Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)

В результате динамического моделирования процесса формирования пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) было воспроизведено распределение яркости в ее пылевом хвосте. Для моделирования использовалась модель, разработанная П. П. Корсуном на базе статистического подхода Монте-Карло. Адекватность моде...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2015
Hauptverfasser:	Харчук, С.В., Іванова, О.В., Корсун, П.П.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Головна астрономічна обсерваторія НАН України 2015
Schriftenreihe:	Кинематика и физика небесных тел
Schlagworte:	Динамика и физика тел Солнечной системы
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149536
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) / С.В. Харчук, О.В. Іванова, П.П. Корсун, О.Р. Баранський // Кинематика и физика небесных тел. — 2015. — Т. 31, № 5. — С. 30-36. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-149536
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1495362019-02-26T01:23:30Z Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) Харчук, С.В. Іванова, О.В. Корсун, П.П. Корсун, П.П. Динамика и физика тел Солнечной системы В результате динамического моделирования процесса формирования пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) было воспроизведено распределение яркости в ее пылевом хвосте. Для моделирования использовалась модель, разработанная П. П. Корсуном на базе статистического подхода Монте-Карло. Адекватность модели определялась степенью совпадения наборов наблюдаемых и модельных изофот. Получены оценки физических параметров пылинок, которые сформировали пылевую составляющую атмосферы кометы: диапазон радиусов (0.7—100 мкм), показатель степени закона распределения по радиусам (–2.4), диапазон скоростей (6—135 м/с), максимальный возраст пылевых частиц (88 сут). У результаті динамічного моделювання процесу формування пилового хвоста комети C/2012 K5 (LINEAR) відтворено розподіл яскравості у її пиловому хвості. Для моделювання використовувалась модель, розроблена П. П. Корсуном на базі статистичного підходу Монте-Карло. Адекватність моделі визначалась ступенем збігу спостережених і модельних наборів ізофот. Отримано оцінки фізичних параметрів пилинок, які сформували пилову складову атмосфери комети: діапазон радіусів (0.7—100 мкм), показник степеня закону розподілу по радіусах (–2.4), діапазон швидкостей (6—135 м/с), максимальний вік пилових частинок (88 діб). The results of dynamic modelling of the dust tail formation of comet C/2012 K5 (LINEAR) are presented. A Monte Carlo model developed by Korsun was used to fit the observed tail. The adequacy of the model was defined by the match of the observed and modelled isophotes. As a result of successful simulation we obtained the following physical parameters of comet dust particles that formed the tail: the range of radii (0.7—100 μm), the power index of the radius distribution law (–2.4), velocity range (6—135 m/s), the maximum age of the dust particles (88 days). 2015 Article Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) / С.В. Харчук, О.В. Іванова, П.П. Корсун, О.Р. Баранський // Кинематика и физика небесных тел. — 2015. — Т. 31, № 5. — С. 30-36. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 0233-7665 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149536 523.64 uk Кинематика и физика небесных тел Головна астрономічна обсерваторія НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Динамика и физика тел Солнечной системы Динамика и физика тел Солнечной системы
spellingShingle	Динамика и физика тел Солнечной системы Динамика и физика тел Солнечной системы Харчук, С.В. Іванова, О.В. Корсун, П.П. Корсун, П.П. Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) Кинематика и физика небесных тел
description	В результате динамического моделирования процесса формирования пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) было воспроизведено распределение яркости в ее пылевом хвосте. Для моделирования использовалась модель, разработанная П. П. Корсуном на базе статистического подхода Монте-Карло. Адекватность модели определялась степенью совпадения наборов наблюдаемых и модельных изофот. Получены оценки физических параметров пылинок, которые сформировали пылевую составляющую атмосферы кометы: диапазон радиусов (0.7—100 мкм), показатель степени закона распределения по радиусам (–2.4), диапазон скоростей (6—135 м/с), максимальный возраст пылевых частиц (88 сут).
format	Article
author	Харчук, С.В. Іванова, О.В. Корсун, П.П. Корсун, П.П.
author_facet	Харчук, С.В. Іванова, О.В. Корсун, П.П. Корсун, П.П.
author_sort	Харчук, С.В.
title	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)
title_short	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)
title_full	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)
title_fullStr	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)
title_full_unstemmed	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)
title_sort	модельный анализ пылевого хвоста кометы c/2012 k5 (linear)
publisher	Головна астрономічна обсерваторія НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Динамика и физика тел Солнечной системы
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149536
citation_txt	Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR) / С.В. Харчук, О.В. Іванова, П.П. Корсун, О.Р. Баранський // Кинематика и физика небесных тел. — 2015. — Т. 31, № 5. — С. 30-36. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.
series	Кинематика и физика небесных тел
work_keys_str_mv	AT harčuksv modelʹnyjanalizpylevogohvostakometyc2012k5linear AT ívanovaov modelʹnyjanalizpylevogohvostakometyc2012k5linear AT korsunpp modelʹnyjanalizpylevogohvostakometyc2012k5linear AT korsunpp modelʹnyjanalizpylevogohvostakometyc2012k5linear
first_indexed	2025-07-12T22:21:50Z
last_indexed	2025-07-12T22:21:50Z
_version_	1837481505894432768
fulltext	ÓÄÊ 523.64 Ñ. Â. Õàð÷óê1, Î. Â. ²âàíîâà1, Ï. Ï. Êîðñóí1, Î. Ð. Áàðàíñüêèé2 1Ãîëîâíà àñòðîíîì³÷íà îáñåðâàòîð³ÿ Íàö³îíàëüíî¿ àêàäåì³¿ íàóê Óêðà¿íè âóë. Àêàäåì³êà Çàáîëîòíîãî 27, Êè¿â, 03680 kharchuk@mao.kiev.ua, sandra@mao.kiev.ua, korsun@mao.kiev.ua 2Àñòðîíîì³÷íà îáñåðâàòîð³ÿ Êè¿âñüêîãî óí³âåðñèòåòó ³ì. Òàðàñà Øåâ÷åíêà âóë. Îáñåðâàòîðíà 3, Êè¿â-53, 04053 Ìîäåëüíèé àíàë³ç ïèëîâîãî õâîñòà êîìåòè C/2012 K5 (LIN EAR) Ó ðåçóëüòàò³ äèíàì³÷íîãî ìîäåëþâàííÿ ïðîöåñó ôîðìóâàííÿ ïèëî - âîãî õâîñòà êîìåòè C/2012 K5 (LINEAR) â³äòâîðåíî ðîçïîä³ë ÿñêðà - âîñò³ ó ¿¿ ïèëîâîìó õâîñò³. Äëÿ ìîäåëþâàííÿ âèêîðèñòîâóâàëàñü ìî - äåëü, ðîçðîáëåíà Ï. Ï. Êîðñóíîì íà áàç³ ñòàòèñòè÷ íîãî ï³äõîäó Ìîí - òå-Êàðëî. Àäåêâàòí³ñòü ìîäåë³ âèçíà÷àëàñü ñòó ïå íåì çá³ãó ñïî ñòå - ðå æåíèõ ³ ìîäåëüíèõ íàáîð³â ³çîôîò. Îòðèìàíî îö³í êè ô³çè÷íèõ ïà - ðà ìåòð³â ïèëèíîê, ÿê³ ñôîðìóâàëè ïèëî âó ñêëàäîâó àòìîñôåðè êîìå - òè: ä³àïàçîí ðàä³óñ³â (0.7—100 ìêì), ïî êàçíèê ñòåïåíÿ çàêîíó ðîçïî - ä³ëó ïî ðàä³óñàõ (–2.4), ä³àïàçîí øâèäêîñ òåé (6—135 ì/ñ), ìàêñèìàëü - íèé â³ê ïèëîâèõ ÷àñòèíîê (88 ä³á). ÌÎÄÅËÜÍÛÉ ÀÍÀËÈÇ ÏÛËÅÂÎÃÎ ÕÂÎÑÒÀ ÊÎÌÅÒÛ C/2012 K5 (LINEAR), Õàð÷óê Ñ. Â., Èâàíîâà À. Â., Êîðñóí Ï. Ï., Áàðàíñêèé À. Ð. — Â ðåçóëüòàòå äèíàìè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññà ôîðìèðîâàíèÿ ïûëåâîãî õâîñòà êîìåòû C/2012 K5 (LINEAR) áûëî âîñïðîèçâåäåíî ðàñïðåäåëåíèå ÿðêîñòè â åå ïûëåâîì õâîñòå. Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ èñ - ïîëü çîâàëàñü ìîäåëü, ðàçðàáîòàííàÿ Ï. Ï. Êîðñóíîì íà áàçå ñòàòèñ - òè÷ åñêîãî ïîäõîäà Ìîíòå-Êàðëî. Àäåêâàòíîñòü ìîäåëè îïðåäåëÿ - ëàñü ñòå ïå íüþ ñîâïàäåíèÿ íàáîðîâ íàáëþäàåìûõ è ìîäåëüíûõ èçî - ôîò. Ïîëó÷åíû îöåíêè ôèçè ÷åñ êèõ ïà ðàìåòðîâ ïûëèíîê, êîòîðûå ñôîð ìèðîâàëè ïûëåâóþ ñî ñòàâ ëÿþ ùóþ àòìîñôåðû êîìåòû: äèàïà - çîí ðàäèóñîâ (0.7—100 ìêì), ïîêàçàòåëü ñòåïåíè çàêîíà ðàñïðå äå - ëåíèÿ ïî ðàäèóñàì (–2.4), äèàïà çîí ñêîðîñ òåé (6—135 ì/ñ), ìàêñè - ìàëü íûé âîçðàñò ïûëåâûõ ÷àñòèö (88 ñóò). MODEL ANALYSIS OF THE DUST TAIL OF COMET C/2012 K5 (LINE - AR), by Kharchuk S. V., Ivanova O. V., Korsun P. P., Baransky O. R. — The re sults of dy namic mod el ling of the dust tail for ma tion of comet C/2012 K5 30 ISSN 0233-7665. Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë. 2015. Ò. 31, ¹ 5 © Ñ. Â. ÕÀÐ×ÓÊ, Î. Â. ²ÂÀÍÎÂÀ, Ï. Ï. ÊÎÐÑÓÍ, Î. Ð. ÁÀÐÀÍÑÜÊÈÉ, 2015 31 ÌÎÄÅËÜÍÈÉ ÀÍÀË²Ç ÏÈËÎÂÎÃÎ ÕÂÎÑÒÀ (LINEAR) are pre sented. A Monte Carlo model de vel oped by Korsun was used to fit the ob served tail. The ad e quacy of the model was de fined by the match of the ob served and mod elled isophotes. As a re sult of suc cess ful sim - u la tion we ob tained the fol low ing phys i cal pa ram e ters of comet dust par ti - cles that formed the tail: the range of ra dii (0.7—100 mm), the power index of the ra dius dis tri bu tion law (–2.4), ve loc ity range (6—135 m/s), the max i - mum age of the dust par ti cles (88 days). ÂÑÒÓÏ Âèâ÷åííÿ ïðèðîäè êîìåò âàæëèâå â êîíòåêñò³ ðîçóì³ííÿ åâîëþö³¿ Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè. Êîìåòè, ïåðåáóâàþ÷è íà ¿¿ îêîëèöÿõ, â ïîë³ ñëàáêî¿ ðàä³àö³¿, ì³ñòÿòü ïåðâèííó, ïðàêòè÷íî íå ïåðåðîáëåíó ðå÷îâèíó, ÿêà çàëèøèëàñÿ ç ÷àñ³â ôîðìóâàííÿ Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè. Òîìó äîñë³äæåííÿ äèíàì³÷íî íîâèõ êîìåò, ÿê³ âïåðøå ïîòðàïëÿþòü ó âíóòð³øí³ ÷àñòèíè Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè, ìîæå äàòè íîâó ³íôîðìàö³þ ïðî óìîâè ¿õíüîãî ôîðìóâàííÿ, ô³çè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ïèëó òà ãàçó òà ìåõàí³çìè âçàºìîä³¿ ç ì³æïëàíåòíèì ñåðåäîâèùåì. Ìîäåëüíà ³íòåðïðåòàö³ÿ ïðîöåñ³â ôîðìóâàííÿ ïèëîâèõ õâîñò³â äàñòü ³íôîðìàö³þ ïðî ïðèðîäó ïèëèíîê ó õâîñòàõ êîìåò, ïðî ¿õí³ ðîçì³ðè òà ðîçïîä³ë çà ðîçì³ðàìè, à òàêîæ ïðî ÷àñ æèòòÿ â ïîë³ ñî - íÿ÷íî¿ ðàä³àö³¿. Îòðèìàí³ ðåçóëüòàòè äîçâîëÿòü ðîçøèðèòè óÿâëåííÿ ïðî ð³çíîìàí³òí³ñòü ïèëó, ÿêèé ì³ñòèòüñÿ â ð³çíèõ êîìåòàõ, ïîõîäæåí - íÿ òà äèíàì³÷íèé âíåñîê ð³çíèõ êîìåò ó ì³æïëàíåòíó ïèëîâó õìàðó. Ðîáîòó ïðèñâÿ÷åíî äèíàì³÷íîìó ìîäåëþâàííþ ïèëîâîãî õâîñòà äè íàì³÷íî íîâî¿ êîìåòè C/2012 K5 (LIN EAR). Êîìåòà áóëà â³äêðèòà 25 òðàâíÿ 2012 ðîêó ïðîãðàìîþ ïîøóêó íàâêîëîçåìíèõ àñòåðî¿ä³â (Lin coln Near-Earth As ter oid Re search, LIN EAR), êîëè ìàëà áëèñê 18.5m. Êîìåòà ïðîéøëà ïåðèãåë³é 28 ëèñòîïàäà 2011 ð. (q = 1.14 à. î., å = 0.9985), îäíàê íàéá³ëüøîãî áëèñêó âîíà äîñÿãëà íà ïî÷àòêó 2013 ðîêó (= 8m). ÎÁÐÎÁÊÀ ÇÎÁÐÀÆÅÍÜ ÒÀ ÎÏÈÑ ÌÎÄÅË² Äëÿ äèíàì³÷íîãî ìîäåëþâàííÿ áóëî âèêîðèñòàíî ðÿä ôîòîìåòðè÷íèõ çîáðàæåíü êîìåòè C/2012 K5 (LIN EAR), îòðèìàíèõ 27 âåðåñíÿ 2012 ðîêó, êîëè êîìåòà ïåðåáóâàëà íà â³äñòàí³ 1.5 à. î. â³ä Ñîíöÿ òà 1.8 à. î. â³ä Çåìë³. Ñïîñòåðåæåííÿ êîìåòè áóëè îòðèìàí³ Î. Áàðàíñüêèì íà òå - ëåñêîï³ ÀÇÒ-8 (Àñòðîíîì³÷íà îáñåðâàòîð³ÿ Êè¿âñüêîãî óí³âåðñèòåòó ³ì. Òàðàñà Øåâ÷åíêà, ñ. Ë³ñíèêè). Ôîòî ìåòðè÷í³ äàí³ áóëè îòðèìàí³ ç äîïîìîãîþ øèðîêîñìóãîâîãî ô³ëüòðà R. ßê ïðèéìà÷ âèïðîì³íþâàííÿ âèêîðèñòîâóâàëàñü ÏÇÇ ìàòðèöÿ PL47-10 FLI ðîçì³ðîì 1024´1024 ïêë. Ðîçì³ð îòðèìàíèõ çîáðàæåíü òà ìàñøòàá â ðåæèì³ àïàðàòíîãî á³í³íãó 2´2 ñêëàäàº 16´16¢ òà 0.99²/ïêë â³äïîâ³äíî. Ï³ñëÿ öüîãî áóëî ïðîâåäåíî ðåäóêö³þ îòðèìàíèõ äàíèõ çà äîïî - ìî ãîþ êîä³â ïàêåòà IDL. Öÿ ïîïåðåäíÿ îáðîáêà ñïîñòåðåæíèõ äàíèõ äîç âîëÿº âðàõóâàòè îñîáëèâîñò³ ìàòðèö³, î÷èñòèòè çîáðàæåííÿ â³ä ñë³ ä³â êîñì³÷íèõ ÷àñòèíîê òà âðàõóâàòè ïëîñêå ïîëå. Îñê³ëüêè çîáðàæåííÿ êîìåòè çì³ùóºòüñÿ â³äíîñíî ç³ðîê ïîëÿ, âñ³ êàäðè çì³ùóâàëèñÿ òàêèì ÷èíîì, ùîá çîáðàæåííÿ êîìåòè çàëèøàëîñÿ “íåðóõîìèì”. Ç ö³ºþ ìåòîþ âèì³ðþâàëèñü ïîëîæåííÿ öåíòð³â îáðà - íèõ ç³ðîê ïîëÿ òà öåíòðà êîìåòè, âñ³ çîáðàæåííÿ ïðèâîäèëèñÿ äî ºäè - íîãî öåíòðà, ÿêèé â³äïîâ³äàº êîîðäèíàòàì öåíòðà çîáðàæåííÿ êîìåòè íà îäíîìó ç êàäð³â. Ï³ñëÿ âèëó÷åííÿ ôîíó íåáà äî íàáîðó êàäð³â ç³ çì³ ùåíèìè çîáðàæåííÿìè çàñòîñîâóâàëàñÿ ì³æêàäðîâà ìåä³àííà ô³ëüò ðàö³ÿ, ùî äî çâîëèëî çá³ëüøèòè â³äíîøåííÿ ñèãíàë/øóì, à òàêîæ ÷àñòêîâî ïîç áóòèñÿ ç³ðîê ïîëÿ. Öåé íàá³ð ñóìàðíèõ êàäð³â ï³ñëÿ ìåä³àííî¿ ô³ëüòðà ö³¿ äàâ çîáðàæåííÿ, ÿêå âèêîðèñòîâóâàëîñÿ äëÿ ïîäàëüøîãî äèíàì³÷ íîãî ìîäåëþâàííÿ ïèëîâîãî õâîñòà êîìåòè. Íàñàìê³íåöü áóëè âèçíà ÷å í³ îð³ºíòàö³ÿ òà ìàñøòàá îòðèìàíîãî ñóìàð - íîãî çîáðàæåííÿ, ùî º íåîáõ³äíèì äëÿ ïðàâèëüíîãî ìîäåëþâàííÿ ïèëîâîãî õâîñòà êîìåòè. Ìîäåëüíå â³äòâîðåííÿ ïèëîâîãî õâîñòà êîìåò çä³éñíþâàëîñü çà äîïî ìîãîþ ìîäåë³, ðîçðîáëåíî¿ Ï. Ï. Êîðñóíîì [12] íà áàç³ ñòàòèñòè÷ - íîãî ï³äõîäó Ìîíòå-Êàðëî [3]. Ìîäåëü áóëà óñï³øíî àïðîáîâàíà ïðè ìîäåëþâàíí³ õâîñò³â êîìåò C/1995 O1 (Hale-Bopp) [2], C/2003 WT42 (LIN EAR) [12] òà ³í. Ïðè ìîäåëüíîìó àíàë³ç³ ïèëîâîãî õâîñòà êîìåòè C/2012 K5 (LIN EAR), ÿêà íà ìîìåíò ñïîñòåðåæåííÿ ïåðåáóâàëà íà áëèçüê³é äî Ñîíöÿ â³äñòàí³ (1.5 à. î.) ìè âðàõîâóâàëè, ùî êðèæàíèé êîìïîíåíò êîíãëîìåðàòó ïîâí³ñòþ ñóáë³ìóâàâ, ³ ìè àíàë³çóºìî ðóõ ñèëüíî ïîðèñòèõ òóãîïëàâêèõ ïèëîâèõ ÷àñòèíîê. Äëÿ ïîáóäîâè ïèëîâèõ àòìîñôåð êîìåò ó ìîäåë³ ïðîñòåæóºòüñÿ òðà ºê òîð³ÿ êîæíî¿ îêðåìî¿ ïèëèíêè â³ä ìîìåíòó ¿¿ âèëüîòó ³ç çîíè ç³òêíåíü íàâêîëî ÿäðà êîìåòè äî ìîìåíòó ñïîñòåðåæåííÿ. Äëÿ öüîãî çà äàþòüñÿ ìîäåëüí³ ïàðàìåòðè: ìàêñèìàëüíèé â³ê ïèëèíîê, ÿê³ ìî - æóòü ôîðìóâàòè õâ³ñò, ñòåï³íü g ðîçïîä³ëó çà ðîçì³ðàìè ïèëèíîê (n a( ) = ag ), ãåîìåòðè÷íèé õàðàêòåð ïèëîóòâîðåííÿ. Ïî àëãîðèòìó Ìîí òå-Êàðëî çàäàºòüñÿ ÷àñ ³ íàïðÿìîê âèëüîòó ïèëèíêè, ¿¿ ðàä³óñ, çðåø òîþ îá÷èñëþºòüñÿ øâèä ê³ñòü âèëüîòó ïèëèíêè ³ç çîíè ç³òêíåíü. Äàë³ äëÿ êîæíî¿ ïèëèíêè ðîçâ’ÿçóºòüñÿ ñèñòåìà ð³âíÿíü ðóõó ï³ä ä³ºþ äâîõ îñíîâíèõ ñèë: ñîíÿ÷íî¿ ãðàâ³òàö³¿ (FG) ³ òèñêó ñîíÿ÷íîãî âèïðîì³íþâàííÿ (FR). Ðóõ ÷àñòèíîê çðó÷íî ðîçãëÿäàòè â íå³íåðö³éí³é êîìåòîöåíòðè÷í³é ñèñòåì³ êîîðäèíàò {x h z, , }. Òàêîæ âèêîðèñòî âóâà - ëèñü â³äïîâ³äí³ ñôåðè÷í³ êîîðäèíàòè r, ,j q. Ñèñòåìó ð³âíÿíü ðóõó ïè - ëèíêè òîä³ ìîæíà ïîäàòè ó âèãëÿä³ [4, 5] && ( ) && & &x m b x m x qh q x qh m= - - + - + + + +s c s r y x r 1 2 1 3 3 2 2 , && ( ) && & &h m b h m h qx q h qx= - - - - + -s c y x 1 2 3 3 2 , 32 Ñ. Â. ÕÀÐ×ÓÊ ÒÀ ²Í. && ( )z m b z m z = - - -s c y x 1 3 3 , äå m s sGm= — ñîíÿ÷íèé ãðàâ³òàö³éíèé ïàðàìåòð, m c cGm= — ãðà - â³ òàö³éíèé ïàðàìåòð êîìåòè, r, & ,&&q q — â³äïîâ³äíî ãåë³îöåíòðè÷íà â³ä - ñòàíü êîìåòè, ¿¿ êóòîâà øâèäê³ñòü ³ êóòîâå ïðèñêîðåííÿ â³äíîñíî Ñîí - öÿ; x = + +x h z2 2 2 , y r= + + +( )x h z2 2 2 . Ïåðøèé äîäàíîê ñèñ - òåìè ð³âíÿíü ðóõó — ãðàâ³òàö³éí³ ñèëè Ñîíöÿ ç ïîïðàâêîþ íà òèñê âè - ïðîì³íþâàííÿ (b). Äðóãèé äîäàíîê — ñèëà òÿæ³ííÿ êîìåòíîãî ÿäðà, ³íø³ äîäàíêè º êîðåêö³ÿìè íà íå³íåðö³éí³ åôåêòè. Êîîðäèíàòè x òà h ëåæàòü ó ïëîùèí³ îðá³òè êîìåòè, x íàïðàâëåíà ïðîòèëåæíî äî íà - ïðÿì êó íà Ñîíöå, h — ïðîòèëåæíî äî íàïðÿìêó ðóõó êîìåòè íàâêîëî Ñîíöÿ, z íàïðàâëåíà ïåðïåíäèêóëÿðíî äî ïëîùèíè îðá³òè. Ðîçâ’ÿçêàìè ñèñòåìè ð³âíÿíü ðóõó º êîîðäèíàòè îäí³º¿ ïèëèíêè íà ìîìåíò ñïîñòåðåæåííÿ, à ¿õíÿ ñóêóïí³ñòü äàº ìîäåëüíèé ïèëîâèé õâ³ñò êîìåòè. Îòðèìàí³ êîìåòîöåíòðè÷í³ êîîðäèíàòè ïèëèíîê ïðîåê - òó þòüñÿ íà êàðòèííó ïëîùèíó äëÿ ïîð³âíÿííÿ ç³ ñïîñòåðåæíèìè äà - íèìè. Âèðàç äëÿ áåçðîçì³ðíî¿ âåëè÷èíè b = FR/FG ìàº âèãëÿä [8] b r= 057. /Q apr , äå Q pr — åôåêòèâí³ñòü ðàä³àö³éíîãî òèñêó, r — ãóñòèíà (ã/ñì3), a — ðàä³óñ ïèëèíêè (ìêì). Äëÿ ÷àñòèíîê a ³ 0.2 ìêì Q pr çàëèøàºòüñÿ ïðèáëèçíî íåçì³ííèì, à çíà÷åííÿ b ïðîïîðö³éíå a-1 [8]. Ó õîä³ äàíèõ ìîäåëüíèõ äîñë³äæåíü ãóñòèíó ïîðèñòèõ ïèëîâèõ ÷àñòèíîê áóëî ïðèé íÿòî ð³âíîþ r = 1 ã/ñì3. Ïèëîâ³ ÷àñòèíêè, âèõîïëåí³ ç ïîâåðõí³ ÿäðà ãàçàìè, çàëèøàþòü çîíó ç³òêíåíü ç óñòàëåíîþ øâèäê³ñòþ, ÿêà ìîæå áóòè âèçíà÷åíà åìï³ðè÷íîþ ôîðìóëîþ [7, 14] V Ar ad= - -0 5 0 5. . . Òóò V — øâèäê³ñòü âèêèäó ïèëèíîê, A — ÷èñëîâèé ïàðàìåòð, rd — ãåë³îöåíòðè÷íà â³äñòàíü ïèëèíêè, a — ðàä³óñ ïèëèíêè. Äîäàòêîâî áóëî ïðèéíÿòî, ùî óñòàëåí³ øâèäêîñò³ õàðàêòåðèçóþòüñÿ ðîçïîä³ëîì Ãàóññà. Ñåðåäíº çíà÷åííÿ ðîçïîä³ëó ñòàíîâèòü íàéá³ëüø éìîâ³ðíå çíà÷åííÿ V, à â³äíîñíå ñòàíäàðòíå â³äõèëåííÿ äîð³âíþº 0.1. ßê â³äîìî, ï³ñëÿ âèâ³ëüíåííÿ ç ÿäðà êîìåòè äèíàì³÷íî íå â³ää³ëåí³ íåéòðàëüíèé ãàç ³ ïèë ôîðìóþòü êîìó. Òà âæå çà ê³ëüêà äåñÿòê³â êîìåòíèõ ðàä³óñ³â â³ä ïîâåðõí³ ïèë äèíàì³÷íî â³ää³ëÿºòüñÿ â³ä ãàçó ³ ôîðìóº ïèëîâèé õâ³ñò [6]. Íàøîþ ìåòîþ áóëî äîìîã òèñÿ ó ïðîöåñ³ ìîäåëþâàííÿ ç³ñòàâëåííÿ ìîäåëüíèõ òà ñïîñòåðåæíèõ ³çîôîò. ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß ÒÀ ÎÁÃÎÂÎÐÅÍÍß ÐÅÇÓËÜÒÀÒ²Â Ìîäåëþâàííÿ çä³éñíþâàëîñÿ çà äîïîìîãîþ êîìï’þòåðíî¿ ïðîãðàìè, íàïèñàíî¿ íà àëãîðèòì³÷í³é ìîâ³ Ôîðòðàí. ²íòåðôåéñ çàïóñêó ³ êîíò - 33 ÌÎÄÅËÜÍÈÉ ÀÍÀË²Ç ÏÈËÎÂÎÃÎ ÕÂÎÑÒÀ ðîëþ îòðèìàíèõ îá÷èñëåíü áóâ ðåàë³çîâàíèé ÷åðåç ïàêåò IDL, çîð³ºí - òî âàíèé íà àíàë³ç çîáðàæåíü. Îñíîâîþ êðèòåð³þ óçãîäæåíîñò³ ñïîñòå - ðåæåíèõ ³ ìîäåëüíèõ äàíèõ ñëóãóâàâ ñòóï³íü çá³ãó íàáîð³â ³çîôîò. Çíà ÷åííÿ âñ³õ ìîäåëüíèõ ïàðàìåòð³â äëÿ çðó÷íîñò³ çàäàâàëèñÿ â îêðå - ìîìó ôàéë³. Ó ðåçóëüòàò³ ìîäåëþâàííÿ áóëè îòðèìàí³ îïòè ìàëü í³ ìî - äåëü í³ ïàðàìåòðè, ÿê³ â³äïîâ³äàþòü äîñÿãíóòîìó ç³ñòàâ ëåííþ ³çîôîò, ³ ÿê³ º õàðàêòåðèñòèêàìè ïèëó, ùî ôîðìóº ïèëîâó ñêëà äîâó àòìîñôåðè êîìåòè C/2012 K5. Ìîäåëüíå çîáðàæåííÿ áóëî óòâî ðåíå ç 200 ìëí ÷àñ - òèíîê. Äæåðåëîì ïèëîóòâîðåííÿ ñëóæèâ êîíóñ, íà ïðàâ ëåíèé íà Ñîí - öå ç êóòîì ðîçêðèâó 100°, òîáòî àêòèâí³ñòü ïðîÿâ ëÿëà çíà÷íà ÷àñòèíà îñâ³ò ëåíî¿ ñîíöåì ïîâåðõí³ êîìåòè. Ó ðåçóëüòàò³ ìîäåëüíèõ äîñë³ä - æåíü áóëè îòðèìàí³ îïòèìàëüí³ ìîäåëüí³ ïàðàìåòðè (ðàä³óñè, øâèä - êîñò³, ìàêñèìàëüíèé â³ê ïèëèíîê ³ ïîêàçíèê ñòåïåíÿ g ¿õ íüî ãî ðîçïîä³ëó çà ðîçì³ðàìè), ÿê³ º õàðàêòåðèñòèêàìè ïè ëó, ùî ôîðìóº ïèëîâó ñêëàäîâó àòìîñôåðè êîìåò. Çíà÷åííÿ ìîäåëü íèõ ïàðàìåòð³â òàê³: ìàêñèìàëüíèé â³ê ïèëèíîê — 88 ä³á, ðàä³óñè ïèëèíîê a = 0.7... 100 ìêì, ñòåï³íü çàêîíó ðîçïîä³ëó çà ðîçì³ðàìè g = –2.4, øâèäêîñò³ ïèëèíîê V = 6...135 ì/ñ. Íà ðèñ. 1 ïîêàçàíî ðîçì³ùåí³ ïîðó÷ ñïîñòåðåæíå (çë³âà) òà ìî - äåëü íå (ñïðàâà) çîáðàæåííÿ, à íà ðèñ. 2 — íàêëàäåí³ îäèí íà ³íøèé íàáîðè ñïîñòåðåæíèõ òà ìîäåëüíèõ ³çîôîò. Îòðèìàíå íàìè ó ðåçóëüòàò³ ìîäåëþâàííÿ çíà÷åííÿ ñòåïåíÿ çà - êîíó ðîçïîä³ëó çà ðîçì³ðàìè (g = –2.4) â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä òèõ, ùî ïî - â³ äîìëÿëèñÿ äëÿ áàãàòüîõ êîìåò (g = –3...–4), õî÷à âîíî, íàïðèêëàä, â³äïîâ³äàº ñòåïåíþ, îòðèìàíîìó äëÿ êîìåòè Shoe maker-Levy 9 (g = 34 Ñ. Â. ÕÀÐ×ÓÊ ÒÀ ²Í. Ðèñ. 1. Çîáðàæåííÿ êîìåòè C/2012 K5: ñïðàâà — ìîäåëüíå, çë³âà — ñïîñòåðåæíå. Ðîçì³ð çîáðàæåííÿ 4.7´4.7¢ (375 òèñ. êì) = –2.3) [9] ³ êîìåòè 1P/Halley [13]. Âèì³ðþâàííÿ ïîòîê³â ïèëó ï³ä ÷àñ ïðîõîäæåííÿ êîñì³÷íèõ àïàðàò³â ïîáëèçó ÿäåð êîìåò 1P/Halley («Äæîò òî») òà 81P/Wild 2 («Ñòàðäàñò») òàêîæ ïîêàçàëè íàÿâí³ñòü ÷àñ - òèíîê ó äóæå øèðîêîìó ä³àïàçîí³ ðàä³óñ³â — â³ä íàíîìåòð³â äî ì³ ë³ ìåò ð³â ³ç ïðèáëèçíî ñòåïåíåâèì çàêîíîì ðîçïîä³ëó ç ³íäåêñîì â³ä –2 äî –4, çàëåæíî â³ä ðîçì³ð³â ïèëèíîê ³ ¿õíüîãî ðîçòàøóâàííÿ â êîì³ êîìåòè [11]. Îòðèìàí³ â ðåçóëüòàò³ ìîäåëþâàííÿ îö³íêè øâèäêîñòåé (6... 135 ì/ñ) óçãîäæóþòüñÿ ç îö³íêîþ øâèäêîñòåé ïèëó êîìåòè 9P/Tem pel, âè ä³ ëåíîãî ç³ øòó÷íî óòâîðåíîãî êðàòåðà ï³ä ÷àñ ì³ñ³¿ Deep Im pact. Êî - ìå òà òîä³ ïåðåáóâàëà íà â³äñòàí³ áëèçüêî 1.5 à. î., ³ øâèäêîñò³, äîñÿã - íóò³ ïèëîì ï³ñëÿ ïèëîãàçîâî¿ âçàºìîä³¿, ëåæàëè â ä³àïàçîí³ â³ä 10 äî 600 ì/ñ äëÿ ÷àñòèíîê â³ä 0.1 äî 100 ìêì [10]. Àâòîðàìè ðàí³øå áóëî ïðîâåäåíå ìîäåëüíå äîñë³äæåííÿ ïèëîâîãî êîìïîíåíòà õâîñòà êîìåòè C/2012 S1 (ISON) [1], êîëè êîìåòà ïåðå - áóâàëà íà â³äñòàí³ 1.45 à. î. â³ä Ñîíöÿ. Ó ðåçóëüòàò³ ìîäåëþâàííÿ áóëè îòðèìàí³ òàê³ îö³íêè: ðàä³óñè ïèëèíîê ëåæàëè ó ìåæàõ 0.5—16.6 ìêì, øâèäêîñò³ ïèëèíîê — ó ìåæàõ 17—130 ì/ñ. Ìàêñèìàëüíèé â³ê ÷àñ - òèíîê, ÿê³ ìîãëè ôîðìóâàòè õâ³ñò, ñòàíîâèâ 25 ä³á. Ñòåï³íü ðîçïîä³ëó çà ðîçì³ðàìè ïèëèíîê íå çì³íþâàâñÿ ç ÷àñîì ³ ìàâ çíà÷åííÿ g = –2.5. ßê áà÷èìî, ïðè ïîä³áíèõ â³äñòàíÿõ â³ä Ñîíöÿ ³ çíà÷åííÿõ ïîêàçíèêà ðîçïîä³ëó ïèë, ùî ôîðìóâàâ ïèëîâèé õâ³ñò êîìåòè C/2012 K5 (LIN - EAR), ìàº øèðøèé ä³àïàçîí ðàä³óñ³â òà øâèäêîñòåé ïèëèíîê. ÂÈÑÍÎÂÊÈ Íàì âäàëîñÿ â³äòâîðèòè â³äíîñíèé ðîçïîä³ë ÿñêðàâîñò³ ó ïèëîâîìó õâîñò³ êîìåòè C/2012 K5 (LIN EAR) çà äîïîìîãîþ äèíàì³÷íîãî ìîäå - ëþ âàííÿ íà îñíîâ³ àëãîðèòìó Ìîíòå-Êàðëî. ßê ðåçóëüòàò ìîäåëþâàí - íÿ ìè îòðèìàëè ìîäåëüí³ ïàðàìåòðè, ÿê³ º ô³çè÷íèìè õàðàêòåðèñ òè êà - ìè ïèëîâèõ ÷àñòèíîê, ùî ôîðìóþòü õâ³ñò êîìåòè: ìàêñèìàëüíèé â³ê ïèëèíîê ñòàíîâèòü 88 ä³á, øâèäêîñò³ âèëüîòó çíàõîäÿòüñÿ â ä³àïàçîí³ â³ä 6 äî 135 ì/ñ, ðàä³óñè ïèëèíîê — ó ä³àïàçîí³ â³ä 0.7 äî 100 ìêì, à çíà÷åííÿ ñòåïåíÿ çàêîíó ðîçïîä³ëó çà ðîçì³ðàìè ñòàíîâèòü –2.4. Âèñëîâëþºìî ïîäÿêó ïðåçèä³¿ ÍÀÍ Óêðà¿íè çà ãðàíò íà ðîçðîáêó ïðîåêò³â íàóêîâî-äîñë³äíèõ ðîá³ò ìîëîäèì ó÷åíèì ÍÀÍ Óêðà¿íè. 35 ÌÎÄÅËÜÍÈÉ ÀÍÀË²Ç ÏÈËÎÂÎÃÎ ÕÂÎÑÒÀ Ðèñ. 2. Ìîäåëüí³ (ñóö³ëüí³ ë³í³¿) òà ñïîñòåðåæí³ (ïóíê - òèð) íàáîðè ³çîôîò ïèëîâîãî õâîñòà êîìåòè C/2012 K5 1. Õàð÷óê Ñ. Â., Èâàíîâà À. Â., Êîðñóí Ï. Ï. è äð. Èññëåäîâàíèå ñâîéñòâà ïûëè êî ìåòû C/2012 S1 (ISON) ïóòåì ìîäåëüíîãî àíàëèçà åå ïûëåâîãî õâîñòà // Àñòðîí. æóðí.—2014. 2. Õàð÷óê Ñ., Êîðñóí Ï., Ìèêóø Ã. Ìîäåëüíûé àíàëèç ïûëåâîãî õâîñòà êîìåòû Õåéëà — Áîïïà // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2009.—25, ¹ 5.—Ñ. 268—276. 3. Cashwell E. D., Everett C. J. The Monte Carlo method for ran dom walk prob lems. — New York: Pergamon Press, 1959. 4. Ch&&orny G. F. Es ti ma tions of the en ergy quasi-in te gral of the re stricted three-body pro b lem // Kinematics and Phys. of Celestial Bod ies. Suppl.—2005.—5.— P. 500— 503. 5. Ch&&orny G. F. Quasiintegrals of the photogravitational ec cen tric re stricted three-body prob lem with Poynting Rob ert son drag // Celest. Mech. Dynam. Astron.—2007.— 97.—P. 229—248. 6. Combi M. R., Kabin K., Dezeeuw D. L., et al. Dust-gas in ter re la tions in com ets: Ob ser va tions and the ory // Earth, Moon, and Plan ets.—1997.—79.—P. 275—306. 7. Delsemme A. H. Chem i cal com po si tion of cometary nu clei // Com ets / Ed. by L. Wilkening. — Ar i zona: Uni ver sity of Ar i zona Press, 1982.—P. 85—130.—(IAU Call. N 61). 8. Fernandez J. A., Jockers K. Na ture and or i gin of com ets // Re port on prog ress in phy s ics.—1983.—46.—P. 665—772. 9. Hahn J. M., Rettig T. W. Comet Shoe maker — Levy 9 dust size and ve loc ity dis tri bu tions // Astron. and Astrophys.—2000.—146.—P. 501—513. 10. Jorda L., Lamy P., Faury G., et al. Prop er ties of the dust cloud caused by the Deep Im pact ex per i ment // Icarus.—2007.—187.—P. 208—219. 11. Kolokolova L., Kimura H. Comet dust as a mix ture of ag gre gates and solid par ti cles: model con sis tent with ground-based and space-mis sion re sults // Earth, Plan ets and Space.—2010.—62, N 1.—P. 17—21. 12. Korsun P. P., Kulyk I. V., Ivanova O. V., et al. Dust tail of the ac tive dis tant comet C/2003 WT42 (LIN EAR) stud ied with pho to met ric and spec tro scopic ob ser va tions // Icarus.—2010.—210, N 2.—P. 916—929. 13. Mazets E. P., Aptekar R. L., Golenetskii S. V., et al. Comet Halley dust en vi ron ment from SP-2 de tec tor mea sure ments // Na ture.—1986.—321.—P. 276—278. 14. Sekanina Z., Larson S. M., Hainaut O., et al. Ma jor out burst of pe ri odic comet Halley at a he lio cen tric dis tance of 14 AU // Astron. and Astrophys.—1992.—263, N 1, 2.— P. 367—386. Ñòàòòÿ íàäiéøëà äî ðåäàêöi¿ 24.02.15 36 Ñ. Â. ÕÀÐ×ÓÊ ÒÀ ²Í.

Модельный анализ пылевого хвоста кометы C/2012 K5 (LINEAR)

Institution

Ähnliche Einträge