Ο κομήτης του Halley

Άρθρο, Φεβρουάριος 2009

Ο κομήτης του Halley ή επίσημα 1P/Halley είναι ο πιο γνωστός περιοδικός κομήτης, ενώ σήμερα μπορεί να επανέρχεται κάθε 75-76 χρόνια. Ενώ πολλοί κομήτες με πιο μεγάλη περίοδο μπορεί να φαίνονται πιο φωτεινοί και πιο θεαματικοί, όμως ο Halley είναι ο μόνος κομήτης με μικρή περίοδο που είναι καθαρά ορατός δια γυμνού οφθαλμού. Έτσι, είναι ο μόνος ορατός δια γυμνού οφθαλμού κομήτης που μπορεί κάποιος να ξαναδεί στη ζωή του.

Ο κομήτης του Halley κατά το πέρασμα του το 1986

Οι εμφανίσεις του στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα έχουν καταγραφεί από τους αστρονόμους, τουλάχιστον από το 240 π.Χ., αλλά δεν είχε αναγνωριστεί ως περιοδικός κομήτης, έως τον δέκατο όγδοο αιώνα, όταν η τροχιά του υπολογίστηκε από τον αστρονόμο Edmond Halley (1656-1742), από τον οποίο πήρε και το όνομα του. Ο κομήτης Halley τελευταία εμφανίστηκε στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα το 1986, και θα εμφανιστεί πάλι στα μέσα του 2061.

Υπολογισμός της τροχιάς του

Το 1696, λίγο πριν το διορισμό του ως βοηθού ελεγκτή στο νομισματοκοπείο του Τσέστερ ο Edmond Halley παρουσίασε μια εργασία στη Βασιλική Εταιρεία στην οποία περιείχε τις πιθανές τροχιές των κομητών του 1607,1618 και 1682. Συμπέρανε μάλιστα ότι οι κομήτες 1607 και του 1682 ήταν επανεμφανίσεις του ίδιου ουράνιου σώματος.

Το 1705 ο Halley που ήταν πια καθηγητής γεωμετρίας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης δημοσίευσε το περίφημο έργο του Astronomiae Cometicae Synopsis, όπου κατέγραψε κινήσεις 24 κομητών που μέχρι τότε είχαν θεωρηθεί παραβολικές. Παρατήρησε τώρα ότι ο κομήτης του 1531 (όπως παρατηρήθηκε από τον Petrus Apianus) είχε παρόμοια τροχιά με αυτούς του 1607 (όπως παρατηρήθηκε από τον Johannes Kepler) και του 1682, και έτσι κατέληξε στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για τον ίδιο κομήτη που έχει μια κλειστή, πολύ επιμήκη ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο και που είναι ορατός μόνο όταν περνά κοντά Γη.

Η περίοδος επανεμφάνισης του είναι περίπου 76 χρόνια (η περίοδος αυτή έκτοτε τροποποιήθηκε στα 75-76 χρόνια). Ο Halley έγραψε: «Συνεπώς τολμώ να προβλέψω πως θα επιστρέψει το έτος 1758». Όντως επέστρεψε, και εμφανίστηκε για πρώτη φορά τη μέρα των Χριστουγέννων. Από τότε ονομάστηκε κομήτης του Halley.

Η επιστροφή του απέδειξε περίτρανα ότι οι βαρυτικοί νόμοι του Νεύτωνα ισχύουν τουλάχιστον μέχρι τα απώτατα άκρα του πλανητικού μας συστήματος. Ας σημειωθεί ότι στο περίφημο έργο του Principia Mathematica του 1687, ο Ισαάκ Νεύτωνας είχε δείξει πώς μπορεί υπολογιστεί η τροχιά ενός κομήτη, αν μετρηθεί με ακρίβεια η θέση του μέσα σε διάστημα δύο μηνών. Παρουσίασε μάλιστα την μέθοδο του χρησιμοποιώντας τον μεγάλο κομήτη του 1680. Όμως η τεχνική είναι αποτελεσματική μόνο με την προϋπόθεση ότι η τροχιά είναι παραβολική: δηλαδή αν υποτεθεί ότι ο κομήτης έρχεται από άπειρη απόσταση, διέρχεται από το ηλιακό μας σύστημα και επιστρέφει σε άπειρη απόσταση. Ο Νεύτωνας είχε στη διάθεση του αποθηκευμένα στοιχεία για 23 ακόμη κομήτες, ήταν όμως πολύ απασχολημένος ή πολύ βαριεστημένος για να ασχοληθεί με όλους αυτούς τους επίπονους υπολογισμούς. Τα στοιχεία παραδόθηκαν στον Λονδρέζο φίλο του Edmond Halley, στέλεχος της Βασιλικής Εταιρείας, οπότε τα χρησιμοποίησε κατάλληλα.

Την επιστροφή του όμως είδε πρώτος στις 25 Δεκεμβρίου 1758 όχι ο Halley αλλά ο Johann Georg Palitzsch, ένας γερμανός αγρότης και ερασιτέχνης αστρονόμος, ενώ στις 13 Μαρτίου του 1759 πέρασε από το περιήλιο του με μια καθυστέρηση 618 ημερών, λόγω της έλξης που προκάλεσαν ο Δίας και ο Κρόνους. Ο ίδιος ο Halley δεν έζησε για να δει την επιστροφή του κομήτη, γιατί πέθανε το 1742.

Έτσι ο κομήτης Halley πρέπει να ήταν ο πρώτος που να αναγνωρίστηκε ως περιοδικός.

Κατά τον 1ο αιώνα εβραϊκής καταγωγής αστρονόμοι υπάρχει η πιθανότητα να είχαν ήδη αναγνωρίσει τον κομήτη Halley ως περιοδικού. Η θεωρία αυτή υποστηρίζεται από κάτι που γράφεται στο Talmud και που αναφέρει ότι "ένα αστέρι που εμφανίζεται μία φορά κάθε εβδομήντα χρόνια κάνει τους πλοιάρχους των πλοίων να σφάλουν". Δεν υπάρχουν όμως περισσότερα στοιχεία για την επιβεβαίωση αυτής της πιθανότητας.

Τροχιά και προέλευση

Οι τροχιές των τριών περιοδικών κομητών, Halley, Borrelly και Ikeya-Zhang, είναι αντίθετες των τροχιών των εξωυερικών πλανητών και του Πλούτωνα. Η τροχιά του κομήτη του Halley είναι ιδιαίτερα ελλειπτική τροχιά, και η μία εστία είναι ο Ήλιος. Το περιήλιο του, η απόσταση που βρίσκεται πλησιέστερα προς τον Ήλιο, είναι μόλις 0,6 AU (μεταξύ της τροχιάς του Ερμή και της Αφροδίτης), ενώ το αφήλιον ή πλέον απομακρυσμένη απόσταση από τον Ήλιο, είναι 35 AU, ή περίπου η απόσταση του Πλούτωνα.

Η τροχιά του είναι ασυνήθιστη γιατί κινείται αντίθετα με τα υπόλοιπα αντικείμενα στο Ηλιακό Σύστημα. Έχει μια ιδιαίτερα κλίση (18 °) ως προς την εκλειπτική. Λόγω της άκρως εκκεντρικής τροχιάς του, θα έχει μία από τις υψηλότερες ταχύτητες σε σχέση με τη Γη στο Ηλιακό μας Σύστημα. Το 1910 κατά το πέρασμα του είχε ως προς τη Γη μια σχετική ταχύτητα 70,56 km/s.

Ο κομήτης του Halley χαρακτηρίζεται ως ένας κομήτης με μικρή περίοδο (έτσι περιγράφονται οι κομήτες με τροχιές που διαρκούν 200 χρόνια ή λιγότερο). Ωστόσο, η τροχιά του είναι τέτοια που πιστεύεται ότι αρχικά υπήρξε ένας κομήτης με μακρά περίοδο, του οποίου η τροχιά διαταράχθηκε από την βαρύτητα των γιγάντιων πλανητών, οπότε και έφθασε στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα. Το γεγονός αυτό έδωσε το όνομά του στην ομάδα κομητών Halley, οι οποίοι έχουν παρόμοια τροχιακά χαρακτηριστικά.

Αν ο Halley ήταν κάποτε κομήτης με μακρά περίοδο, τότε είναι πιθανό να προέρχεται κατά το Νέφος του Oort, μια σφαίρα (άλως) από σώματα σαν κομήτες, που έχει εσωτερική ακτίνα 50.000 AU. Το γεγονός αυτό τον διακρίνει από άλλους κομήτες με πιο σύντομη περίοδο, που προέρχονται από την Ζώνη Kuiper, έναν επίπεδο δίσκο από παγωμένα συντρίμμια, μεταξύ των 38 AU (τροχιά του Πλούτωνα) και 50 AU από τον Ήλιο.

Το 1989, οι Boris Chirikov και Vitaly Vecheslavov εκτέλεσαν μια ανάλυση των 46 εμφανίσεων του κομήτη Halley όπως περιγράφονται από τα ιστορικά αρχεία και από προσομοιώσεις σε υπολογιστές. Οι μελέτες αυτές έδειξαν ότι η δυναμική του κομήτη ήταν χαοτική και απρόβλεπτη για μακρά χρονικά διαστήματα. Η δε προβλεπόμενη διάρκεια ζωής του Halley, όπως προσδιορίστηκε, είναι περίπου 10 εκατομμύρια χρόνια.

Φυσικά χαρακτηριστικά: Ο κομήτης του Halley έχει διαστάσεις 15 x 8 x 8 χλμ. , μάζα 2,2 × 10¹⁴ σε 3 × 10¹⁴ kg, μέση πυκνότητα 0,6 g/cm³ , άλμπεντο 0,04 ενώ περιστρέφεται κάθε 52.8 ώρες.

Τροχιακά χαρακτηριστικά: η τροχιά του έχει εκκεντρότητα 0,967, αφήλιο 35.1 AU,  περιήλιο 0.586 AU, κλίση 162,3°  ενώ η περίοδος του είναι 75.3 χρόνια. Τελευταία πέρασε από το περιήλιο στις 9 Φεβρουαρίου 1986 και το επόμενο περιήλιο υπολογίζεται ότι θα συμβεί στις 28 Ιουλίου 2061.

Πηγές: Wikipedia και Εγκυκλοπαίδεια