Комета NEOWISE и серебристые облака на восходе
Ради такого стоило встать среди ночи. Утром 8 июля 2020 года итальянский фотограф Paolo Girotti ждал на берегу Адриатического моря восхода кометы NEOWISE – и получил кадры, которые не планировал: комета поднялась из-за горизонта прямо сквозь серебристые облака.
Совпадение действительно редкое. Яркая комета, видимая невооруженным глазом, появляется раз в десятилетие-другое, серебристые облака держатся всего 3-4 месяца в году – и оба явления живут в одном и том же узком окне вечерних или утренних сумерек.
Комета, которую было видно без телескопа
Комету C/2020 F3 обнаружил 27 марта 2020 года инфракрасный космический телескоп NEOWISE – в его честь она и получила свое имя. 3 июля комета прошла перигелий на расстоянии 0,29 астрономической единицы от Солнца, то есть внутри орбиты Меркурия, пережила этот нагрев и вышла из него, имея блеск около первой звездной величины.
Для северного полушария это была самая яркая комета со времен Хейла–Боппа 1997 года, за что ее и назвали Великой кометой 2020 года. Сначала она поднималась перед рассветом, потом перешла на вечернее небо, а 23 июля подошла к Земле на 0,69 а. е. – около 103 миллионов километров. Необычно долго, больше месяца, она оставалась доступной глазу без всякой оптики.
При этом само ядро оказалось скромным: около пяти километров в поперечнике – примерно как у кометы Хякутакэ или у короткопериодической кометы Энке. Из этого пятикилометрового куска льда и пыли тянулись два хвоста, пылевой и ионный, которые на снимках расходились веером на десятки миллионов километров.
Серебристые облака на высоте 80 километров
То, сквозь что комета поднимается в кадре, – не обычная дымка над морем. Серебристые облака (их же называют ночными светящимися) висят в мезосфере, на высоте примерно 76–85 километров. Это самые высокие облака земной атмосферы: обычная погода с ее кучевыми и перистыми облаками заканчивается в десять раз ниже.
Образуются они там, где температура падает ниже минус 120 градусов – в самом холодном месте всей атмосферы Земли. Водяного пара на такой высоте ничтожно мало, но и его хватает, чтобы намерзнуть тонкой коркой льда на пылинках, значительную часть которых поставляют сгоревшие метеоры. Кристаллики получаются крошечными, десятые доли микрометра, и рассеивают свет вперед – отсюда характерный жемчужный, чуть голубоватый оттенок.
Светятся они по простой причине: Солнце уже (или еще) под горизонтом для наблюдателя, земля и нижняя атмосфера в тени, а облака на 80 километрах продолжают освещаться прямыми лучами. Поэтому их видно только в глубоких сумерках – на фоне темнеющего неба они выглядят как светящаяся рябь, у которой нет никакого источника подсветки снизу.
Как снято это видео
Ролик – таймлапс: более 240 отдельных кадров, снятых примерно за полчаса, склеены в шестнадцать секунд. Такая съемка показывает то, чего глаз не улавливает в реальном времени.
Хорошо видно, что комета и облака движутся по-разному. Комета вместе со звездами поднимается наклонно из-за вращения Земли – ровно, как по рельсам. А узор серебристых облаков живет своей жизнью: волны и полосы перестраиваются за минуты, потому что в мезосфере гуляют ветры со скоростями в сотни километров в час.
Фон тоже не случайный: за кометой видны обычные звезды, и по ним хорошо заметно, насколько неподвижен на их фоне сам кометный хвост – он направлен не туда, куда летит комета, а туда, куда его отталкивает Солнце.
Увидим ли мы такое еще раз
Комета NEOWISE ушла надолго. Проход мимо Солнца изменил ее орбиту: если до этого период обращения оценивали примерно в 4500 лет, то теперь он вырос до 6800 лет. Следующего визита ждать некому.
А вот серебристые облака возвращаются каждое лето, и снять их можно с любой городской окраины – они настолько высоко, что городская засветка мешает им гораздо меньше, чем звездам. Нужен только светосильный объектив, штатив и готовность не спать в короткую летнюю ночь.
Часто задаваемые вопросы
Откуда у кометы берется хвост?
Ядро кометы – это смесь льда, пыли и замерзших газов. Вдали от Солнца оно остается просто темной глыбой, но при подходе к светилу лед начинает испаряться прямо из твердого состояния, минуя жидкую фазу. Улетающий газ выносит с собой пыль, и вокруг ядра образуется газово-пылевая оболочка, из которой солнечное излучение и солнечный ветер вытягивают хвост. Чем ближе комета к Солнцу, тем активнее идет процесс и тем длиннее хвост.
Почему у кометы два хвоста и куда они направлены?
Потому что на пыль и на газ действуют разные силы. Пылинки отталкивает давление солнечного света – они отстают от ядра и выстраиваются в изогнутую желтоватую полосу вдоль орбиты. Ионизированный газ подхватывает солнечный ветер, который несется от Солнца со скоростью сотен километров в секунду, поэтому ионный хвост получается прямым, узким и голубоватым. Оба хвоста всегда направлены прочь от Солнца, а не назад по ходу движения: после прохождения перигелия комета летит хвостом вперед.
Когда и где можно увидеть серебристые облака?
В северном полушарии сезон длится примерно с конца мая по начало августа, лучшее время – июнь и первая половина июля. Надежнее всего облака видны в полосе широт от 50 до 65 градусов: Москва, Петербург, средняя полоса, Урал, юг Сибири. Но регистрируют их и южнее – граница наблюдений опускается примерно до 43 градусов, а в сезоны высокой активности бывали случаи и еще ниже. Смотреть надо на север, в глубоких сумерках, когда Солнце опустилось на 6–16 градусов под горизонт: около полуночи или перед рассветом. Телескоп не нужен, облака огромные и видны невооруженным глазом.
Чем серебристые облака отличаются от обычных?
Высотой и составом. Обычные облака, включая самые высокие перистые, держатся в тропосфере, не выше 12–14 километров, и состоят из капель воды или крупных ледяных кристаллов. Серебристые облака находятся в шесть раз выше, в мезосфере, и сложены микроскопическими кристалликами льда. Отличить их просто: обычные облака на ночном небе выглядят темными силуэтами, а серебристые сами светятся холодным голубовато-жемчужным светом на фоне сумеречного неба.
Вернется ли комета NEOWISE?
Вернется, но не к нам. Проход рядом с Солнцем в июле 2020 года изменил ее орбиту, и период обращения вырос примерно с 4500 до 6800 лет. Афелий кометы лежит в сотнях астрономических единиц от Солнца – дальше орбиты Нептуна в десятки раз. Следующего появления NEOWISE на земном небе ждать около семи тысячелетий.
