případy zaniklých komet, u kterých byla zvážena hmota “pozůstatku”, vyprodukovaný plyn a prach a při průměrné hustotě zjištěné kosmickými sondami určen přibližný rozměr. Zaniklá kometa C/1999 S4 (LINEAR) měla např. jádro mezi 0.2 až 0.5 km velké a byla jen cca 15x méně aktivnější než Siding Spring. Což je na druhé straně podstatně menší rozdíl, než 1575x aktivnější Hale-Bopp.
I když nemůžeme znát přesně rozměr jádra komety Siding Spring, průměr 50 km patří do říše snů, případně na konspirační weby.
Ze změřených velikostí jader vidíme, že většina komet má průměr jádra někde mezi 1 – 4 km, větší komety jsou opravdu velice vzácné.
Zdroj.: Comet nucleus size distributions from HST and Keck telescopes
Kde udělal astronom chybu?
Z chyby nemůžeme úplně vinit astronomy nezkušené v kometární astronomii, u komet jsou v oficiálních zdrojích uváděny dva typy jasností:
- celková jasnost komy m1
- jaderná jasnost m2
Jak název napovídá, mohl by údaj m2 hovořit o jasnosti jádra, bohužel z důvodu “zahalení” malého jádra plynem a prachem v komě a nedostatečného rozlišení pozemských dalekohledů údaj ve skutečnosti znamená jasnost “centrální kondezace” – hustého oblaku plynu a prachu poblíž jádra. Ten jádro mnohonásobně přezáří a způsobuje přemrštěné hodnoty “jaderné jasnosti”. Rozměr z jádra z něj ovšem určitě nezjistíme.
