Кіріспе

1996 жылы Жердің жанынан өткен Хайакутаке кометасы (ресми белгісі C/1996 B2 (Hyakutake)) – 1996 жылдың 31 қаңтарында ашылған комета. Ол жылдар бойы комета іздеп, Кагосима префектурасына жақын ауылдық аймақтардағы қараңғы аспанға толы жағдайға көшкен. Аспанды қарау үшін ол объективі бар қуатты бинокльді пайдаланған. Бұл комета, шын мәнінде, екінші Хайакутаке кометасы еді; Хайакутаке бұған дейін бірнеше апта бұрын C/1995 Y1 кометасын ашқан болатын. Алғашқы кометасын (ол жалаң көзбен көрінбеген) және оның төңірегіндегі аспан бөлігін қайта бақылап отырғанда, Хайакутаке алғашқы кометаның орнында дерлік бір комета тауып, таң қалды. Бірінші табылғаннан кейін осынша тез екінші комета табылғанына сенбеген Хайакутаке келесі күні таңертең байқауларын Жапония Ұлттық Астрономиялық Обсерваториясына хабарлады. Сол күні тәуелсіз бақылаулармен жаңалық расталды. Ашылған кезде кометаның шамасы 11,0 шамасында болды және оның диаметрі шамамен 2,5 доғалық минутты құрады. Ол Күннен шамамен 2 астрономиялық бірлік (АБ) қашықтықта болды. Кейіннен, 1 қаңтарда түсірілген фотосуретте кометаның алдын ала түсірілген суреті табылды, сол кезде комета Күннен шамамен 2,4 АБ қашықтықта болды және оның шамасы 13,3 шамасында еді.

Орбиталық

Кометаның орбитасын алғашқы есептеулер жасаған кезде ғалымдар оның 25 наурызда Жерден 0,1 АЕ қашықтықта өтетінін анықтады. Алдыңғы ғасырда тек төрт комета ғана одан жақын өткен. Хале-Бопп кометасы әлдебір "үлкен комета" болу мүмкіндігі талқыланып жатты; астрономиялық қауым соңында Хайакутаке де жақын аралықтан өтуінің арқасында керемет болуы мүмкін екенін түсінді. Сонымен қатар, Хайакутаке кометасының орбитасы оның соңғы рет Күн жүйесінің ішкі бөлігіне шамамен 17 000 жыл бұрын келгенін көрсетті. Осылайша, барлық белгілер Хайакутаке кометасының жарқырауына нұсқау берді.

Жерден өту

1996 жылдың наурыз айының басында Хайкутаке қанағаттандырылатын көзбен көріне бастады. Наурыздың ортасына қарай комета әлі де көзге түспейтін болды, оның ұзындығы 5 градус болатын құйрығы 4 шамасында жарқырап тұрды. Жерге ең жақын келген кезде ол тез жарқырап, құйрығы ұзара түсті. 24 наурызға қарай комета түнгі аспандағы ең жарқын нысандардың біріне айналды, ал оның құйрығы 35 градусқа созылды. Комета ерекше көкшіл-жасыл түспен ерекшеленді. Хайкутаке тек бірнеше күн ғана ең жарқын болғандықтан, келесі жылы Хале-Бопп кометасы сияқты көпшіліктің назарына ілікпеді. Көптеген еуропалық байқаушылар қолайсыз ауа райының салдарынан кометаны толық жарқыраған күйінде көре алмады. Хайкутаке шамамен 17 000 жыл бұрын ішкі Күн жүйесінен өтіп кеткен; 1996 жылы оның өтуі кезінде газ гиганттарымен гравитациялық өзара әрекеттесу оның орбитасын күрт созып жіберді, ал кометаның орбитасына барицентрлік есептеулер оның шамамен 70 000 жыл бойы ішкі Күн жүйесіне қайта оралмайтынын болжайды. Ескі деректерді талдаған астрономдар 1998 жылы «Улисс» құралдарының өтетін протондардың санының күрт төмендеуін, сондай-ақ жергілікті магнит өрісінің бағыты мен күшінің өзгеруін анықтағанын анықтады. Бұл ғарыш кемесінің бір нысанның, ең болмаса кометаның «оясын» кесіп өткенін көрсетті; жауапты нысан бірден анықталмады. 2000 жылы екі команда бір оқиғаны тәуелсіз түрде талдады. Магнитометр тобы жоғарыда аталған магнит өрісінің бағытындағы өзгерістер кометаның иондық немесе плазмалық құйрығында күтілетін «жабысу» үлгісімен сәйкес келетінін түсіндірді. Магнитометр тобы күдіктілерді іздеді. Сатылдауға жақын жерде ешқандай кометалар табылған жоқ, бірақ одан әрі іздегенде, олар 1996 жылдың 23 сәуірінде алыс жердегі Хайкутаке «Улисс» орбиталық жазықтығынан өтіп кеткенін анықтады. Күн желдің жылдамдығы сол кезде шамамен болды, осы жылдамдықпен құйрықты ғарыш кемесі орналасқан жерге жеткізуге сегіз күн уақыт кетті. Магнит өрісінің өлшеулерінен алынған иондық құйрықтың бағыты Хайкутаке кометасының орбиталық жазықтығында жатқан көзге сәйкес келді. Басқа команда ғарыш кемесінің иондық құрамын зерттейтін спектрометрден алынған деректерді зерттеу барысында бір уақытта иондалған бөлшектердің деңгейінің күрт өскенін анықтады. Анықталған химиялық элементтердің салыстырмалы мөлшері жауапты нысанның міндетті түрде комета екенін көрсетті. «Улисс» кездесуіне сүйенсек, кометаның құйрығы кем дегенде 570 миллион км (360 миллион миль; 3,8 АЕ) ұзын болғандығы белгілі. Бұл 1843 жылғы Ұлы кометаның бұрыннан белгілі ең ұзын кометалық құйрығынан екі есе ұзын, оның ұзындығы 2 АЕ болды.

Құрамы

Жердегі бақылаушылар кометада этан мен метан газын тапты, бұл газдардың екеуі де кометада алғаш рет анықталды. Химиялық талдау көрсеткендей, этан мен метан мөлшері шамамен тең, бұл оның мұздары Күннен алыс, жұлдызаралық кеңістікте қалыптасқан болуы мүмкін, себебі Күн жақын болғанда бұл ұшқыш молекулалар буланып кетер еді. Хиакутаке кометасының мұздары 20 К немесе одан төмен температурада пайда болған болуы керек, бұл оның орташа жұлдызаралық бұлттан тығыз қалыптасқанын көрсетеді. Кометаның су мұздарындағы дейтерий мөлшері спектроскопиялық бақылаулар арқылы анықталды. Деутерий мен сутегінің қатынасы (D/H қатынасы деп аталады) шамамен 3-ке тең болды, ал Жер мұхиттарындағы көрсеткіш шамамен 1,5. Жерге кометалардың соқтығысуы мұхиттардағы судың көп бөлігін жеткізген болуы мүмкін деген болжам бар, бірақ Хиакутаке және басқа кометаларда, мысалы, Хейл-Бопп және Галлей кометасында өлшенген жоғары D–H қатынасы бұл теорияны күмәнді етеді.

Рентген сәулелері

Хякутаке кометасының ішкі Күн жүйесінен өтуінің үлкен тосынсыйы – оның рентген сәулелерін шығаратынының анықталғаны болды. РОСАТ спутнигі арқылы жасалған байқаулар өте күшті рентген сәулеленуін көрсетті. Кометадан рентген сәулелері шығуы алғаш рет байқалды, бірақ астрономдар көп ұзамай қараған барлық кометалардың рентген сәулелерін шығаратынын анықтады. Хякутакеден шыққан сәулелену ядроның айналасында жарты ай тәрізді пішінде ең жарық болды, ал жарты айдың ұштары Күннен қарама-қарсы бағытта қарады. Рентген сәулеленуіне екі механизм себеп деп саналады. Энергиялы күн желiнің бөлшектерi мен ядродан буланып шығатын кометалық материалдың арасындағы әрекеттесу осы құбылысқа елеулі үлес қосуы мүмкін. Күннің рентген сәулелерiнің шағылысуы Ай сияқты Күн жүйесiнiң басқа да денелерiнде байқалады, бiрақ молекула немесе шаң бөлшегi үшiн мүмкiн болатын ең жоғары рентген сәулелерiнiң шағылысуын есептегенде де Хякутакеден байқалған сәулеленудің көп бөлігін түсіндіруге келмейді, себебі кометаның атмосферасы өте сирек және тараң. 2000 жылы Chandra спутнигімен C/1999 S4 (LINEAR) кометасын бақылау барысында, осы кометадан байқалған рентген сәулелері күн желiндегi жоғары зарядталған көмiртегi, оттегi және азоттың шағын иондары мен кометаның комасындағы бейтарап су, оттек және сутек арасындағы заряд алмасу нәтижесінде пайда болғаны анықталды.

Ядроның көлемі мен белсенділігі

Аресибо обсерваториясының радарлық нәтижелері комета ядросының диаметрі шамамен және секундына бірнеше метр жылдамдықпен ұшырылған шағын тасты бөлшектермен қоршалған екенін көрсетті. Бұл өлшем инфрақызыл сәуле шығару және радиобайқаулар арқылы алынған жанама бағалаулармен сәйкес келді. Ядроның кішкентай мөлшері (Халлей кометасының диаметрі шамамен, ал Хале-Бопп кометасының диаметрі шамамен) Хайакутаке кометасының соншалықты жарқырауы үшін өте белсенді болуы керек екенін көрсетеді. Көптеген кометалар бетінің шағын бөлігінен газдану процесін бастан кешіреді, бірақ Хайакутаке кометасының бетінің көп бөлігі немесе барлығы белсенді болған сияқты. Март айының басында шаңның пайда болу деңгейі шамамен 2 кг/с болды, ал комета перигелийге жақындағанда 3 кг/с-қа дейін өсті. Осы кезеңде шаңның ұшыру жылдамдығы 50 м/с-тан 500 м/с-қа дейін артты. Ядродан ұшырылған материалды бақылау арқылы астрономдар оның айналу периодын анықтады. Комета Жерден өте жақыннан өткен кезде, әр 6,23 сағат сайын күнге қарай үлкен шаң бұлттары ұшырылғаны байқалды. Осы кезеңмен қайталаған екінші, кішірек шаң бұлттары ядроның айналу периоды екенін растады.