Forel°big bestemmelse af kernediameteren:
40 km

Den store komet nµrmer sig fortsat det indre af Solsystemet, men er stadig uden for Jupiters bane. Lysstyrken udvikler sig som forventet og ligger ikke uventet en smule lavere end de f°rste meldinger kunne forudsµtte. I midten af oktober blev der fremstillet nye prognoser for lysstyrkeudviklingen og de indikerer, at der stadig er udsigt til en spektakulµr oplevelse til nµste vinter. De gennemf°rte lysstyrkebestemmelser ser nu ud til at passe med prognoseudviklingen.

En komets lysstyrke hµnger sammen med f°lgende forudsµtninger:

1) St°rrelsen af kometens kerne, hvorfra fordampningen foregσr
2) Kernens materialesammensµtning
3) Kometens afstand fra Solen, hvis varme er σrsag til fordampningen
4) Afstanden til Jorden, hvorfra vi iagttager kometen

Den navnkundige komet Halley er grundigt observeret af ESA's sonde GIOTTO, der passerede tµt forbi Halleys kerne for snart ti σr siden. Halley's kerne havde form som en langstrakt kartoffel med en lµngde pσ godt 10 km. Komet Hale Bopp har formentlig en kerne, der er st°rre. Forskellige metoder er taget i anvendelse, for at bestemme kernens diameter, da det har stor betydning for vore forventinger og antagelser. Et forsigtigt sk°n vil vµre pσ 40 km i diameter, men usikkerheden kan flytte denne vµrdi 30 km op og ned. Sσ den kan vµre lige fra 10 km til 70 km i diameter.

Forudsµtninger for diameterbestemmelsen

Man sammenligner Hale-Bopp's graduerede lysstyrkeprofil (+) med en standardfordeling (rhombe) i en kometkoma, der er udviklet fra en kerne pσ 40 km.

Fordelingen synes at passe perfekt, men sσ enkel er opgaven heller ikke. Problemet er det sµdvanlige ved observation af kometer. Hvordan mσler man lyset fra kernen, nσr den er omgivet af en klartlysende koma?

Heldigvis er kometkomaer som regel meget tynde, og man kan "isolere" kernen ved at vµlge den rette f°lsomhed i lysstyrkegradienten i billedbehandlingen. (Det skal dog lige bemµrkes, at det ikke er n°dvendigt at "se" kernen direkte. Det er blot n°dvendigt at have en tydelig kontrastforskel mellem lyset fra den usynlige kerne og det mere diffuse lys fra komaen. Hvis billedets opl°sning (mulighed for at se smσ detaljer) reduceres - enten fordi kometen er langt vµk eller fordi kikkerten har en begrµnset opl°sningsevne, vil kontrastovergangen vµre reduceret og umulig at fastlµgge.

I Hale-Bopp's tilfµlde er den store afstand et alvorligt handicap. Selv med Rumteleskopet, er opl°sningen i billedet pσ denne afstand kun af st°rrelsesordenen 440 km. Mindre objekter kan ikke "ses" direkte. Nσr man skal bestemme kernens lysstyrke, mσ man f°rst ekstrapolere komaen klarhedsudvikling ned under denne grµnseafstand (440 km) og helt ind til selve kernen. Hvis komaens lysstyrkefordeling opf°rer sig, som den burde g°re, kan man have en vis tillid til at lysstyrkefordelingen fortsµtter ind i det uopl°ste omrσde (<440 km). Hvis komaen udviser uregelmµssigheder, vil ethvert fors°g pσ at bestemme kernens lysstyrke vµre mistµnkelig. Midlertidige uregelmµssigheder i lysstyrkeforl°bet kan forekomme - og Hale-Bopp har bestemt udvist sσdanne uregelmµsigheder. Knµkket i kurveforl°bet i den rummelige lysstyrkefordeling kan hµnge sammen med disse uregelmµsigheder.

Nσr kernens diameter skal bestemmes, antager man at lysstyrken i billedets centrum (den centrale pixel samt et par nabopixels) ikke var pσvirket af et nyt kraftigt udbrud under selve optagelsen. Teide Observatoriet har rapporteret om en jet to dage efter denne observation, men ikke under Rumteleskopets seneste optagelser. Man antager, at situationen under optagelsen var karakteriseret ved en stabil situation.

Endvidere er det n°dvendigt ogsσ at antage en bestemt st°rrelse for kernens reflektionsevne (albedo). I forudsµtningen er der gσet ud fra en albedo pσ 4%, hvilket svarer til, hvad der er gµldende for komet Halley og tµt pσ den vµrdi, der er afledt ved andre kometkerner. (Albedoen er bestemt pσ 5-6 kometkerner og synes alle at vµre ret m°rke). Mod denne antagelse taler dog, at komet Hale-Bopp ikke beh°ver at vµre sσ st°vbelagt, som de kortperiodiske kometer er det. De m°rkest kendte asteroider har en albedo pσ kun 2%. Hvis Hale-Bopp havde en sσ lav reflektionsevne, ville dens kerne vµre 30% st°rre (ca. 55 km i diameter). Omvendt er den st°rst kendte albedo for et himmellegeme tµt pσ 90%. Hvis Hale- Bopp havde denne h°je reflektionsevne (en hvid, iset kerne), ville kernens diameter snarere i flg. beregningerne vµre i nµrheden af 8 km i diameter.

En vµsentlig usikkerhed er ekstrapolation af stigende lysstyrke ind i det uopl°ste omrσde omkring kernen (<440 km). Det er formentlig sσdan, at noget af den observerede maksimale lysstyrke har at g°re med selve komaen, men ved at benytte den meget konservative antagelse, at komaens lysstyrkefordeling er fuldstµndig jµvn, kan man regne ud, at Hale-Bopp's kerne i hvert fald er mindre end 70 km (stadig ved en albedo pσ 4%).

Pσ grundlag af disse usikre forudsµtninger kan kernens diameter siges at vµre mellem 10 km og 70 km i diameter. Et godt gµt ville vµre 30-40 km.

Bj°rn Franck J°rgensen



Denne side vedligeholdes af tycho@inet.uni-c.dk

Tilbage til Planetariets hjemmeside