ISON tulee näkymään SOHOn kuvissa

ISON laskettu reitti LASCO C3 -kuvassa.
Punainen kehä kuvan keskellä on
LASCO C2 koronagrafin kuvakenttä ja
musta levy on koronagrafin Aurinkoa
peittävä levy. Kuvaan on lisätty myös
kameran EIT283 ottama kuva Auringosta
Kuva ESA.

Aurinkotutkijat ovat tehneet pitkän, lähes kaksi vuosikymmentä kestäneen havaintojakson käyttäen Solar and Heliospheric Observatory eli SOHO-observatoriota. Sen sijoituspaikka avaruudessa on 1,5 miljoonaa kilometriä maapallosta Auringon suuntaan [1], josta se voi tehdä jatkuvia havaintoja.

SOHOn havaintoinstrumenteissa on kaksi koronagrafia, jotka tekevät havaintoja Auringon ympäristöstä. Koronagrafit tunnetaan nimillä LASCO C3 ja LASCO C2 ja niiden ajantasaiset kuvat julkaistaan Internetissä [2]. Molempien kameroiden ottamista kuvista on löydetty tuhansia komeettoja, joiden olemassa olosta ei muutoin olisi tiedetty mitään. Erityisesti auringonhipojina tunnetuista komeetoista tietomme ilman SOHOn ottamia kuvia olisi huomattavasti vähäisempi.

Komeetta C/2012 S1 (ISON) [3] laskelmien mukaan tulee LACO C3 kameran kuviin aamulla marraskuun 27. päivänä ja poistuu kuvista 30. päivänä. Perihelipäivänä (28.11.)se näkyy myös LASCO C2 kameran ottamissa kuvissa.

Komeetta ISON ohittaa Auringon noin 2,7 Auringon säteen etäisyydeltä sen keskipisteestä mitattuna. Tämä tarkoittaa noin 1,7 säteen etäisyyttä, eli noin 1,2 miljoonan kilometrin etäisyyttä Auringon pinnasta [4]. Tältä etäisyydeltä komeetan pintaan kohdistuva lämpökuorma on suunnilleen sama kuin jos se olisi noin 2500 °C lämpötilaisessa uunissa.

Komeetta McNaught näkyi näin
hienosti LASCO C3 koronagrafin
ottamassa kuvassa. Kuva ESA.

Muutamista aikaisemmin Auringon lähietäisyydeltä ohittaneiden ja SOHOn ottamista kuvista [5] voi muodostaa mielikuvan miltä ISON tulee näyttämään. Esimerkiksi komeetta McNaught vuonna 2007 näkyi erityisen hienosti LASCO C3 ottamissa kuvissa. Niinpä riippumatta pilvisyystilanteesta, jokainen voi seurata ISONin periheliohitusta Internetistä.

Huomautukset

[1] Kyseinen sijoituspaikka on Lagrangen piste (oikeammin alue), jossa Auringon ja maapallon gravitaatiokentät muodostavat erityisen paikan. Paikkaan sijoitettu luotain kykenee pysyttelemään pisteen alueella vain vähäisellä ohjauksella. Luotain kiertää pistettä ns. halo-radalla. Radan keskellä ei ole mitään massiivista kappaletta.

Lagrangen-pisteitä on kaikkiaan viisi: yksi Auringon ja Maa välisellä suoralla maapallon yöpuolella (L2), samalla suoralla Auringon ja Maan välillä (L1), Maan radalla molemmin puolin noin 60 asteen etäisyydellä Maasta kun kulma mitataan Auringosta (L3 ja L4) ja viides Auringon ja Maan välisellä suoralla Maan radan tuntumassa mutta Auringon takana meistä katsottuna (L5).

[2] LASCO C2, http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime/c2/512/  ja LASCO C3 http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime/c3/512/

[3] Komeetan havaitsivat venäläiset tähtiharrastajat Vitali Nevski ja Artyom Novichonok kansainvälisen International Scientific Optical Network (ISON) havaintoverkon kokoamista tiedoista. Tästä syystä komeetan nimeksi on tullut ISON eikä löytäjänsä nimet kuten on tapana sellaisissa tapauksissa, jossa myös data (yleensä valokuva) on löytäjänsä itse tuottama. Samaa nimeämiskäytäntöä noudatetaan myös SOHOn kokoaman datan käsittelyssä ja komeetat saavat nimekseen SOHO.

[4] Auringolla ei ole varsinaista pintaa, vaan se on rakenteeltaan kerroksinen, joiden olosuhteet (tiheys, paine ja lämpötila) vaihtelevat. Jokapäiväisessä puheessa Auringon pinnalla ymmärretään fotosfääriä, jonka optinen syvyys on noin 500 km. Tämä on se kerros josta tulevan valon me näemme ”Auringon pintana”. Näin märiteltynä Auringon säde on 6,960 × 10⁸ m.

[5] http://soho.esac.esa.int/hotshots/pasthotshots.html

Komeetta C/2012 S1 (ISON)

Komeetan kirkkauden kehitys ja ennuste
Nasan kokoamien tietojen perusteella.
Kuva Nasa.

Syyskauden odotetuin vierailija on varmasti komeetta C/2012 S1 (ISON), josta on ennustettu tulevan vuosisadan komeetta – mitä nyt sillä sitten tarkoitetaankaan. Komeetta on siis lähestymässä aurinkokuntamme sisäosia pohjoiselta tähtitaivaalla ja näin ollen sitä voitaisiin sään salliessa havaita jopa ennen periheliä. Komeetta vain on hyvin himmeä ennen Auringon lähiohitusta.

Komeetan kirkkauden kehityksessä on ollut tasannevaihe tämän vuoden puolella, ja se on jatkunut aina elokuun loppupuolelle asti. Tällöin komeetan kirkkaus on ollut noin 16^m tietämillä. Kesällä havaintoja komeetasta ei pystytty tekemän ja elokuun lopulla alkanut havaintokaudella kirkkausarviot ovat jakaantuneet hyvin laaja-alaisesti useamman kirkkausluokan alueelle. Nasan kokoamien tietojen mukaan komeetan kirkkaus on arvioitu 16^m–13^m välille.

Komeetan kokoa arvioitaessa voidaan käyttää siitä vapautuneen pölymäärän suhdetta samalla etäisyydellä Auringosta olevan keskiarvoisen komeetan vapauttamaan pölymäärään nähden. Tutkijat käyttävät tieteellisesti määritettyä Afrho-arvoa arvioidessaan vapautunutta pölymäärää.  Tähän asti tehtyjen arvioiden mukaan komeetta ISON on jonkin verran aktiivisempi kuin komeetat keskimäärin.

Verrattuna vuoden 1997 keväällä hienosti näkyneeseen Hale-Bopp-komeettaan (C/1995 O1) ISON-komeetan Afrho-arvo on jonkin verran pienempi. Tämä ei liene mikään yllätys, sillä Hale-Bopp on toistaiseksi tunnetuista komeetoista suurin. Hale-Boppin arveltiin olevan kaksiosainen. Tätä ei suoraan nähty, mitta havaintoja analysoimalla päädyttiin tällaiseen tulokseen. Sen pääytimen kooksi arvioitiin noin 70 km ja sitä noin 180 km etäisyydellä kiertäneen sivuytimen koko oli 30 km luokaa. Hale-Bopp-komeetan rakenne on poikkeuksellinen, eikä ole mitään syytä olettaa ISON-komeetan olevan rakenteellisesti vastaavanlainen.

Komeetan näkyminen

Komeetan etsintäkartta
loka–marraskuulle.
Piirros Kari A. Kuure.

Tällä hetkellä komeetta ISON on siirtynyt Leijonaan ja näkyy lähellä Marsia. Kulmaetäisyys näiden kahden kohteen välillä on hieman yli 2 astetta. Komeetta kohoaa horisontin yläpuolelle hieman ennen kello 2 aamulla ja tilanne pysyy muuttumattomana aina lokakuun puoliväliin asti samanlaisena. Tämän jälkeen komeetan nousu siirtyy muutaman minuutin myöhäisemmäksi aamu aamulta kunnes talviaikaan siirtymisen myötä se palaa tapahtuvaksi ennen kello 2:ta.

Parhaimpien arvioiden mukaan komeetta tulee paljain silmin näkyväksi vasta joulukuussa marraskuun 28.päivän jälkeen tapahtuneen periheliohituksen jälkeen. Komeetan radan periheli sijaitsee noin 0,012 au (noin 1,1 miljoona kilometriä) Auringosta.

Komeetan elongaatio on suurin lokakuun loppupuolella, 19.–24.10 välillä se on kaikkein suurin jolloin se saavuttaa noin 53°. Samaan aikaan komeetan kirkkaus on 9,3^m–8,8^m, joten riittääkö se komeetan näkemiseen? Valokuvaamalla komeetta pitäisi olla hyvin havaittavissa.

Tarkastellaan tilannetta lokakuun viimeisellä puoliskolla. Ilmoitetut nousuajat ovat Tampereen horisontin mukaan laskettuja. Muille paikkakunnille nousuajat hieman vaihtelevat (idässä aikaisemmin, lännessä myöhemmin), mutta tuskin komeettaa aivan horisontista edes havaitaan, ainakaan ennen kuin se mahdollisesti tulee paljain silmin näkyväksi.

25.9.

Komeetta ISON siirtyy Leijonan tähdistöön ja sen kulmaetäisyys Marsiin on hieman alle 2 astetta. Komeetan kirkkaus on arviolta 11,2^m.

15.10.

Komeetta on Leijonassa ja hyvin Lähellä Mars-palaneetta. Komeetta voi etsiä Marsin pohjoispuolelta (ylävasemmalle) noin 1° etäisyydeltä. Komeetta nousee heti kello 2 jälkeen ja sen kirkkaus on 9,9^m. Mars ja Regulus ovat noin 35’ etäisyydellä toisistaan, joten ne voivat toimia mittatikkuna visuaalisesti komeetta etsittäessä.

16.10.

Komeetan nousuaika on siirtynyt viitisen minuuttia myöhemmäksi. Komeetan ja Marsin välinen kulmaetäisyys on lyhyin, hieman alle yhden asteen. Molemmat kohteet liikkuvat kohti kaakkoon, joten ne ovat siirtymässä päivä päivältä Reguluksen itäpuolelle. Kohteet muodostavat suoran linjan, joka on helpottamassa visuaalihavaitsijoita komeetan etsimisessä. Komeetan kirkkaudeksi arvioidaan 9,6^m.

17.10.

Komeetta nousee kello 2.11. Nyt se ja Mars ovat suoraan Reguluksen kanssa samalla korkeudella. Komeetta on suunnilleen saman matkan etäisyydellä Marsista itään kuin mitä Mars on itään Reguluksesta.

18.10.

Nousuajan siirtyminen on hieman hidastunut ja nyt komeetta nousee kello 2.13. Komeetta ja Mars ovat Reguluksen itäpuolella, komeetan ja Marsin kulmaetäisyys on edelleen noin 1°.

19.10.

Komeetta nousee itä-koillisesta kello 2.15 (tarkista aika omalle havaintopaikallesi!), jolloin komeetan ja Marsin välinen kulmaetäisyys on vain 1° 18’. Regulukseen on etäisyyttä 4°, komeetta on kummastakin itää(vasemmalle). Auringonnousuun on aikaa kuutisen tuntia, joten taivas on edelleen niin pimeä kuin se voi olla ja kirkkaalla säällä komeetan 9,3^m kirkkaus pitäisi riittää helposti sen näkemiseen jopa kiikareilla. Kyseessä on kuitenkin pintakohde, joten varminta on käyttää sen etsintään goto-jalustaa.

Komeetta kohoaa horisontin yläpuolelle aamun tunteina ja kello 4.30 aikoihin se on jo 15° korkeudella, joten nyt voisi olla valokuvaamisen paikka. Aamun tunnit ovat yleensä parasta valokuvaamisena aikaa jos sää on kirkas ja tuuleton.  Havainto ja valokuvauspaikkaa kuitenkin on syytä miettiä, sillä matalalla oleva inversiokerros voi kerätä savut juuri samalle korkeudelle ja näkyvyys voi tällaisessa tapauksessa olla hyvinkin heikko.

Komeetta voi havaita aina aamuhämärään asti, jolloin se katoaa hiljalleen kirkastuvan taustataivaan valoisuuteen.

20.10.

Komeetta nousee noin kello 2.18. Kulmaetäisyys Marsiin on hieman kasvanut, nyt se on 1° 33’. Komeetta on hieman kirkastunut edellisestä aamusta.

21.10.

Komeetta nousee kello 2.21 ja sen kirkkaus on 9,2m. Kulmaetäisyys Marsiin on 1° 33’ ja nyt komeetta on suoraan Marsin itäpuolella.

22.10.

Komeetan ja Marsin välinen kulmaetäisyys kasvaa nyt ripeää tahtia. Tänä aamuna se on 1° 45’. Komeetta nousee kello 2.24.

23.10.

Kulmaetäisyys Marsiin on jo 2° 13’. Komeetan kirkkaus on 8,9^m, joten sen pitäisi nyt olla jo helpohko kiikarikohde.

24.10.

Kulmaetäisyys Marsiin on 2° 28’ ja nyt komeetta sivuuttaa eteläpuolelta Leijonan tähdistön galaksiryhmän: M95, M92, M105, NGC 3384 ja NGC 3389. Ne kaikki ovat komeettaa himmeämpiä mutta lähes pistemäisinä kohteina suhteellisen helposti havaittavissa riittävän valovoimaisella kaukoputkella.

25.10.

Komeetan nousuaika on kello 2.34, ja se sijaitsee edelleen Leijonassa, tunnetun ”makaavan leijonan” kuvion eteläpuolella.

26.10.

Komeetan kirkkaus on 8,6^m ja suunta kaakkoon.

31.10.

Komeetta on edelleen kirkastunut ollen nyt noin 8^m. Nyt ollaan talviajassa ja komeetta nousee kello 2.03.

2.11.

Komeetta on siirtynyt Leijonan takajalan kohdalle, ja nousee kello 2.16. Kirkkaus on 7,7^m.

5.11.

Komeetta on nyt Neitsyen tähdistössä ja nousee kello 2.39. Komeetta näkyy noin 7,2^m kirkkaudella.

9.11.

Komeetta nousee horisontista kello 3.18 ja sen kirkkaus on noin 6,6^m.

13.11.

Komeetta on nyt Poriman eteläpuolella, kulmaetäisyys on noin 3° 50’. Kirkkaus on 5,9^m ja komeetta nousee kello 4.09. Elongaatio on pienentynyt jos niin paljon (alle 40°), että havaintoaikaa ennen aamuhämärää on noin tunnin verran.

17.11.

Komeetta kulkee Neitsyen alfa-tähden, Spican, ohi hyvin läheltä, kulmaetäisyys on vain 16’ (kaariminuuttia). Valitettavasti tämä tapahtuu kello 14.30 aikoihin, jolloin Suomessa on päiväaika eikä havaintoaj pystytä tekemään. Illan pimentyessä etäisyyttä on jo jonkin verran enemmän, mutta näyttäviä valokuvia kohdeparista on vielä mahdollista ottaa.

18.11.

Vain 10 vrk perihelin ohitukseen. Komeetan elongaatio on alle 30°, joten aamulla alkaa olla liian valoisaa komeetan näkymiseen. Komeetan kirkkaus on kuitenkin jo 4,7^m, joten sitä voisi yrittää havaita vielä aivan horisontista heti nousun jälkeen. Komeetan nousu tapahtuu kello 5.35.

Linkki

Nasan komeetta ISON havaintokampanjan nettisivut, www.isoncampaign.org/

Hubble nappasi kuvan ISON-komeetasta

Komeetta C/2012 S1 ISON
Hubble avaruuskaukoputken
kuvaamana. Kuva Nasa/HST

Ensi joulukuussa näkyvä komeetta C/2012 S1 (ISON) on kuvattu Hubble-avaruuskaukoputkella. Valokuva otettiin 10. päivänä tätä kuuta ja siinä näkyy kuinka komeetalle on kehittynyt jo nyt pyrstö. Kuvan ottohetkellä komeetan etäisyys Aurinkoon oli 4,15 au¹ ja Maahan 4,24 au. Tavallisesti komeetoilla ei tällä etäisyydellä Auringosta ole kovinkaan merkittävää komaa² saatikka sitten pyrstöä.

Kuvaushetkellä koman halkaisija oli noin 5 000 km ja pyrstön pituus noin 91 000 km. Koman pyrstön mitat ovat vielä vaatimattomia, sillä perihelin³ lähestyessä ja etenkin sen jälkeen mitat ovat jopa tuhansia kertoja suuremmat.

Komeetta havaittiin International Scientific Optical Network (ISON) kuvausprojektissa syyskuussa 2012. Alustavat mittaukset ovat osoittaneet, että komeetan jäästä muodostunut ydin on 4,5–6 km kokoinen. Komeetaksi se on ehkä hieman keskiarvoa kookkaampi, mutta ei kuitenkaan mikään jättiläinen. Komeetta on kuitenkin tavallista aktiivisempi, josta voitaneen päätellä, että komeetta on ensimmäisellä ja ehkä viimeisellä kierroksella Auringon läheisyyteen. Komeetan etäisyys Auringosta on lyhyimmillään radan perihelissä marraskuun 28. päivänä, jolloin se on 1 100 000 km etäisyydellä Auringosta.

Komeetan Auringon ohitus tapahtuu sen verran läheltä, että se voidaan luokitella ns. Auringon hipojiin. Auringon hipojat ovat komeettoja, joiden rata vien ne hyvin lähelle Aurinkoa. Auringon hipojia on useita ryhmiä, joita kutsutaan komeettaperheiksi⁴. Perheiden syntyminen on ajateltu tapahtuvan niin, että suuri komeetta Auringon ohittaessaan on jakautunut pienemmiksi komeetoiksi, jotka edelleen ovat jatkaneet matkaansa suunnilleen samalla radalla alkuperäisen komeetan kanssa.

Suuren komeetan pirstoutuneet jäännöskomeetat ovat edelleen olleet sen verran suuria, että nekin ovat voineet hajota Auringon läheisyydessä vielä pienemmiksi komeetoiksi. Näin on yhdestä alkuperäisestä komeetasta tullut kymmenien pienempien komeettojen perhe, jotka ovat suunnilleen samalla radalla toistensa kanssa. Kun komeettojen koko on riittävän pieni, ne eivät enää selviäkään Auringon ohituksesta, vaan hajoavat ja haihtuvat olemattomiin. Joskus auringonhipojan rata vie sen suoraan törmäyskurssilla Aurinkoon.

Sama kuva kuin edellä, mutta
kontrastia ja kirkkautta on
lisätty, jotta pyrstön yksityis-
kohdat tulisivat selkeämmin
näkyviin. Kuva Nasa/HST.

Komeetta C/2012 S1 (ISON):a on kutsuttu ”vuosisadan komeetaksi”. Tämä tarkoittaa sitä, että komeetan kirkkaus olisi niin suuri, että sellaista ei ole aikaisemmin nähty ainakaan sataan vuoteen. Toistaiseksi tuleva kirkkaus on epävarmaa, sillä komeettojen näyttävyyden ennustaminen on yhtä vaikeaa kuin kalansaaliin ennustaminen. Joskus komeetat käyttäytyvät keskimääräisesti ja silloin ennustukset osuvat hyvin kohdalleen. Joskus taas poikkeama kirkkaudessa on niin suuri, että ennusteet eivät ole osuneet kohdalleen. Komeetta voi olla himmeämpi tai kirkkaampi kuin ennusteiden perusteella olisi syytä odottaa.

Komeetat voivat myös yllättää: komeetta 17P/Holmes kirkastui yli miljoona-kertaisesti (14 magnitudia) 24. lokakuuta 2007 komeetassa tapahtuneen purkauksen tai pienemmän kappaleen törmäyksen aiheuttamana. Kirkastumisen varmaa syytä ei tiedetä. Komeetan koman halkaisija oli laajimmillaan 1,4 miljoona kilometriä, eli suunnilleen Auringon kokoinen.

ISON-komeetan odotetaan olevan hyvin kirkas ja näyttävä. Sen rata on noin 62 asteen kulmassa planeettakunnan tasoa vastaan ja se lähestyy Aurinkoa tason pohjoispuolelta. Syyskuun alkupuolella se nousee horisontin yläpuolelle aamuhämärissä. Lokakuun puolivälissä se näkyy vain asteen etäisyydellä Marsista ja lokakuun 30. päivänä aamuyöllä se muodostaa Marsin ja Kuun kanssa kolmion. Tässä vaiheessa komeetta on vielä liian himmeä näkyäkseen paljain silmin.

Marraskuun aikana se lähestyy nopeasti Aurinkoa ja saavuttaa perihelin 28. päivänä. Perihelin jälkeen (edellyttäen että se selviää Auringon lähiohituksesta) se suuntaa kulkunsa kohti pohjoista taivaanpalloa. Suomessa sen näkyvyysikkuna avautuu joulukuun ensimmäisellä viikolla, jolloin sen voi nähdä sekä ilta-, että aamuhämärässä. Komeetan radan viedessä sitä yhä vain pohjoisemmaksi, komeetan näkyvyysaika pitenee ja 18. joulukuusta lähtien se onkin sirkumpolaarinen, eli se ei laske horisontin alapuolelle lainkaan.

Joulukuun puolivälissä komeetta on Herkuleen tähdistössä. Joulukuun 19. päivästä alkaen se on muutaman päivän Pohjan kruunussa ja palaa Herkuleen pohjoisosaan 22.12. Lohikäärmeeseen se siirtyy 25.12. päivän iltana ja Pieneen karhuun 1.1.2014. Viikkoa myöhemmin 7.1. se sijaitsee vain parin asteen etäisyydellä Pohjantähdestä Kefeuksen tähdistössä. Sieltä se siirtyy Kiraffin tähdistöön 13.1. Tässä vaiheessa on vaikea ennakoida kuinka pitkään komeetta on näkyvissä, sillä se riippuu ainoastaan sen kirkkaudesta.

On olemassa myös toinenkin tekijä, joka vaikuttaa komeetan näkymiseen, nimittäin säätila. Kuten kaikilla on hyvin muistissa viime talveen pilviset säät, ne eivät ole koskaan erityisen suosiollisia taivaan tarkkailuun. Ainoastaan jos Siperiasta maahamme työntyy sulkukorkepaine, joka estää matalapaineiden pääsyn Fennoskandian alueelle, tai jos Pohjoisnavalta ulottuu korkeapaineen selänne, niin silloin on pienet mahdollisuudet komeetan näkemiseen. Talvella korkeapainekaan ei takaa selkeää taivasta, vaan yleensä on pilvistä. Onneksi komeetan näkymis-ikkuna on sen verran pitkä, että luulisi kuitenkin jonakin iltana tai yönä olevan sen verran kirkasta, että komeetan näkeminen olisi mahdollista.

---

[1] au = astronominen yksikkö, jonka pituus on sunnilleen maapallon keskietäisyys Auringosta, noin 149 600 000 km.

[2] koma on komeetalle kehittyvä komeetan aineosista haihtumalla syntynyt ilmakehä. Haihtuminen nopeutuu komeetan lähestyessä Aurinkoa, jolloin koma venyy pyrstöksi. Pyrstön suunnan määrittää lähinnä aurinkotuulen ja valon synnyttävä dynaaminen paine, jolloin se pyrstö suuntautuu suunnilleen Auringosta poispäin.

[3] periheli on minkä tahansa Aurinkoa kiertävän kappaleen radan Aurinkoa lähinnä oleva piste. Vastaavasti apheli on radan kaukaisin piste.

[4] Tunnetuin ja samalla ensimmäinen auringonhipojien komeetta perhe on Kreutz’in perhe. Se on saanut nimensä saksalaisen tutkijan Heinrich Kreutz’in mukaan, joka pystyi osoittamaan komeettaperheen syntytavan. Tutkimus julkaistiin vuonna 1888. Perheeseen kuuluvat mm. vuoden 1843 ”Suuri komeetta” ja yksi kirkkaimmista komeetoista Ikeya–Sekin vuonna 1965. Myös komeetta C/2011 W3 (Lovejoy) kuuluu perheeseen.

Kreutzin komeettaperheen lisäksi tunnetaan kolme muuta perhettä, jotka ovat saaneet nimensä löytöön tehneiden tutkijoiden mukaan. Perheet ovat: Kracht’in, Marsden’in ja Meyer’in perheet.

Komeetta C/2012 /ISON) ei kuulu mihinkään näistä perheistä, mutta se voisi olla vuoden 1680 ”Suuren komeetan” perheen toinen tunnettu jäsen. Ainakin niiden radat muistuttavat toisiaan.