C/2011 L4 (PanSTARRS) - prognozy

[Gość MaciekM]

Witam!

Na początek kilka ważniejszych informacji o komecie.

Została ona odkryta 6 czerwca 2011 roku przez teleskop PS1 projektu PanSTARRS. W momencie odkrycia jej jasność wynosiła zaledwie 19,8mag. Po pojawieniu się pierwszych wyliczonych danych orbity wiadomo już było, ze może to być ciekawa kometa dla obserwatorów. Dalsze obserwacje i wyliczane orbity utwierdzały nas w tym przekonaniu. Aktualna orbita komety wygląda tak:

Epoch 2013 Mar. 9.0 TT = JDT 2456360.5
T 2013 Mar. 10.16256 TT                                 MPC
q   0.3015316            (2000.0)            P               Q
z  -0.0000474      Peri.  333.65183     +0.41006451     +0.10047638
 +/-0.0000032      Node    65.66580     +0.90783233     +0.05058248
e   1.0000143      Incl.   84.20756     -0.08767873     +0.99365281
From 368 observations 2011 May 21-2012 Apr. 29, mean residual 0".4.

Jak widać kometa przejdzie peryhelium 10 marca 2013r. w odległości ok. 0,3UA. To właśnie ta, niewielka odległość sprawi iż może to być bardzo atrakcyjny obiekt do obserwacji.

Teraz czas na moje prognozy dotyczące przebiegu jej jasności.

Przeanalizowałem dokładniej obserwacje tej komety. Udało mi się dopasować dwie krzywe jasności, które dobrze pasują do zebranych obserwacji. Jedna nieco bardziej optymistyczna wskazuje na kometę o jasności w peryhelium ok. -3mag, druga zaś wskazuje na kometę ok. 0mag. Moim zdaniem -3 mag w peryhelium to najbardziej optymistyczna prognoza dla tej komety, natomiast 0mag jest optymalną, przewidywaną jasnością.

Poniżej zamieszczam 2 wykresy z krzywymi jasności:

Współczynnik aktywności n=4,8 i jasność absolutna H(0) = 3,9mag od 1 grudnia 2011 roku i n=10 oraz H(0) = -8mag dla okresu sprzed 1 grudnia.

Współczynnik aktywności n=4 i jasność absolutna H(0) = 4 od 1 grudnia 2011 roku i n=7 oraz H(0) = -11mag dla okresu sprzed 1 grudnia.

Niemal pewne jest to, że podczas odkrycia kometa była w stanie "umiarkowanie gwałtownego" pojaśnienia. Niestety ciężko jest określić w jakim dokładnie okresie się to działo. Ja w obu rozważaniach przyjąłem, że kometa wykazywała większy współczynnik aktywności do 1 grudnia 2011r.

Chciałbym zaznaczyć, że bardzo możliwym jest to, iż kometa nie osiągnie nawet maksymalnej jasności 0mag.

Co z kometą dziać się będzie w przyszłości... czas pokaże.  ;)

P.S. zapraszam też, do dyskusji na temat komety na forum Sekcji Obserwatorów Komet: http://www.sok-ptma.astronomia.pl/forum/viewtopic.php?id=7

P.S.2 Niedługo postaram się wygenerować jakieś poglądowe mapki i analizę trasy komety na niebie.

[pguzik]

Maćku,

Aby wyznaczyć parametry fotometryczne komety, trzeba użyć ocen jasności komety wykonanych w ten sam sposób. W szczególności obserwacje muszą być wykonane w tym samym zakresie widmowym (filtrze) - obserwacjom wizualnym odpowiada filtr V. Dodatkowo oceny muszą dotyczyć całej komy, co w przypadku obserwacji wykonanych przy użyciu CCD niezbyt często ma miejsce, zwłaszcza że obserwacje fotometryczne są często wykonywane niejako przy okazji obserwacji astrometrycznych.

W rzeczywistości, jeśli weźmiesz tylko obserwacje z CCD wykonane w filtrze V, gdzie wyznaczono jasność całej głowy komety i dołączysz do nich obserwacje wizualne, okaże się, że od odkrycia aż do końca września bieżącego roku kometa jaśnieje cały czas mniej więcej z tym samym współczynnikiem aktywności n = 4.0 - 4.5 (czyli jednak żadnego umiarkowanie gwałtownego pojaśnienia nie było). Jest to wartość typowa dla komet jednopojawieniowych w czasie, gdy znajdują się w dużej odległości od Słońca. Współczynnik aktywności takich komet, kiedy znajdą się bliżej Słońca (około 1.5 - 2.0 AU) prawie zawsze spada do przedziału 2.5 - 3.5. Pozwala to sądzić, że w przyszłym roku w marcu będziemy mieć kometę, której jasność w maksimum znajdzie się w przedziale mniej więcej od +1 mag do -1 mag.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość MaciekM]

Piotrku, teraz już to wszystko wiem. ;)

Tym razem wziąłem pod uwagę tylko obserwacje wizualne i pewne obserwacje CCD w filtrze V.

dane:

H(0) = 1.9mag

n = 5

[Paweł Baran]

Ciekawa ta kometa oby prognozy się spełniły a będzie ciekawie na niebie. ;)

[pguzik]

Tym razem wziąłem pod uwagę tylko obserwacje wizualne i pewne obserwacje CCD w filtrze V.

A skąd masz te obserwacje w filtrze V - pytam, bo nie mogę znaleźć.

[Gość MaciekM]

Z bazy COBS http://www.observatorij.org/cobs/  :)

[pguzik]

Maćku,

Z bazy COBS http://www.observatorij.org/cobs/  :)

Okazało się, że J. Cerny wyznaczał te jasności w filtrze R (oznaczenie dk przed oceną jasności). Jedynie jedna ocena z 5 II 2012 wykonana została w filtrze V (oznaczenie dV). Wiem, wiem - pisałem Ci na czacie, że Jakub Cerny chyba wykonuje oceny jasności w filtrze V - okazało się, że się myliłem :(

[pguzik]

Postanowiłem zebrać dostępne obserwacje i przeanalizować je. Do analizy wziąłem:

118 obserwacji wizualnych wykonanych przez 9 obserwatorów

38 obserwacji CCD w filtrze R (te Jakuba Cernego)

18 obserwacji CCD bez filtra (które wykonał Terry Lovejoy)

Otrzymałem następujące wyniki:

A) Wszystkie obserwacje:

H0 = 3.78 +/- 0.34

n = 3.93 +/- 0.23

B) Tylko obserwacje wizualne:

H0 = 3.70 +/- 0.59

n = 3.95 +/- 0.41

C) Obserwacje wizualne z wykluczeniem odstających obserwacji z lipca i sierpnia 2012:

H0 = 4.04 +/- 0.48

n = 3.76 +/- 0.33

Co do obserwacji CCD w filtrze R, to w przypadku, gdy mamy do czynienia z kometą, w której głowie świeci głównie pył, to jasności w filtrze R mogą być zbliżone do tych wizualnych.

Jeśli chodzi o obserwacje bez filtra, to ich wynik jest zbliżony do tych w filtrze R.

Wszystkie obserwacje zebrane są na wykresie poniżej:

Zieloną linią zaznaczyłem prognozę optymistyczną - kometa aż do peryhelium będzie jaśnieć w takim samym tempie jak do tej pory. Maksymalna jasność w takim scenariuszu to -0.7 mag.

Niebieską linią zaznaczyłem prognozę ostrożną - w okolicy odległości 1.5 AU od Słońca współczynnik aktywności maleje do 3.0 - tak się często dzieje w przypadku komet jednopojawieniowych. Maksymalna jasność przy takim scenariuszu to +0.7 mag.

Czerwoną linią zaznaczyłem scenariusz pesymistyczny - w okolicy odległości 1.5 AU od Słońca współczynnik aktywności komety maleje do 2.4 - byłaby to sytuacja analogiczna do tej, która przydarzyła się słynnej komecie Kohoutka. Przy takim scenariuszu maksymalna jasność wyniosłaby +1.7 mag.

Nie uwzględniałem tu żadnych poprawek na średnicę użytego do obserwacji sprzętu. Na załączonym wykresie widać dość spory rozrzut obserwacji. Warto tu zauważyć, że znacznie częściej zdarza się, ze jasność komety zostaje niedoszacowana (ze względu na trudne warunki zdarza się, że nie widać całej komy, w związku z czym ocenia się jasność jedynie najjaśniejszej jej części). Wyznaczając parametry fotometryczne, brałem wszystkie obserwacje z taką samą wagą, co w związku ze wspomnianym wyżej efektem może oznaczać, że wyznaczona przez mnie jasność absolutna jest o kilka dziesiątych wielkości gwiazdowej zaniżona.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość MaciekM]

Piotrku, czym/jak liczyłeś parametry?

Dziwne, że nasze wyniki aż tak się różnią, nawet w przypadku gdy liczysz zbiorczo dla obserwacji CCD i wizualnych . Moje dane fotometryczne są dla 166 obserwacji, Twoje dla 174 obserwacji. Przy takiej różnicy nie powinno być raczej takich rozbieżności.

P.S. Z jakich źródeł brałeś obserwacje?

[pguzik]

Obserwacje brałem z:

http://www.observatorij.org/cobs/

http://shopplaza.nl/astro/

http://cometas.liada.net/recientes-observaciones.html

oraz obserwacje, które Terry Lovejoy opublikował na liście comets-ml

Analizę wykonałem w programie Origin (standardowo - dopasowując prostą do wykresu zależności jasności heliocentrycznej od logarytmu odległości komety od Słońca).

Co do zestawu obserwacji, to fakt, że mamy ich podobną ilość jeszcze niczego nie mówi - pytanie, jaka część z nich się pokrywa...

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[pguzik]

Sprawdziłem przed chwilą, w jakich warunkach znajdowały się dwie jasne komety - C/2002 V1 (NEAT) i C/2006 P1 (McNaught), kiedy je obserwowałem na jasnym niebie niedaleko od Słońca. Okazało się, że podczas kilku z tych obserwacji warunki (pod względem geometrycznym) były bardzo zbliżone do tych, w jakich znajdzie się kometa C/2011 L4 (PANSTARRS). A obserwacje te wyglądały tak:

12 II 2003: Kometa C/2002 V1 w odległości E=16.5 stopnia od Słońca, hk=6 stopni nad horyzontem, przy Słońcu hs=10 stopni pod horyzontem - jasność +2.4 mag, kometa wyraźnie widoczna w lornetce na jasnym niebie jako jasny, złocisty obiekt z długim na 2 stopnie warkoczem. Gołym okiem kometa na granicy widoczności. Przejrzystość powietrza dobra, ale nie idealna.

Kometa C/2011 L4 w bardzo podobnych warunkach (E=16.8, hk=7, hs=-10) znajdzie się 15 III 2013 wieczorem. Jej jasność będzie wtedy prawdopodobnie znajdować się w przedziale pomiędzy +2 mag, a -0.5 mag.

5 I 2007 (rano): Kometa C/2006 P1 (McNaught) E=15.0, hk=5, hs=-7. Jasność komety +1.0 mag. Kometa bardzo jasna w lornetce, wyraźnie widoczna na jasnym niebie z krótkim warkoczem. Gołym okiem widoczna słabo. Niebo przejrzyste, a kometa widoczna pomiędzy niskimi chmurami.

Kometa C/2011 L4 w bardzo podobnych warunkach (E=15.2, hk=5, hs=-7) znajdzie się 11 III 2013 wieczorem. Jej jasność będzie wtedy prawdopodobnie w przedziale pomiędzy +2 mag a -1 mag.

8 I 2007 (rano): Kometa C/2006 P1 (McNaught) E=13.8, hk=4, hs=-6. Jasność komety -0.8 mag. Kometa bardzo jasna w lornetce i dość wyraźnie widoczna gołym okiem na bardzo jasnym niebie. W lornetce warkocz rozciągał się na 2 stopnie, z czego 15' widoczne gołym okiem. Niebo przejrzyste.

Kometa C/2011 L4 w  podobnych warunkach (E=15.2, hk=4, hs=-6) znajdzie się 10 III 2013 wieczorem. Jej jasność będzie wtedy prawdopodobnie w przedziale pomiędzy +2 mag a -1 mag.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[astrodamian27]

Kometa C/2011 L4 w  podobnych warunkach (E=15.2, hk=4, hs=-6) znajdzie się 10 III 2013 wieczorem. Jej jasność będzie wtedy prawdopodobnie w przedziale pomiędzy +2 mag a -1 mag.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

No to ciekawie się zapowiada  :)

[Gość MaciekM]

Piotrku, dzięki za te porównania. Daje to spory pogląd na to czego będzie można się spodziewać po tej komecie.

[Gość MaciekM]

Na stronie SOK opublikowałem artykuł dotyczący prognoz dla tej komety. Co prawda prognozy dotyczą dość optymistycznych założeń, ale są one dość realne. Rozważania Piotrka (kilka postów wyżej) są mniej optymistyczne, ale równie prawdopodobne. http://www.sok-ptma.astronomia.pl/?p=761

Z udziałem tej komety czeka nas sporo ciekawych koniunkcji. Jak np. Koniunkcja z M31 4-go kwietnia 2013r. :)

[pguzik]

Maćku,

Te założenia są bardzo optymistyczne. Z tego co wiem, to mieliśmy do czynienia zaledwie z jedną jasną kometą nieokresową, która utrzymała współczynnik aktywności (n) większy od 4 dłużej niż do momentu, kiedy znalazła się w odległości 1.5 AU od Słońca. Kometą tą była kometa C/2006 P1 (McNaught).

Co to znaczy: "że w momencie peryhelium dla C/2011 L4 (PanSTARRS) zmaleje on do ok. n=3."?

Jeśli współczynnik aktywności zmaleje w momencie peryhelium, to zmieni to tylko tyle, że kometa po peryhelium będzie jaśniejsza. Jasność w peryhelium zostanie ta sama...

Na jakiej podstawie przewidujesz, że warkocz może osiągnąć długość 70 stopni? Kąt fazowy w momencie przejścia przez peryhelium będzie wynosił niecałe 60 stopni. Oznacza to, że jeśli warkocz byłby skierowany dokładnie w kierunku odsłonecznym, to nawet gdyby jego liniowa długość była nieskończenie duża, to i tak na niebie byłby on krótszy niż 60 stopni. Oczywiście, w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) należy się raczej spodziewać warkocza pyłowego, którego długość może w sprzyjających warunkach geometrycznych być większa (nawet znacząco) od wartości kąta fazowego, niemniej jednak w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) takich warunków nie będzie...

Kilkanaście stopni natomiast to wartość jak najbardziej prawdopodobna. Warto tu zauważyć, że warkocz o długości kątowej 15 stopni będzie miał długość liniową rzędu 60 milionów kilometrów. Warkocz o długości kątowej 30 stopni miałby długość liniową większą od 150 milionów kilometrów.

Trochę dziwnie jest tłumaczenie o "rozdmuchiwaniu warkocza w pobliżu peryhelium". To właśnie dzięki intensywnemu oddziaływaniu wiatru słonecznego, oraz intensywnej produkcji materii, komety przechodzące blisko Słońca mają długie i jasne warkocze. Warkocz komety C/2011 L4 (PANSTARRS) może natomiast około peryhelium być bardzo mocno zakrzywiony, gdyż będzie ona w tym czasie poruszać się z dość dużą prędkością niemal prostopadle do kierunku odsłonecznego. Warkocze komet przechodzących dość blisko Słońca często są najjaśniejsze i najbardziej spektakularne krótko po peryhelium, gdyż zawierają wtedy najwięcej materii.

Podawanie tak optymistycznych prognoz jest mocno ryzykowne, zwłaszcza że, jak sam zauważasz:

"wyliczone parametry fotometryczne mogą być obarczone sporym błędem, wynikającym chociażby z tego iż do obliczeń użyłem zbiorczo dane fotometryczne uzyskane zarówno wizualnie jak i przez CCD ? niekoniecznie z filtrowanego materiału za pomocą filtra fotometrycznego ?V?" -

jeśli parametry te rzeczywiście obarczone są błędem, to błąd ten zdecydowanie będzie "faworyzował" nazbyt optymistyczne prognozy...

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość MaciekM]

Piotrku.

Źle zrozumiałeś to co napisałem. :) Nie chodziło mi o to, że współczynnik aktywności zmaleje do n=3 w momencie peryhelium, tylko będzie malał stopniowo jeszcze przed nim aby w momencie peryhelium wynosił właśnie te n=3.

Co do warkocza. To mój błąd (sam nie wiem z czego on wynika). Miało być 35* - tak przynajmniej podaje GUIDE8.

"Oczywiście, w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) należy się raczej spodziewać warkocza pyłowego, którego długość może w sprzyjających warunkach geometrycznych być większa (nawet znacząco) od wartości kąta fazowego, niemniej jednak w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) takich warunków nie będzie..."

Przyznam się szczerze, że nie do końca to zrozumiałem.

Natomiast co do "rozdmuchiwania" warkoczy, to raczej nie jest to takie oczywiste. Sporo komet z peryhelium bardzo blisko Słońca (tak jak w przypadku C/2011 L4) ma krótsze warkocze niż tuż przed i tuż po peryhelium. Wynika to z tego, że stosunek sił grawitacyjnych do siły "odpychającej" ciśnienia promieniowania jest dość niski dla większych drobin (milimetrowych) przez co gnieżdżą się one bliżej jądra, zaś dla drobin mniejszych (mikrometrowych) stosunek tych sił jest większy, przez co są one rozdmuchiwane niczym dym z komina przy wichurze.

"Podawanie tak optymistycznych prognoz jest mocno ryzykowne [...]"

Nie widzę w tym, żadnego ryzyka. A przynajmniej większego, czy mniejszego niż przy podawaniu jakichkolwiek prognoz dotyczących jasności jakiejkolwiek komety. :)

Pozdrawiam!

Maciek

[pguzik]

Źle zrozumiałeś to co napisałem. :) Nie chodziło mi o to, że współczynnik aktywności zmaleje do n=3 w momencie peryhelium, tylko będzie malał stopniowo jeszcze przed nim aby w momencie peryhelium wynosił właśnie te n=3.

A nie chodziło przypadkiem o to, że współczynnik aktywności spadnie do n=3 w momencie, kiedy kometa będzie w odległości mniejszej niż 1 AU od Słońca? Tak przynajmniej jest dla Twojej prognozy z n=2 zamieszczonej na wykresie na stronie SOK.

Co do warkocza. To mój błąd (sam nie wiem z czego on wynika). Miało być 35* - tak przynajmniej podaje GUIDE8.

GUIDE i inne programy raczej nie są dobrymi narzędziami do prognozowania długości warkocza komety.

"Oczywiście, w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) należy się raczej spodziewać warkocza pyłowego, którego długość może w sprzyjających warunkach geometrycznych być większa (nawet znacząco) od wartości kąta fazowego, niemniej jednak w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) takich warunków nie będzie..."

Przyznam się szczerze, że nie do końca to zrozumiałem.

Kąt fazowy, to kąt: Słońce-kometa-Ziemia. Warkocz gazowy (jeśli założymy, że jest skierowany dokładnie w kierunku odsłonecznym) ma zawsze długość kątową mniejszą od wartości kąta fazowego. Długość kątową równą wartości kąta fazowego osiągnąłby on, gdyby był nieskończenie długi.  Prosty rysunek (kometa z długim warkoczem skierowanym w kierunku odsłonecznym, Słońce i Ziemia) pomoże Ci zrozumieć, skąd się to bierze.

Warkocz pyłowy jest jednak odchylony od kierunku odsłonecznego. W zależności od kierunku ruchu komety i jej położenia względem Ziemi i Słońca, może on być odchylony w taki sposób, że gdyby był nieskończenie długi, mógłby być na niebie dłuższy niż wartość kąta fazowego, lub w taki sposób, że nawet gdyby był nieskończenie długi, jego długość kątowa na niebie nie przekroczyłaby wartości kąta fazowego.

W przypadku komety C/2011 L4 (Panstarrs) sytuacja będzie bliska tej drugiej możliwości.

Natomiast co do "rozdmuchiwania" warkoczy, to raczej nie jest to takie oczywiste. Sporo komet z peryhelium bardzo blisko Słońca (tak jak w przypadku C/2011 L4) ma krótsze warkocze niż tuż przed i tuż po peryhelium. Wynika to z tego, że stosunek sił grawitacyjnych do siły "odpychającej" ciśnienia promieniowania jest dość niski dla większych drobin (milimetrowych) przez co gnieżdżą się one bliżej jądra, zaś dla drobin mniejszych (mikrometrowych) stosunek tych sił jest większy, przez co są one rozdmuchiwane niczym dym z komina przy wichurze.

Rozumiem, że pisząc o siłach grawitacyjnych, masz na myśli grawitację Słońca, a nie jądra kometarnego?

Co do samego rozdmuchiwania, to właśnie dzięki niemu warkocze wielu komet, które przeszły blisko Słońca (np. C/1976 V1 (West) czy C/2006 P1 (McNaught)) były takie niesamowite - długie i szerokie. Niemal cała materia, która znajdowała się w tych warkoczach została wyrzucona z jąder tych komet około peryhelium.

W przypadku komet przechodzących blisko Słońca, zwykle jest tak, że warkocz jest krótszy przed peryhelium, a po peryhelium jest dłuższy. Około samego peryhelium warkocz raczej nie ulega skróceniu. Co prawda, w obserwacjach taki efekt może być widoczny, ale wynika on raczej z faktu, że około peryhelium komety te znajdują się w małych elongacjach - na bardzo jasnym niebie, przez co warkocz ginie w tle nieba.

Wyjątkiem są tu komety o ekstremalnie małych odległościach peryhelium (muskające Słońce). Takie komety w ciągu kilkunastu godzin zakreślają w swej podróży wokół Słońca kąt rzędu 180 stopni i tu rzeczywiście materia emitowana z jądra komety zostaje rozproszona "na wszystkie strony świata".

"Podawanie tak optymistycznych prognoz jest mocno ryzykowne [...]"

Nie widzę w tym, żadnego ryzyka. A przynajmniej większego, czy mniejszego niż przy podawaniu jakichkolwiek prognoz dotyczących jasności jakiejkolwiek komety. :)

Jeśli tak podchodzisz do sprawy, to znaczy, że według Ciebie jakiekolwiek prognozy dotyczące jasności komet nie mają sensu. Czy równie prawdopodobne jest, że kometa osiągnie w maksimum jasność -20 mag, co zaledwie 0 mag?

Ja to widzę tak:

Skoro znakomita większość komet nieokresowych, po zbliżeniu się do Słońca na odległość mniej więcej 1.5 AU zmniejszała aktywność do n = 2.5-3.5, a (o ile się nie mylę), tylko jedna kometa - C/2006 P1 zachowała wysoką aktywność (n~4.5) aż do peryhelium, to zdecydowanie bardziej prawdopodobne jest, że kometa C/2011 L4 zachowa się tak jak większość jej poprzedniczek, a nie tak jak jedna wyjątkowa kometa (a w zasadzie nawet lepiej od tej wyjątkowej, bo w Twojej prognozie jest n=5.1).

Jeśli zakładasz, że sprawdzi się mało prawdopodobna prognoza, to ryzyko, że się ona nie sprawdzi jest duże...

Jednocześnie, jeśli zakładasz, że aktywność komety znajdzie się w granicach, takich jak w przypadku większości komet nieokresowych, prawdopodobieństwo że tak będzie jest duże, a więc ryzyko, że prognoza się nie sprawdzi jest stosunkowo niewielkie.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość MaciekM]

A nie chodziło przypadkiem o to, że współczynnik aktywności spadnie do n=3 w momencie, kiedy kometa będzie w odległości mniejszej niż 1 AU od Słońca? Tak przynajmniej jest dla Twojej prognozy z n=2 zamieszczonej na wykresie na stronie SOK.

Źle interpretujesz. Na wykresie zaznaczyłem zielonym kolorem krzywą jasności dla n=2, nie ma tu jednak uwzględnienia "płynnego" spadku współczynnika aktywności. Na wykresie ma to tylko na zadanie pokazać jaką jasność może mieć kometa w peryhelium gdy współczynnik ten spadnie właśnie do n=2. Jeśli przyjąłbym, że współczynnika aktywności spadnie do np. n=3 to ten przeskok (przecięcie się czerwonej krzywej z zieloną) będzie w odpowiednio innym czasie.

GUIDE i inne programy raczej nie są dobrymi narzędziami do prognozowania długości warkocza komety.

Jak więc prognozować długość warkoczy komet? Wiem, że szacowania te są często bardzo rozbieżne z rzeczywistością, ale jednak takowe są stosowane. Przegrzebałem cały internet chyba i nic nie znalazłem w tym temacie. W jednym numerze Uranii z '75r. znalazłem jedynie artykuł o przewidywaniu kształtu warkocza.

Kąt fazowy, to kąt: Słońce-kometa-Ziemia. Warkocz gazowy (jeśli założymy, że jest skierowany dokładnie w kierunku odsłonecznym) ma zawsze długość kątową mniejszą od wartości kąta fazowego. Długość kątową równą wartości kąta fazowego osiągnąłby on, gdyby był nieskończenie długi.  Prosty rysunek (kometa z długim warkoczem skierowanym w kierunku odsłonecznym, Słońce i Ziemia) pomoże Ci zrozumieć, skąd się to bierze.

Warkocz pyłowy jest jednak odchylony od kierunku odsłonecznego. W zależności od kierunku ruchu komety i jej położenia względem Ziemi i Słońca, może on być odchylony w taki sposób, że gdyby był nieskończenie długi, mógłby być na niebie dłuższy niż wartość kąta fazowego, lub w taki sposób, że nawet gdyby był nieskończenie długi, jego długość kątowa na niebie nie przekroczyłaby wartości kąta fazowego.

W przypadku komety C/2011 L4 (Panstarrs) sytuacja będzie bliska tej drugiej możliwości.

To akurat zrozumiałem. Jest to w sumie rzeczą oczywistą.

Chodziło mi o te dwie sprzeczności. Piszesz najpierw, ze można się spodziewać warkocza większego od kąta fazowego, potem jednak zaprzecza temu pisząc: "jednak w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) takich warunków nie będzie". Domyślam się, że chodziło o to, że istnieje w ogóle taka możliwość (warunki kiedy warkocz pyłowy może być większy od kąta fazowego). Jednak z początku nie wiedziałem o co chodzi.

"Oczywiście, w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) należy się raczej spodziewać warkocza pyłowego, którego długość może w sprzyjających warunkach geometrycznych być większa (nawet znacząco) od wartości kąta fazowego, niemniej jednak w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) takich warunków nie będzie..."

Jeśli tak podchodzisz do sprawy, to znaczy, że według Ciebie jakiekolwiek prognozy dotyczące jasności komet nie mają sensu. Czy równie prawdopodobne jest, że kometa osiągnie w maksimum jasność -20 mag, co zaledwie 0 mag?

Czemu tak sądzisz? Przecież parametry fotometryczne opierają się praktycznie na tych samych danych fotometrycznych na których Ty opierałeś swoje obliczenia. Ty jednak wziąłeś do obliczeń więcej danych. Same parametry które uzyskałem nie wydają mi się mało realne.

Pozdrawiam!

MaciekM

[pguzik]

Źle interpretujesz. Na wykresie zaznaczyłem zielonym kolorem krzywą jasności dla n=2, nie ma tu jednak uwzględnienia "płynnego" spadku współczynnika aktywności. Na wykresie ma to tylko na zadanie pokazać jaką jasność może mieć kometa w peryhelium gdy współczynnik ten spadnie właśnie do n=2. Jeśli przyjąłbym, że współczynnika aktywności spadnie do np. n=3 to ten przeskok (przecięcie się czerwonej krzywej z zieloną) będzie w odpowiednio innym czasie.

Teraz ja nie rozumiem... Napisz mi, jak to liczyłeś?

Ja rozumiem to tak: krzywa zielona to taka, dla której jasność absolutna jest równa tej wyliczonej przez Ciebie wartości H0=2 mag, a współczynnik aktywności n=2. Jeśli właśnie tak jest, to jeśli połączysz krzywą czerwoną z krzywą zieloną, tam gdzie się przecinają, to dostaniesz prognozę jasności komety przy założeniu że jaśnieje z n=5.1 do momentu, gdy znajduje się 1 AU od Słońca, a potem jej współczynnik aktywności spada do 2.

Jeśli teraz zostawisz H0=2 mag i ustawisz n=3, to nowa krzywa przetnie się z dwoma poprzednimi w tych samych chwilach.

Nie rozumiem za to, jak uwzględniałeś płynny spadek współczynnika aktywności...

Jak więc prognozować długość warkoczy komet? Wiem, że szacowania te są często bardzo rozbieżne z rzeczywistością, ale jednak takowe są stosowane. Przegrzebałem cały internet chyba i nic nie znalazłem w tym temacie. W jednym numerze Uranii z '75r. znalazłem jedynie artykuł o przewidywaniu kształtu warkocza.

Wydaje mi się, że w tym momencie pozostaje jedynie "zgrubne" szacowanie, np. na podstawie tego, co prezentowały sobą inne podobne komety.

Chodziło mi o te dwie sprzeczności. Piszesz najpierw, ze można się spodziewać warkocza większego od kąta fazowego, potem jednak zaprzecza temu pisząc: "jednak w przypadku komety C/2011 L4 (PANSTARRS) takich warunków nie będzie". Domyślam się, że chodziło o to, że istnieje w ogóle taka możliwość (warunki kiedy warkocz pyłowy może być większy od kąta fazowego). Jednak z początku nie wiedziałem o co chodzi.

Ok, może to zdanie nie było zbyt precyzyjne. Tak - chodziło o to, że ogólnie istnieje taka możliwość, ale w przypadku C/2011 L4 sytuacja na to nie pozwoli.

Czemu tak sądzisz? Przecież parametry fotometryczne opierają się praktycznie na tych samych danych fotometrycznych na których Ty opierałeś swoje obliczenia. Ty jednak wziąłeś do obliczeń więcej danych. Same parametry które uzyskałem nie wydają mi się mało realne.

Tylko że ja nie kwestionowałem wyznaczonych przez Ciebie parametrów fotometrycznych, tylko założenie, że one takie zostaną...

Inna sprawa, że skoro otrzymaliśmy różne parametry fotometryczne (choć ta różnica nie jest drastyczna), to znaczy, że dane nie były te same - procedura wyznaczania parametrów fotometrycznych jest deterministyczna i jeśli użyjesz dwa razy tych samych danych, musisz dostać ten sam wynik.

To, co ja skrytykowałem, to założenie, że kometa nadal będzie jaśnieć ze współczynnikiem aktywności n=5.1 (bo to jest Twój "scenariusz bazowy"). Parametry fotometryczne, które Ty wyznaczyłeś, to parametry, które charakteryzowały kometę w okresie, z którego zebrane zostały obserwacje. Historia podpowiada, że komety lubią zmieniać te parametry. W szczególności, jasne komety nieokresowe, które w stosunkowo dużej odległości od Słońca wykazują się współczynnikiem aktywności rzędu 4 - 6 prawie zawsze kiedy zbliżą się do Słońca, stają się mniej aktywne, a ich współczynnik aktywności, w okresie gdy znajdują się bliżej Słońca niż 1.5 AU mieści się w zwykle w zakresie 2.5-3.5.

Jeśli założymy, że wyznaczone przez Ciebie parametry będą opisywać jasność komety aż do momentu, gdy znajdzie się 1.5 AU od Słońca, później natomiast jej aktywność spadnie do n=3, to jej jasność będzie od tego momentu opisywana przez parametry H0=2.9 mag i n=3, a w maksimum osiągnie ona około -0.5 mag.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość MaciekM]

Teraz ja nie rozumiem... Napisz mi, jak to liczyłeś?

Ja rozumiem to tak: krzywa zielona to taka, dla której jasność absolutna jest równa tej wyliczonej przez Ciebie wartości H0=2 mag, a współczynnik aktywności n=2. Jeśli właśnie tak jest, to jeśli połączysz krzywą czerwoną z krzywą zieloną, tam gdzie się przecinają, to dostaniesz prognozę jasności komety przy założeniu że jaśnieje z n=5.1 do momentu, gdy znajduje się 1 AU od Słońca, a potem jej współczynnik aktywności spada do 2.

Jeśli teraz zostawisz H0=2 mag i ustawisz n=3, to nowa krzywa przetnie się z dwoma poprzednimi w tych samych chwilach.

Zgadza się. Mój błąd z tym przecięciem się w różnych miejscach różnych krzywych. Przy założeniu tej samej jasności absolutnej zmieniając do woli wartość współczynnika aktywności zawsze przetną się w tym miejscu który wskazuje odległość komety od Słońca 1AU.

Nie rozumiem za to, jak uwzględniałeś płynny spadek współczynnika aktywności...

Piotrku, napisałem przecież:

Na wykresie zaznaczyłem zielonym kolorem krzywą jasności dla n=2, nie ma tu jednak uwzględnienia "płynnego" spadku współczynnika aktywności.

Sam napisałeś, że współczynnik aktywności dla komet nieokresowych ulega zmianie (maleje) w odległości ok. 1.5AU od Słońca. Jednak zmiana ta nie występuje gwałtownie (tak jakby to można było odczytać na wykresie który podałem). Z tego wykresu jedyne co interesuje nas to tylko jasność w peryhelium którą wskazuje przy założeniu, że jasność absolutna się nie zmieni a zmianie ulegnie jedynie współczynnik aktywności.

Tylko że ja nie kwestionowałem wyznaczonych przez Ciebie parametrów fotometrycznych, tylko założenie, że one takie zostaną...

To, co ja skrytykowałem, to założenie, że kometa nadal będzie jaśnieć ze współczynnikiem aktywności n=5.1 (bo to jest Twój "scenariusz bazowy").

Piotrku, gdzie ja napisałem, że one takie zostaną? 

Ale chyba już wiem w czym rzecz:

Jeśli założymy, że wyznaczone przez Ciebie parametry będą opisywać jasność komety aż do momentu, gdy znajdzie się 1.5 AU od Słońca, później natomiast jej aktywność spadnie do n=3, to jej jasność będzie od tego momentu opisywana przez parametry H0=2.9 mag i n=3, a w maksimum osiągnie ona około -0.5 mag.

Po prostu nie uwzględniałem zmiany jasności absolutnej, jedynie zmianę współczynnika aktywności.  To tak w skrócie.  ::)

Piotrku, po raz kolejny rozjaśniłeś mi nieco w głowie. Dzięki Ci. :)

Pozdrawiam!

MaciekM

--------------------------

EDIT:

Jeszcze co do warkocza, aby rozwiać wątpliwości:

Rozumiem, że pisząc o siłach grawitacyjnych, masz na myśli grawitację Słońca, a nie jądra kometarnego?

Oczywiście chodzi o grawitację Słońca.

A co do warkoczy w peryhelium to raczej najdłuższe i najbardziej spektakularne bywają po przejściu przez peryhelium a nie w czasie peryhelium. Procesy jakie zachodzą w warkoczach komet są dość złożone zwłaszcza bardzo blisko Słońca. Nie zapominajmy też o tym, że w peryhelium właśnie materia jest najsilniej wyrzucana w kierunku Słońca. Muszę poszperać w archiwalnych obserwacjach podobnych komet. :)

[astrodamian27]

Mamu nadzieję,że prognozy się sprawdzą  :)

[astrodamian27]

:D

[pguzik]

W jaki sposób powstała ta "symulacja"?

Domyślam się, że kometa została "dorysowana" do obrazka ze Stellarium? Jeśli tak, to nie jest to symulacja, a co najwyżej wizja artystyczna. Symulacja jest wtedy, jeśli jej podstawą jest jakiś model (zwykle matematyczny).

Tutaj niestety poza położeniem komety niewiele się zgadza. Warkocz komety jest prosty i skierowany w kierunku różnym od odsłonecznego aż o 60 stopni. W przypadku komety przechodzącej w takiej odległości od Słońca należy raczej spodziewać się warkocza mocno zakrzywionego, na szczęście właśnie w lewo od kierunku odsłonecznego - tak jak to jest na rysunku, tyle że taki warkocz nie może być prosty! Prosty będzie warkocz gazowy, o ile się pojawi, tyle że warkocz gazowy byłby skierowany mniej więcej odsłonecznie. Dodatkowo, jasność warkocza powinna spadać wraz z odległością od głowy.

Druga sprawa to głowa komety. Na rysunku ma grubo ponad 1 stopień średnicy. Gdyby tak rzeczywiście było, jej średnica liniowa przekraczałaby 3 miliony kilometrów. Komety w niedużej odległości od Słońca rzadko mają głowy o średnicy większej niż jakieś 300 000 km, a to oznacza, że należy się spodziewać, że głowa komety C/2011 L4 (Panstarrs) będzie (około 20 marca) mieć głowę o średnicy zauważalnie mniejszej niż 10', czyli rzędu 10 razy mniejszą niż na zamieszczonym wyżej obrazku.

[ignisdei]

W jaki sposób powstała ta "symulacja"?

Domyślam się, że kometa została "dorysowana" do obrazka ze Stellarium?

No Damcio ma talent plastyczny  ;)

[astrodamian27]

A teraz panowie? Może przesadziłem z tym długim ogonem ale lepiej niż coś :D Obróbka i zakrzywiony warkocz komety to wszystko w programie graficznym Adobe Photoshop 7.0  8)

[Gość MaciekM]

Astrodamianie.

Daj sobie spokój z rysowaniem odręcznym warkocza pyłowego na podstawie swojego "widzimisię". Jak do tej pory, żadna grafika nie przedstawia nawet zbliżonego, możliwego wyglądu warkocza komety. Przewidywanie wyglądu warkocza komety wymaga chociażby znajomości terminów synchrony i syndynamy. Sama długość warkocza zależy też od ilości produkowanego materiału w każdym momencie na orbicie oraz od oddziaływań grawitacyjnych oraz niegrawitacyjnych dla cząstek o różnych rozmiarach.

Pozdrawiam!

Maciek

[astrodamian27]

A Kometa lovejoy z takim widokiem to chyba nie przesada  :)

http://www.twojapogoda.pl/artykuly/110056,kometa-lovejoy-jak-gwiazda-betlejemska

[pguzik]

Astrodamianie,

Zauważ, że nawet w przypadku komety C/2011 W3 (Lovejoy) warkocz generalnie ma tendencję do rozszerzania się wraz z oddalaniem się od głowy.

Druga sprawa, że akurat w przypadku komety Lovejoy warkocz był tylko nieznacznie zakrzywiony i wąski, co z kolei wynikało z tego, że poza okresem kilkunastu, czy kilkudziesięciu godzin około peryhelium poruszała się ona niemal po linii prostej.

Z kometą C/2011 L4 (Panstarrs) sprawa wygląda inaczej. W peryhelium będzie znacznie dalej od Słońca. Jeśli już miałbym przewidywać jak będzie wyglądał warkocz tej komety (a takie przewidywania są chyba jeszcze mniej dokładnie niż przewidywanie jasności komety), strzelałbym, że będzie czymś pomiędzy:

http://www.rivastro.org/images/history_1970_bennett_holmes.jpg

a

http://www.jplnet.com/bigcomet/pastcomet/comet%20west2.jpg

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[pguzik]

Właśnie pojawiło się pierwsze zdjęcie komety po koniunkcji ze Słońcem. Wykonał je nieco ponad 2 godziny temu Rob Kaufman z Australii:

http://i727.photobucket.com/albums/ww271/Rob_Kau/C2011L418Dec2012text.jpg

Ze względu na jasne tło nieba, na zdjęcia widoczna jest jedynie centralna część komety, która na pierwszy rzut oka ma jasność co najmniej 10 mag.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość MaciekM]

"Południowcy" działają widzę. :) Dość szybko pojawiło się pierwsze zdjęcie po koniunkcji ze Słońcem. Jednak 10mag w tym momencie nie byłoby dość optymistyczną wiadomością. Nie mniej jednak kometa teraz powinna jaśnieć dość szybko. :)

Pozdrawiam!

Maciek

Edit: Poprawiłem literówkę oraz błąd co do jasności.