Пи-Пуппиды

В 1971 году британский астроном Гарольд Байтэм Ридли (англ. Harold Bytham Ridley; 1919—1995)^[8] вычислил орбитальные характеристики периодической кометы Григга — Скьеллерупа в момент её ожидавшегося прохождения вблизи Земли, которое должно было произойти в 1972 году. Он обнаружил, что минимальное расстояние между орбитами Земли и кометы составит всего 0,004 а. е. (около 600 тысяч км) и Земля приблизится к орбите кометы 23 апреля 1972 года — всего через 50 суток после того, как сама комета пройдёт на минимальном расстоянии от земной орбиты. Это означало, что Земля может пройти через рой фрагментов кометы, движущийся следом за ней, вследствие чего будет наблюдаться метеорный поток. Вычисленный радиант потока должен был находится в точке неба с экваториальными координатами: α = 107,5°, δ = –45°^[4].

Когда указанное время наступило, метеорный поток оказался очень слабым. В период с 16 по 23 апреля 1972 года наблюдатели в США зарегистрировали среднюю частоту появления метеоров всего 1,9 в час. Максимальная интенсивность потока наблюдалась в течение 3 часов ночью с 18 на 19 апреля и составила около 4 метеоров в час. Наблюдатели в Западной Австралии зафиксировали ещё более слабую активность потока: в период 21—24 апреля 7 наблюдателей провели в общей сложности 70 часов наблюдений, но обнаружили только 3 возможных члена потока в течение 8-часового интервала времени в ночь с 22 на 23 апреля. Более позитивные результаты наблюдений в Южном полушарии Земли были получены новозеландским астрономом Уильямом Джеком Бэггэли (англ. William Jack Baggaley) из Университета Кентербери с помощью радиолокационных наблюдений. Он обнаружил 21—24 апреля увеличение частоты радиоэхо от метеоров по сравнению с обычной спорадической метеорной активностью. Наблюдаемый поток имел радиант в точке с координатами α = 107,5° и δ = –45°, однако частота обнаружения метеоров была слишком низкой для точного определения радианта^[4].

Следующее прохождение перигелия кометой Григга — Скьеллерупа состоялось в 1977 году. В связи с этим ещё в 1964 году польский астроном Гжегож Ситарски (польск. Grzegorz Sitarski; 1932—2015) рассчитал, что 23 апреля 1977 года Земля пройдёт вблизи узла орбиты кометы всего через 12 суток после прохождения этой точки самой кометой, и предсказал возможное появление метеорного потока с радиантом в точке α = 109,6°, δ = –44,3°^[9]. Предсказание сбылось: вечером 23 апреля 1977 года по местному времени несколько наблюдателей в городе Перт в Западной Австралии независимо друг от друга зафиксировали достаточно сильный поток, максимальная активность которого, длившаяся около 3 часов, составляла 18—24 метеоров в час. Многочисленные метеоры были нанесены на карту, что позволило определить радиант потока, координаты которого оказались равными α = 112°, δ = –43°, а вычисленное зенитное часовое число потока составило 36,47 ± 2,61. Общая продолжительность действия потока охватывала период 23–25 апреля. Метеоры, как правило, были яркими и медленными^[4].

После этого слабое возвращение потока Пи-Пуппиды наблюдалось астрономами Западной Австралии в 1979 году — в то время, когда комета приближалась к афелию своей орбиты. Поток наблюдался 21—24 апреля с максимальным зенитным часовым числом 3,54 ± 1,77, пришедшимся на 23 апреля. Средний радиант потока имел координаты α = 112°, δ = –43°^[4].

Следующее прохождение кометой перигелия произошло 14 мая 1982 года, и примерно за 3 недели до этого, в ночь с 23 на 24 апреля, снова наблюдался очень сильный метеорный поток Пи-Пуппиды. Впервые он был замечен в Боливии, когда в течение 1 часа 35 минут было зафиксировано 58 метеоров. Они были преимущественно жёлтые. В Западной Австралии наблюдатели сообщали о 25—42 метеорах в час, при этом зенитное часовое число достигло 22,8 вечером 24 апреля. Наблюдатели сообщили, что 56,5% метеоров были жёлтыми, 19,6% — оранжевыми. У 16,1% метеоров наблюдались следы, а средняя звёздная величина 447 метеоров составила 1,97. Год спустя, 23—24 апреля, наблюдатели в Западной Австралии зафиксировали максимальное зенитное часовое число, достигавшее 12,7, и оценили среднюю звёздную величину метеоров в 2,33^[4].

В 1987, 1992 и 1997 годах не было сообщений о наблюдениях метеоров Пи-Пуппид. В следующий раз поток наблюдался 23—24 апреля 2003 года — как визуально, так и радиолокационным методом^[10].

Радиант метеорного потока Пи-Пуппиды расположен в созвездии Корма (лат. Puppis), примерно в 8° к югу от звезды π Кормы, давшей название потоку, и в 10° к северо-востоку от яркой звезды Канопус (α Киля)^[5] — второй по яркости звезды всего ночного неба (рис. 2). Экваториальные координаты радианта на небесной сфере составляют: прямое восхождение α = 110—112° (7^h 20^m — 7^h 28^m), склонение δ = –(43—45)°^[1][2][3][4].

Из-за расположения радианта потока в Южном полушарии неба Пи-Пуппиды значительно лучше видны в Южном полушарии Земли, где радиант поднимается достаточно высоко над горизонтом^[5]. Наблюдения метеоров нужно проводить вечером до полуночи^[1].

Период действия потока длится с 15 по 30 апреля, с кратковременным максимумом активности 23—24 апреля^[1][3][4]. Зенитное часовое число на пике активности потока меняется от года к году^[3][1]. Обычно интенсивность потока очень низкая, а иногда поток и вовсе не наблюдается^[4]. Однако в некоторые годы, когда родительская комета потока проходила перигелий своей орбиты и приближалась к Земле, происходили значительные всплески активности потока, во время которых можно было наблюдать до нескольких десятков метеоров в час^[4], а максимальное зенитное часовое число достигало 40^[1] (например, в 1977 и 1982 годах^[1]).

Метеоры потока медленные, часто имеют жёлтый или оранжевый оттенок^[4].

Метеорные потоки возникают вследствие того, что Земля при своём годичном движении вокруг Солнца проходит через метеороидный рой — рассеянное облако метеороидов и частиц пыли, движущееся вдоль определённой орбиты или вытянутое вдоль неё. Обычно такой рой представляет собой множество фрагментов кометы (реже — астероида). Обращаясь вокруг Солнца, комета постепенно распадается, и её мелкие фрагменты продолжают двигаться вокруг Солнца вдоль той же орбиты. Поначалу они образуют компактное сгущение на определённом участке орбиты и движутся синхронно со своей родительской кометой. Но под влиянием гравитационных возмущений со стороны планет и других факторов рой со временем становится более широким и «расползается» вдоль всей орбиты^[11][12].

Метеороидный рой, порождающий Пи-Пуппиды, движется вдоль орбиты, которая обладает большой полуосью 2,97 а. е. и наклонена к плоскости земной орбиты под углом 21°^[2]. Перигелий орбиты роя расположен на расстоянии 1 а. е.^[2] от Солнца (то есть на таком же расстоянии, что и Земля). Когда Земля проходит через рой, образующие его частицы вторгаются в земную атмосферу с относительно небольшой геоцентрической скоростью, около 15—18 км/с^[2][3][1], нагреваются и сгорают в ней, порождая метеоры.

Метеороидный рой Пи-Пуппид образован мелкими фрагментами короткопериодической кометы 26P/Григга — Скьеллерупа из семейства Юпитера^[6][2][7], которая обращается вокруг Солнца с периодом 5,26 года^[13] по орбите с большой полуосью, по разным данным, 2,965—3,024 а. е., эксцентриситетом 0,640—0,664 и наклонением 21,1—22,5°. В перигелии комета приближается к Солнцу на расстояние 0,997—1,090 а. е., в афелии удаляется от него на 4,933—4,959 а. е.^[13][7]

Метеороидный рой, образованный кометой Григга — Скьеллерупа, является относительно молодым, о чём свидетельствует практически полное отсутствие активности Пи-Пуппид в те годы, когда комета не находится вблизи перигелия. Поэтому разница между орбитами кометы и метеороидного роя незначительна^[4]. Однако обнаруженная активность метеорного потока Пи-Пуппиды в 1983 году с зенитным часовым числом около 13 может указывать на уже начавшееся рассеяние вещества метеороидного роя вдоль орбиты кометы^[1].

Положение и структура метеороидного роя Пи-Пуппид и многих других метеорных потоков сильно зависит от гравитационного воздействия Юпитера. Этот эффект настолько силён, что может приводить к разделению роя на несколько частей и образованию в нём разрывов. Причём, разные части роя могут обращаться вокруг Солнца с разными периодами, вследствие чего метеорные потоки могут наблюдаться на Земле даже тогда, когда родительское тело роя находится вблизи афелия своей орбиты. Хотя комета Григга — Скьеллерупа известна с 1902 года, лишь в 1964 году её орбита под действием возмущений со стороны Юпитера сместилась таким образом, что стала проходить вблизи орбиты Земли. В 1999 году произошло ещё одно сближение кометы с Юпитером, в результате которого её орбита снова сместилась и удалилась от Земли. Появление Пи-Пуппид в 2003 году объясняется прохождением Земли через сгустки мелких частиц, выброшенных кометой при прохождениях перигелия в 1957 и 1961 годах. Никаких других всплесков активности Пи-Пуппид не ожидается, по крайней мере, до 2050 года^[10].