Ferrari spadło z nieba - jak umiera satelita GOCE

Ten miesiąc na moim blogu miał należeć do komet i przede wszystkim najbardziej oczekiwanej bohaterki tego roku - C/2012 S1 (ISON). Nie mogłem jednak nie wspomnieć o innym wydarzeniu, które miało miejsce dzisiejszej nocy na orbicie okołoziemskiej.

Pierwsze niepokojące informacje na temat GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) pojawiły się w październiku, kiedy Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła, że satelicie skończyło się paliwo. GOCE okrążał Ziemię po niskiej orbicie okołobiegunowej, niemalże dotykając ziemskiej atmosfery. Kiedy jeszcze funkcjonował normalnie, znajdował się na wysokości ok. 250 km nad Ziemią, gdzie już mogą dawać się we znaki wpływy atmosfery naszej planety. Dlatego nadano satelicie bardzo dopracowany aerodynamicznie kształt, umożliwiający poruszanie się tak nisko bez oporów powietrza. Stąd pochodzi jego przydomek "kosmiczne Ferrari".

Satelita zajmował się badaniem zmienności grawitacji Ziemi - jej odstępstw od średniej wartości "g" na różnych obszarach globu. Po starcie w 2009 r. nakierowano go na tak niską orbitę, aby możliwie bardzo zwiększyć wpływ grawitacji, dzięki czemu można było przeprowadzić bardziej szczegółowe badania.

Komety z grupy Kreutza - kosmiczni kamikadze - 19 dni do peryhelium C/2012 S1 (ISON)

Ponad 80% komet muskających Słońce stanowią komety z grupy Kreutza. Są to obiekty niezwykłe, ponieważ nie znajdziemy innej grupy ciał niebieskich zbliżających się do Słońca na tak ekstremalnie małe odległości. Przeważnie odległość tych komet do Słońca w trakcie największego zbliżenia wynosi około 0,005 jednostek astronomicznych. Jest to dystans zaledwie 2 razy większy niż ten dzielący Księżyc od Ziemi. Ciałom przelatującym obok gwiazdy na tak małej odległości, często dają się we znaki ogromne temperatury i bardzo silne oddziaływanie grawitacyjne Słońca.  Grupa komet została nazwana imieniem Heinricha Kreutza - niemieckiego astronoma, który jako pierwszy wykazał zależności między ciałami mijającymi Słońce bardzo blisko jego fotosfery.

Wielka Kometa Wrześniowa z 1882 r. - przedstawiciel komet z grupy Kreutza
Źródło: wikipedia.org

Wiodącą teorią wyjaśniającą powstanie najliczniejszej grupy komet w naszym Układzie Słonecznym jest rozpad bardzo dużej komety przelatującej ekstremalnie blisko Słońca w czasie od III w. n.e. Kolejne rozczłonowania obiektów przetrwałych tamten rozpad stoją za powstaniem tysięcy mniejszych komet, które po podobnej orbicie jak ich przodkowie, zbliżają się do Słońca, najczęściej kończąc w ten sposób swoje istnienie. Wiele z nich nie jesteśmy w stanie zaobserwować z Ziemi, ponieważ zwykle osiągają one maksimum jasności w odległości ponad 7 000 000 km od Słońca, czyli dosyć długo przed peryhelium, którego wartość przeważnie waha się od około 600 000 km do 1 400 000 km. Potem ich jasność drastycznie spada, przez co zaczynają zanikać w polu widzenia przyrządów do obserwacji. Zdarzały się co prawda komety z tej grupy, które stanowiły bardzo wdzięczny obiekt do obserwacji z uwagi na ich dużą jasność. Najjaśniejsza kometa XX wieku - C/1965 S1 (Ikeya-Seki) pochodziła właśnie z grupy Kreutza. 

Jeszcze krótsza historia komet muskających Słońce - 21 dni do peryhelium C/2012 S1 (ISON)

Komety poruszają się po wydłużonej orbicie okołosłonecznej, co jakiś czas zbliżając i oddalając się od Słońca. Niektóre z nich, jak prawdopodobnie kometa ISON, pochodzą z Obłoku Oorta, będącego najodleglejszym regionem Układu Słonecznego. Mogą nawet przybywać do nas z innego układu, z którego przed wieloma miliardami lat zostały wyrzucone, po czym tułały się bez celu w przestrzeni międzygwiezdnej. Takie ciała nazywają się kometami jednopojawieniowymi, bowiem jest niemal pewne, że ich bardzo długi okres orbitalny nie da ludziom możliwości na zidentyfikowanie następnych powrotów takich obiektów (o ile się zdarzą) - najczęściej potrzebowałyby nawet paru tysięcy lat, aby ponownie powrócić w rejony Słońca.

Kometa obecnego stulecia - C/2006 P1 (McNaught)
Nie była co prawda kometą muskającą Słońce, ale przybyła do wewnętrznego Układu Słonecznego z bardzo daleka, podobnie jak C/2012 S1 (ISON) - czy ISON okaże się równie spektakularny?
Źródło: www.macho.hr

Nawet z tak dużych odległości, w stronę naszej Gwiazdy mogą skierować się obiekty szczególne, które mimo, że przybywają z bardzo daleka, chcą przeżyć moment peryhelium jak najbliżej Słońca. Poza nimi nie ma już innych ciał, które zbliżałyby się do Słońca na tak małe odległości. Mowa tutaj o kometach muskających Słońce, czyli najliczniejszej i najbardziej osobliwej grupie komet. Do tego elitarnego grona zaliczana jest również kometa C/2012 S1 (ISON), która już za 21 dni zbliży się do Słońca na odległość zaledwie 1,8 mln km.

Krótka historia badania komet - 23 dni do peryhelium C/2012 S1 (ISON)

Majestatyczne obiekty z warkoczami pojawiające się co jakiś czas na niebie, od bardzo dawna zadziwiały ludzi. Nie wiadomo było skąd pochodziły i dokąd się udawały. Nierzadko siały więc postrach wśród ludności, która miała okazję dostrzec komety na tyle jasne, by były dobrze widoczne gołym okiem na niebie. Szczególnie te posiadające bardzo długi warkocz miały duże znaczenie dla ludzi z czasów starożytności i średniowiecza. Utożsamiano z nimi zapowiedzi rychłej tragedii, jakiegoś nieszczęścia, które miało zdarzyć się na Ziemi. Ich nagłe pojawienie się na niebie poruszało szczególnie mieszkańców państw, które akurat wtedy toczyły wojny z nieprzyjacielem. Obawiano się, że może ona zwiastować niepowodzenie w czasie walk, dlatego znane są przypadki z historii kiedy nawet decyzje największych monarchów były podparte przesądami na temat komet.

Rysunek komety Tebbutta z 1861 r.
Źródło: Astropolis.pl

Prawdopodobnie najwcześniejsza wzmianka o obserwacji komet pojawiła się w VII w. p.n.e. w Chinach. Opisano wówczas pojawienie się na niebie potężnej komety, która mogła być... kometą Halley'a - jedną z najbardziej znanych komet w historii ludzkości, której ostatni powrót miał miejsce w 1986 r., a następny przewidywany jest na 2061. Takiej sytuacji nie wyklucza okres orbitalny obiektu.

Jednym z pierwszych, który podjął próbę naukowego wyjaśnienia zjawiska komet, był starożytny grecki filozof Demokryt, który rzucił kiedyś myśl o ich pochodzeniu, twierdząc, że powstają one w wyniku zderzania się planet. Nadał więc kometom przywilej istnienia jako niezależne ciało niebieskie, lecz później już nie wracał do rozważań na ten temat.