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霍姆斯彗星

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霍姆斯彗星（/ˈhoʊmz/，官方名稱：17P/Holmes）是太陽系的一顆短週期會星，於1892年11月6日首度被英國業餘天文學家埃德溫·霍姆斯發現。儘管通常是一顆非常微弱的天體，但霍姆斯在2007年10月回歸時變得引人注目，當時它暫時變亮了一百萬倍，而變得肉眼可見，這是已知最大的彗星爆發[5]。因為其彗髮（彗星周圍消散中的薄塵埃球）膨脹到比太陽的直徑更大（儘管它的質量仍然很小），使它也曾短暫地成為太陽系中最大的天體[6]。1857年至2106年間，近日點仍在2.05至2.36天文單位之間[7]。

霍姆斯彗星（17P/Holmes）
Comet 17P/Holmes and its blue ion tail
(taken on November 4, 2007)
發現
發現日1892年11月6日
臨時編號1892 V1、1892 III、1892f
1899 L1、1899 II、 1899d、
1906 III、1906f、
1964 O1、1964 X、 1964i
1972 I、1971b
1979 IV、1979f
1986 V、1986f
1993 VII、1993i
軌道特性考
曆元2007年10月27日（JD 2454400.5）
遠日點5.183610 AU
近日點2.053218 AU
半長軸3.618414 AU
離心率0.432564
週期6.882994 a
軌道傾角19.1126°
歷次近日點
日期		2021年2月19日[1][2]
2014年3月27日
2007年5月4日
下次近日點
日期		2028年1月31日[3][4]

發現 编辑

 
1892年11月10日，在仙女座星系附近的霍姆斯彗星。

霍姆斯彗星於1892年11月6日首度被埃德溫·霍姆斯發現，當時他正在對仙女座星系（M31）進行例行的觀測[8][9]。 它在1892年的發現是可能的，因為它的星等增加了，類似於2007年的爆發；它變亮到大約4或5等，然後在幾週內從能見度中消失[10]。

這顆彗星的發現得到了愛德華·沃爾特·蒙德（英格蘭格林威治皇家天文臺），威廉·亨利·梅鄔（英语：William Maw）（英格蘭倫敦肯辛頓），和B.吉德（英格蘭薩里布拉姆利（英语：Bramley, Surrey））[8][9]等證實。托馬斯·大衛·安德森（英语：Thomas David Anderson）（蘇格蘭愛丁堡）於11月8日、邁克·布朗（美國威爾克斯）和約翰·埃文·大衛森（英语：John Ewen Davidson）（澳大利亞昆士蘭州麥凱）於9日取得了也都獨立發現[11]。

17P/Holmes橢圓軌道的第一次計算是由海因里希·克魯茲和喬治·瑪麗·塞爾分別獨立完成的。附加的軌道最終確定近日點日期為6月13日，軌道週期為6.9年。這些計算證明這顆彗星不是3D/比拉彗星的回歸。

1899年和1906年的出現被觀測到，但在1906年之後彗星消失了（見迷蹤彗星），直到1964年7月16日被伊麗莎白·羅默爾（亞利桑那州美國海軍天文臺弗拉格斯塔夫站（英语：United States Naval Observatory Flagstaff Station））發現。在布萊恩·馬斯登的計算機預測的説明下，這顆彗星在隨後的每次回歸都順利地被觀測到。

2007年爆發 编辑

 
2007年11月2日的霍姆斯彗星（17P/Holmes）

在2007年回歸時，霍姆斯出人意料地在短短42小時內從約17等的星等變亮至約2.8等，肉眼可見。這代表了亮度的百萬倍的變化，是迄今為止已知的最大的彗星爆發[5]。這次爆發發生在2007年10月23日至24日[5][12][13]。據報導，第一個注意到變化的人是在加那利群島的特內里費島上的J.a.Henríquez Santana；幾分鐘後，巴塞隆納的拉蒙·納維斯注意到了這顆7.3等的彗星[13]。它很容易被肉眼視為是英仙座中的一顆亮黃色「恆星」[14][15]，到10月25日，霍姆斯彗星成為該星座第三亮的「恆星」[13]。

儘管大型望遠鏡已經顯示出精細的彗星細節，但直到10月26日，肉眼觀察者還認為霍姆斯僅僅只是一顆恆星[14]。在那之後，霍姆斯才開始在肉眼觀察者眼中看來更像彗星[14]。這是因為在彗星爆發的過程中，它的軌道使它接近地球時像在衝的位置，而且由於彗星的尾巴指向背向太陽的地方，地球上的觀測者幾乎沿著霍姆斯的尾巴方向看，使彗星看起來像一個明亮的球體。

估計霍姆斯的核直徑為3.4公里[16]。

霍姆斯彗星不僅變得更明亮，而且其彗髮（彗核周圍的雲氣外殼）也擴大了。2007年10月下旬，彗髮的視直徑從3.3弧分新增到13弧分以上[17]，大約是天空中月球直徑的一半。在大約2AU的距離上，這意味著彗髮的真實直徑已經膨脹到100多萬公里[18]，或者大約太陽直徑的70%。作為比較的月球距離地球僅38萬公里。因此，在2007年霍姆斯彗星爆發期間，彗髮是一個比月球繞地球軌道直徑更寬廣的球體。2007年11月，彗髮擴散到比太陽還大的體積，短暫地形成了太陽系中最大的擴展大氣層[6][19]。

爆發的原因尚不清楚。巨大的氣體和塵埃雲可能是由與流星體的碰撞引起的，或者更可能是由彗星核內部的氣體積聚最終穿透表面引起的[20]。然而，馬克斯·普朗克研究所的研究人員在發表在《天文與天體物理學報》上的一篇論文中建議，增亮可以用厚厚的氣密防塵層和H2O昇華的影響來解釋，彗星的多孔結構為昇華提供了更多的表面積，高達一個數量級。在爆發前的幾個月內，來自太陽的能量，日射，被儲存在塵埃覆蓋層和彗核中[21]。

儘管它已經成為英仙座中一個具有挑戰性的+5等目標，這顆彗星在2008年2月仍然可見。從地球上看，它已經膨脹到大於2度的弧度，因此表面亮度非常低。值得注意的是，2007年爆發的霍姆斯彗星塵埃軌跡在原址反復彙聚[5]。

2015年1月發生了3-4等的爆發，但仍需要一架大型望遠鏡才能看到[22]。

  •  
    2007年10月25日，這顆彗星看起來像是英仙座中一顆明亮的新星。
  •  
    這張合成照片顯示了這顆彗星從2007年10月25日到2008年3月9日在英仙座的大小和運動。
  •  
    膨脹塵埃雲的運動
    模擬顯示了10月24日初始事件後120天內膨脹塵埃雲的角直徑。面亮度隨著時間的推移而降低。
  •  
    霍姆斯是一顆短週期彗星，其軌道是位於火星和木星之間的傾斜橢圓軌道[23]。這顆彗星曾在2007年5月4日通過近日點。
  •  
    2011年1月1日至2017年12月31日「霍姆斯」軌道的動畫
      Comet Holmes  ·   Earth ·   Mars ·   Jupiter

參考資料 编辑

  1. ^ Seiichi Yoshida. 17P/Holmes. Seiichi Yoshida's Comet Catalog. [2010-02-24]. 
  2. ^ Syuichi Nakano. 17P/Holmes (NK 2100). OAA Computing and Minor Planet Sections. 2011-05-19 [2012-02-18]. （原始内容存档于2015-09-11）. 
  3. ^ 17P/Holmes Orbit. Minor Planet Center. [2021-06-12]. 
  4. ^ Horizons Batch for 17P/Holmes (90000285) on 2028-Jan-31 (Perihelion occurs when rdot flips from negative to positive). JPL Horizons. [2023-02-11].  (JPL#K212/32 Soln.date: 2023-Jan-30)
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Gritsevich, M.; Nissinen, M.; Oksanen, A.; Suomela, J.; Silber, E. A. Evolution of the dust trail of comet 17P/Holmes. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. June 2022, 513 (2): 2201–2214. doi:10.1093/mnras/stac822. hdl:10995/117894  . 
  6. ^ 6.0 6.1 Jewitt, David. Comet Holmes Bigger Than The Sun. Institute for Astronomy at the University of Hawaii. 2007-11-09 [2007-11-17]. 
  7. ^ Kinoshita, Kazuo. 17P/Holmes past, present and future orbital elements. Comet Orbit. 2019-05-22 [2023-07-19]. （原始内容存档于2011-07-10）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Holmes, Edwin. Discovery of a New Comet in Andromeda. The Observatory. 1892, 15: 441–443. Bibcode:1892Obs....15..441H. 
  9. ^ 9.0 9.1 Meeting of the Royal Astronomical Society, Friday, November 11, 1892. The Observatory. 1892, 15: 417–424. Bibcode:1892Obs....15..417.. 
  10. ^ Editors. "Comet Holmes Stays Bright, Enlarges in the Evening Sky Archive.is的存檔，存档日期2007-10-27", Sky and Telescope, 27 October 2007. Retrieved 29 October 2007.
  11. ^ Davidson, J. E. "Comet e, 1889," The Observatory, July 1890, Vol. 13, pp. 247. Retrieved 27 October 2007.
  12. ^ Gunn, Angela. "Flash News Flash! 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-06-25.," USA Today Tech Space, 24 October 2007. Retrieved 25 October 2007.
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 Roger W. Sinnott. Comet Holmes Undergoes Huge Outburst. Sky & Telescope. October 24, 2007 [2007-10-25]. （原始内容存档于2007-10-27）. 
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 Fischer, Daniel. "Incredible comet eruption: from under 17th to 3rd magnitude in hours!," The Cosmic Mirror, #306, 24 October 2007. Retrieved 25 October 2007.
  15. ^ Skymap: late October 2007, Northeast, after sunset, Spaceweather.com. Retrieved 28 October 2007
  16. ^ Primary measurements, Chris L. Peterson Cloudbait Observatory, Colorado 互联网档案馆的存檔，存档日期2011-05-25., The coma size values plotted at the bottom of this page are primary measurements. They were obtained using conventional methods: individual short CCDs images were made in order to avoid saturation, and these were then calibrated with bias, flat, and dark frames and summed to increase the image dynamic range. Each stacked image (for the 5 nights of data) was astrometrically calibrated (using Pinpoint) for scale, and the intensity profile of the coma measured with a standard tool (in this case, the line profile tool in MaximDL). The resulting profiles were exported to Excel, normalized to the same gain, and the width measured against the noise floor. The best reference is the plotted data itself.
  17. ^ Primary measurements, (see luminosity graph; bottom of page) Cloudbait Observatory, Colorado 互联网档案馆的存檔，存档日期2011-05-25.
  18. ^ 2 AU×(~150 Gm/AU)×sin(13 arcmin) ≈ 1.1 million km
  19. ^ Britt, Robert. Incredible Comet Bigger than the Sun. Space.com. 2007-11-15 [2008-04-30]. 
  20. ^ "Comet Holmes brightens in retreat", BBC NEWS, 30 October 2007
  21. ^ Altenhoff, W. J.; Kreysa, E.; Menten, K. M.; Sievers, A.; Thum, C.; Weiss, A. Why did Comet 17P/Holmes burst out? Nucleus splitting or delayed sublimation?. Astronomy and Astrophysics. 2009, 495 (3): 975–978. Bibcode:2009A&A...495..975A. arXiv:0901.2739  . doi:10.1051/0004-6361:200810458. 
  22. ^ Comet 17P/Holmes: report on brightest outburst since 2007
  23. ^ Nasa 3D simulation of orbit for 17P/Holmes (Java Applet)

外部連結 编辑

 
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