Эта-Аквариды

Эта-Аквариды относятся к небольшому числу метеорных потоков, наблюдаемых с древнейших времён^[8]. В 1863 году американский астроном Хьюберт Ньютон, изучая архивные записи о древних метеорных потоках, выявил периодическую повторяемость некоторых из них примерно в одни и те же даты. В частности, обнаружилось, что метеорные потоки, наблюдавшиеся в 401, 839, 927, 934 и 1009 годах, всегда приходились на 28—30 апреля^[1].

Датой открытия Эта-Акварид считается 1870 год, когда британский астроном, подполковник Джордж Лайон Тапман (англ. George Lyon Tupman; 1838—1922) во время плавания в Средиземном море увидел и нанёс на карту 15 метеоров 30 апреля и ещё 13 метеоров в ночь со 2 на 3 мая^[1]. Обнаруженный им радиант данной совокупности метеоров располагался около звезды Садальмелик (α Водолея)^[9]. Немного позднее Уильям Деннинг, изучив записи Итальянской метеорной ассоциации, обнаружил 45 метеоров, нанесённых на карту в период с 29 апреля по 5 мая того же года. Наконец, 29 апреля 1871 года Тапман снова увидел и нанёс на карту 8 метеоров, подтвердив тем самым существование ежегодной периодичности этого потока^[1].

В 1876 году Александр Гершель с помощью математических расчётов показал, что 4 мая Земля проходил ближе всего к орбите кометы Галлея, а также рассчитал, что радиант порождаемого её частицами метеорного потока должен был бы располагаться в созвездии Водолей. Гершель сразу же отметил, что характеристики наблюдавшихся Тапманом метеорных потоков 1870 и 1871 годов очень близки к этим результатам^[1].

До начала XX века Эта-Аквариды наблюдались редко, поскольку в Северном полушарии Земли поток виден лишь незадолго перед рассветом^[9], а в Южном полушарии активные наблюдения метеоров никем не проводились. Тем не менее, утром 4 мая 1878 года британский астроном-любитель Генри Кордер (англ. Henry Corder; 1855—1944)^[10] обнаружил и нанёс на карту 3 метеора, радиант которых оказался вблизи звезды η Водолея. В том же году Александр Гершель изучил все доступные наблюдательные данные о потоке и отметил, что его радиант, по-видимому, с каждым днём смещался в восточном направлении. В период с 30 апреля по 6 мая 1886 года Уильям Деннинг сумел провести наблюдения этого потока и по нанесённым на карту 11 метеорам отчётливо выявить радиант около той же звезды. Обнаруженный радиант имел угловой диаметр 5—7°. Деннинг отметил, что очевидная близость радианта к предсказанному ранее Гершелем «вне всякого сомнения» указывает на происхождение этого потока от кометы Галлея^[1].

В 1910 году комета Галлея проходила через перигелий своей орбиты, и в том же году наблюдалось повышение интенсивности Эта-Акварид^[11].

В 1920-х годах в Южном полушарии Земли появилось несколько хороших наблюдателей метеоров, и знания о метеорных потоках Южного полушария неба начали резко расти. В 1929 году новозеландский журналист и астроном-любитель Рональд Александр Макинтош (англ. Ronald Alexander McIntosh; 1904—1977) из Окленда опубликовал одно из наиболее значительных исследований Эта-Акварид. На основании собственных наблюдений он выявил активность потока в период между 22 апреля и 13 мая и сделал вывод, что под действием гравитационного притяжения со стороны планет Солнечной системы метеороидный рой, порождённый кометой, со временем рассеивается. В период со 2 по 11 мая количество наблюдавшихся метеоров составляло 10—20 штук в час, а угловой диаметр радианта оставался равным примерно 5°. Результаты теоретических расчётов Макинтоша также показали очень хорошее соответствие с орбитой кометы Галлея^[1].

Начиная с 1947 года, Эта-Аквариды стали одним из первых метеорных потоков, обнаруженных радиолокационными методами. В период с 1 по 10 мая того же года с помощью радиотелескопа обсерватории Джодрелл-Бэнк удалось наблюдать до 12 метеоров в час. Дальнейшие радиолокационные исследования потока, проведённые в 1950—1960-х годах, выявили существование максимумов его активности 4, 7 и 10 мая^[1].

Во время очередного приближения кометы Галлея к орбите Земли в 1985—1986 годах несколько метеорных организаций по всему миру приготовились проверить возможное увеличение активности Эта-Акварид (и Орионид) в этот период. Однако отчёты групп наблюдателей из Австралии, Новой Зеландии, Боливии, Северной Америки и Японии в целом указали на отсутствие повышенной активности потока в это время^[1].

Метеорный поток Эта Аквариды наблюдается ежегодно в период времени между серединой апреля и концом 20-х чисел мая, с пиком активности 4—6 мая^[12][13] (поэтому его также называют Майскими Акваридами). Метеоры потока очень яркие и быстрые, часто оставляют длинные долгоживущие следы на небе^[8], сохраняющиеся в течение нескольких секунд и даже минут^[2][1].

Радиант Эта-Акварид располагается в созвездии Водолей^[3][1], возле границ с созвездиями Пегас и Рыбы, рядом со звездой η Водолея (отсюда и название потока) и неподалёку от яркой звезды Садальмелик (α Водолея). Экваториальные координаты радианта на небесной сфере: прямое восхождение α = 336—339° (около 22^h 24–37^m), склонение δ лежит между –1,4° и 0°^{[14][15][16][12][17][4]}. То есть радиант находится близко к небесному экватору и немного смещён от него в сторону Южного полушария неба (рис. 4). В течение периода активности потока радиант смещается по небесной сфере к востоку и к концу периода может переместиться в созвездие Рыбы^[18].

В период активности Эта-Акварид их радиант поднимается из-под восточной стороны горизонта примерно за час до наступления утренних сумерек, а верхняя кульминация радианта происходит уже в светлое время суток^[1][8] (около 8 часов утра по местному времени^[18]). Поэтому оптические наблюдения метеоров сильно затруднены^[8]. Лучше всего наблюдать их в предрассветные часы вдали от городских огней^[2].

Вследствие того, что радиант Эта-Акварид обладает отрицательным склонением, в Северном полушарии Земли он не поднимается высоко над горизонтом, что дополнительно затрудняет наблюдения потока. Многие метеоры движутся низко над горизонтом и кажутся «скользящими» по земле^[2]. Кроме того, по той же причине в Северном полушарии восход радианта происходит позднее, чем в Южном, ещё ближе к началу утренних сумерек. Чем ниже географическая широта, тем лучше условия наблюдений метеоров. Полезные результаты в Северном полушарии могут быть получены только при наблюдении на широтах менее 40°^[18]. В Южном же полушарии Земли радиант поднимается выше и раньше по времени, вследствие чего Эта-Аквариды являются одним из самых интенсивных метеорных потоков^[8].

Зенитное часовое число потока меняется от года к году в интервале 40—85^[18], составляя в среднем 50—60^[12][13][18]. В максимуме активности в Северном полушарии Земли можно заметить около 10—20 метеоров в час, в Южном же полушарии количество видимых метеоров может достигать 30—50 в час^[1][2].

В 2026 году поток будет наблюдаться с 19 апреля по 28 мая, с максимумом активности в ночь с 5 на 6 мая. В это время Луна будет находиться в убывающей фазе, 84% её видимого с Земли диска будет освещено Солнцем^[13].

Источником метеорного потока Эта-Аквариды являются мелкие фрагменты кометы Галлея^{[3][14][2][9]}, которая обращается вокруг Солнца с периодом около 76 лет. Её орбита имеет большую полуось 17,93 а. е., эксцентриситет 0,968 и наклонена к плоскости земной орбиты под углом 162,2°. В перигелии комета подходит к Солнцу на расстояние 0,575 а. е., а в афелии удаляется от него на 35,285 а. е.^[19] В XX веке она проходила перигелий орбиты в 1910 и 1986 годах^[19], следующее её возвращение ожидается в середине 2061 года^[2]. При каждом прохождении кометы вблизи Солнца летучие компоненты её ядра (представляющие собой смесь различных льдов) нагреваются и сублимируются, вследствие чего тугоплавкие каменистые частицы теряют связь с ядром кометы и начинают двигаться независимо от него вдоль той же орбиты. Постепенно они распределяются вдоль всей орбиты и образуют шлейф из мелких метеороидов и пылевых частиц, называемый метеороидным роем^[2][14] (рис. 5).

В окрестности земной орбиты частицы метеороидного роя, образованного кометой Галлея, движутся с гелиоцентрической скоростью (т. е. скоростью относительно Солнца) около 40—42 км/с^[20]. При этом сама комета и выброшенные ею метеороиды обладают ретроградным движением вокруг Солнца. Вследствие этого, когда Земля пересекает метеороидный рой, его частицы движутся навстречу Земле^[21] и поэтому обладают высокой геоцентрической скоростью (т. е. скоростью относительно Земли) — около 65—67 км/с^{[4][2][17][12][13][14][15][16]}. Вторгаясь в земную атмосферу с высокой скоростью, частицы сгорают в ней и порождают множество вспышек — метеоров^[2].

Орбита Земли пересекает метеороидный рой в двух местах (рис. 5), вследствие чего Земля проходит через него дважды в год — весной и осенью. Во время этих прохождений наблюдаются два метеорных потока — Эта-Аквариды (весной) и Ориониды (осенью)^[5][6][1]. Ориониды обладают радиантом в созвездии Орион, периодом действия с начала октября до середины ноября^[12][17] и максимумом активности между 20 и 23 октября^{[22][12][13][17][15][23]}. Весной, во время активности Эта-Акварид, Земля пересекает более близкую к орбите кометы и более плотную часть метороидного роя^[24], вследствие чего Эта-Аквариды обладают более высоким зенитным часовым числом (50—60), чем Ориониды (20—25)^[12].

Наиболее плотную часть роя Земля пересекает 3—8 мая^[8]. Около 5 мая Земля проходит на минимальном расстоянии от орбиты кометы, равном 0,064 а. е. (около 10 млн км), чем и обусловлен максимум активности потока в это время^[25].