Орбита

Первые наблюдения слабого туманного пятнышка позволили грубо определить орбиту кометы. Выяснилось, что объект относится к семейству Крейца – комет, которые подходят очень близко к Солнцу. Объекты этой группы являются осколками одной большой кометы, которая когда-то распалась на фрагменты при прохождении вблизи Солнца. Существует предположение, что прародительницей комет семейства Крейца является Большая комета 1106 года. Одной из самых известных представительниц этой группы является комета Икэя–Сэки, которая в 1965 году сияла в небе в 60 раз ярче полной Луны! Последней наблюдаемой кометой семейства Крейца была комета Лавджоя, которая наблюдалась в конце 2011 года.

Первые предварительные расчеты показывали, что новая комета C/2024 S1 (ATLAS) скорее всего упадёт на Солнце. В этом видео показывается траектория кометы, вычисленная автором этой публикации на основе 123 наблюдений по данным на 1 октября 2024 года. Траектория является слабо гиперболической, а значит Солнце не сможет удержать комету в Солнечной системе. Причём, комета на своём пути к Солнцу не имела сближений с газовыми гигантами. По-видимому, избыток её скорости возник из-за каких-либо негравитационных эффектов, и это является любопытной темой для дальнейших исследований.

Согласно моим расчётам комета C/2024 S1 (ATLAS) пройдёт всего в 534 тыс км от поверхности Солнца – это меньше одного солнечного радиуса. Это произойдёт 28 октября 2024 года примерно в 11:00 по Всемирному времени. Скорость кометы относительно Солнца превысит немыслимые 460 км/с, что в 15 раз выше орбитальной скорости Земли! А её хвост может вытянуться на десятки или даже сотни миллионов километров. То есть длина хвоста кометы может превысить расстояние от Солнца до Земли. Однако есть риск, что комета C/2024 S1 (ATLAS) не переживёт прохождение перигелия. Мощное приливное воздействие Солнца с большой вероятностью может разрушить её ядро. В этом случае комета распадётся на несколько небольших фрагментов, которые растянутся вдоль её орбиты. Каждый из фрагментов также будет отбрасывать свой собственный небольшой хвост. Распад кометы ускорит полное испарение её вещества, однако могут остаться фрагменты, состоящие из нелетучих элементов.

Комету будет видно в утреннем небе Южного полушария Земли за несколько дней до 28 октября и в течение нескольких дней после (если она не распадётся). В Северном полушарии можно будет увидеть ярчайший хвост только 28 октября в течение нескольких часов, там, где в это время уже наступят сумерки. В это время хвост будет настолько ярким, что его можно будет попытаться разглядеть даже днём, если чем-то загородиться от ослепительного Солнца. Хвост будет начинаться практически от самого Солнца и может пересекать значительную часть неба. Колоссальная скорость кометы позволит жителям Земли в реальном времени наблюдать поворот кометы и её хвоста вокруг Солнца. Её оборот вокруг Солнца будет происходить 28 октября 2024 года примерно с 07:00 до 15:00 с кульминацией в 11:00 (по Всемирному времени). Совокупная яркость кометы и её хвоста во время кульминации может в несколько раз или даже в десятки раз превысить яркость полной Луны. Будьте осторожны при наблюдении кометы: ни в коем случае не смотрите на Солнце, чтобы не получить ожог сетчатки глаза.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. Визуализация кометы и её хвоста также придумана и реализована автором этой публикации. При расчётах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и кометы. Также при расчёте учитывались релятивистские эффекты. Негравитационные эффекты, связанные с испарением вещества ядра кометы, не учитывались. На протяжении части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.

Диаметр объекта составляет около 8 метров. Его орбита близка к круговой и очень слабо наклонена к плоскости орбиты Земли. Период обращения астероида вокруг Солнца был только на 5% короче земного года. По этой причине астероид при движении по своей орбите на протяжении последних нескольких лет постепенно догонял Землю.

К началу 2024 года астероид достиг окрестностей Земли и начал испытывать гравитационные возмущения из-за нахождения вблизи системы Земля–Луна. 8 августа 2024 года астероид 2024 PT₅ прошёл на расстоянии 567 тыс км от Земли, то есть в полтора раза дальше Луны. Его скорость относительно Земли составляла 1.4 км/с, что также всего лишь примерно в полтора раза превышает относительную скорость Луны. К концу октября он удалится на 4 млн км, а затем 8 января 2025 года он вновь сблизится с Землёй, пройдя в 1.8 млн км от нас.

Астероид 2024 PT₅ нельзя назвать нашей временной луной. Земля заметно изменит орбиту астероида, но силы её гравитации окажется недостаточной, чтобы замкнуть траекторию. 2024 PT₅ даже нельзя назвать квазиспутником, поскольку он и Земля не находятся в орбитальном резонансе 1:1. Период обращения астероида вокруг Солнца станет, наоборот, немного превышать земной год. И при дальнейшем движении по своей изменённой орбите он начнёт отставать от Земли. Земля догонит его с другой стороны примерно через 30 лет, и в 2056 году произойдёт очередная серия сближений, впрочем, не настолько тесных.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и астероида. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты. На протяжении части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.

Орбита астероида довольно сильно вытянута и наклонена всего на 0.5 градуса к плоскости земной орбиты. В ближней к Солнцу точке (перигелии) она почти касается орбиты Венеры. В дальней точке (афелии) астероид подходит достаточно близко к орбите Юпитера. На протяжении 2018–2019 годов в этом месте своей орбиты как раз находился Юпитер. И в течение тех двух лет газовый гигант непрерывно действовал на астероид своей гравитацией, заметно искажая его орбиту. После этого астероид продолжил движение уже по изменённой орбите пока в сентябре 2024 года не столкнулся с нашей планетой. Таким образом, причиной столкновения является Юпитер, который изменил орбиту астероида 2024 RW₁ и направил его к Земле. К счастью, размеры этого маленького астероида не превышали двух метров. Такие астероиды обычно сгорают в атмосфере Земли и не причиняют ущерба. Но будь этот астероид раз в 10 крупнее, он мог бы вызвать разрушения, сопоставимые с теми, что произошли в Челябинске в феврале 2013 года.

Итак, астероид 2024 RW₁ был обнаружен 4 сентября 2024, всего лишь за несколько часов до столкновения с Землёй. Это только девятое столкновение астероида с нашей планетой, предсказанное заранее. Он был замечен в виде очень слабой звёздочки 21-й величины. Её яркость позволила сделать вывод о размере астероида. Анализ траектории этой звёздочки помог точно предсказать место падения астероида – остров Лусон, Филиппины. Прогнозы учёных сбылись: полёт болида наблюдало большое количество людей. Яркая вспышка попала на видео, которые были опубликованы в различных социальных сетях.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и астероида. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты. На протяжении части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.

Всего лишь несколько столетий назад считалось, что Земля неподвижна, а Солнце и планеты вращаются вокруг неё. Теперь мы знаем, что именно планеты движутся вокруг Солнца. Про нашу планету обычно говорят, что вокруг неё вращается Луна, а сама Земля движется вокруг Солнца. Однако правильнее говорить, что вокруг Солнца движется центр масс системы Земля–Луна, при этом и Земля, и Луна вращаются вокруг их общего центра масс.

Видео показывает, как наша планета в процессе движения вокруг Солнца колеблется относительно общего центра масс с Луной. Период колебаний Земли вокруг этого барицентра совпадает с периодом вращения Луны вокруг него же и составляет 27.3 дня. Пока вы “неподвижно” читаете этот текст, вы на самом деле движетесь вокруг Солнца по очень сложной траектории. Находясь на поверхности Земли, вы делаете оборот вокруг её оси за одни сутки. При этом вы совершаете колебания относительно барицентра Земля–Луна примерно за один месяц и делаете оборот вокруг Солнца за один год. Барицентр находится внутри Земли, то есть радиус колебаний несколько меньше радиуса самой планеты. Луна при этом движется вокруг барицентра по аналогичной траектории. Но эта траектория зеркально отражена и больше по размерам во столько же раз, во сколько масса Земли больше массы Луны.

Видео также наглядно показывает явление прецессии орбиты Луны. Прецессия заключается в медленном повороте эллипса лунной орбиты в пространстве за 8 лет и 10 месяцев. Плоскость орбиты Луны также поворачивается и делает полный оборот примерно за 18 лет и 7 месяцев. Лунная прецессия возникает в первую очередь из-за того, что на Луну, помимо гравитации Земли, действует гравитация Солнца. Причём гравитация Солнца, действующая на Луну, более, чем в два раза превышает гравитацию Земли. Помимо Солнца вклад в прецессию лунной орбиты также вносят формы Земли и Луны, отличные от сферической. Прецессия лунной орбиты объясняет цикличность солнечных затмений. При этом Луна постепенно удаляется от Земли примерно на 3.8 метра за столетие. Это приведёт к тому, что примерно через 750 млн лет наблюдать полные солнечные затмения с поверхности нашей планеты станет невозможно…

На протяжении части этого видео размеры Земли, других планет, Солнца и Луны показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между телами. Скорость вращения Земли вокруг своей оси показана значительно уменьшенной по сравнению со скоростью движения небесных тел по своим орбитам.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы и Луны. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты.