Южные дельта-Аквариды

Согласно некоторым гипотезам, метеорные потоки, наблюдавшиеся 19 июля 714 года и 14 июля 784 года, а также поток 1007 года, описанный в двух независимых японских источниках, могли быть Южными дельта-Акваридами. Однако эти гипотезы не имеют достаточных подтверждений^[5]. Достоверно Южные дельта-Аквариды впервые были обнаружены в 1870 году, когда британский астроном Джордж Лайон Тапман (англ. George Lyon Tupman; 1838—1922) во время плавания в Средиземном море нанёс на карту 65 метеоров в период с 27 июля по 6 августа. Он обнаружил, что в течение периода наблюдений радиант метеоров постепенно сдвигался по небесной сфере, переместившись из точки с экваториальными координатами α = 340° и δ = –14° в точку с координатами α = 333° и δ = –16°. После этого открытия данная область неба стала изучаться Уильямом Деннингом и многими другими астрономами^[5].

Первое значимое исследование потока было опубликовано в 1934 году новозеландским астроном-любителем Рональдом Александром Макинтошем (англ. Ronald Alexander McIntosh; 1904—1977) из Окленда. Макинтош использовал результаты наблюдений 44 радиантов, проведённых членами Королевского астрономического общества Новой Зеландии в 1926—1933 годах, чтобы определить суточное смещение радианта. Он обнаружил непрерывную активность метеорного потока в период с 22 июля по 9 августа и смещение радианта в это время на северо-восток из точки с координатами α = 334,9°, δ = –19,2° к точке с координатами α = 352,4°, δ = –11,8°. Макинтош также выявил резкий максимум активности потока, приходящийся на 28 июля, когда координаты радианта составляли α = 340,5°, δ = –17,0°. Кроме того, он измерил частоту появления метеоров при визуальных наблюдениях в разные даты. По его данным, 22 июля наблюдался в среднем 1 метеор в час. Затем это число постепенно возрастало, достигая 14 метеоров в час 28 июля, а потом снова убывало, вернувшись к значению 1 метеор в час к 9 августа^[5].

Немецкий астроном Куно Хофмейстер и его коллеги из Германии получили хорошие наблюдательные данные о потоке в период времени между 1908 и 1938 годами. В этом наборе данных они впервые обнаружили и Северные дельта-Аквариды: в таблице, содержащей 238 радиантов, наблюдавшихся по крайней мере 4 раза, есть радиант с координатами α = 349°, δ = +1°. Причём, средняя дата визуального наблюдения этих метеоров приходилась на 13 августа^[5].

В 1949 году в Оттаве были проведены первые радиолокационные наблюдения метеорного потока. Тогда канадский радиофизик и астроном Дональд Маккинли (англ. Donald McKinley; 1912—1984) обнаружил обе ветви потока, однако они не были ассоциированы друг с другом, поскольку не были известны орбиты метеорных тел. Радиолокационные наблюдения потока также проводились в британской обсерватории Джодрелл-Бэнк в 1949—1951 годах^[5].

В 1952 году британский физик и радиоастроном Мэри Алмонд (англ. Mary Almond; 1928—2015) с помощью радиоантенны зарегистрировала 32 метеора данного потока и определила координаты радианта: α = 340°, δ = –15°. Она также измерила геоцентрические скорости соответствующих метеорных тел, получив значение 40,5 ± 2,7 км/с. Знание радианта и скоростей позволили ей определить орбиту метеороидов, которая оказалась очень схожей с орбитой метеорного потока Ариетиды. Алмонд пришла к выводу, что наблюдается широкое множество орбит и, вероятно, оба метеорных потока связаны и порождены одним протяжённым метеороидным роем^[5].

Используя более 2000 орбит метеороидов, исследованных фотографическим методом в 1952—1954 годах в рамках Гарвардского проекта по изучению метеоров (англ. Harvard Meteor Project), Фред Уиппл и другие астрономы подтвердили существование Северных дельта-Акварид. Это был первый случай, когда северный радиант был ассоциирован с общим потоком дельта-Акварид. Кроме того, были выдвинуты первые гипотезы о сложной эволюции соответствующего метеороидного роя и получено свидетельство того, что на эту эволюцию оказывают влияние гравитационные возмущения со стороны Юпитера^[5].

Южные дельта-Аквариды наблюдаются ежегодно примерно с 14 июля по 20 августа^[5][3] с пиком активности в ночь с 29 на 30 июля^[2][6][4][5]. Зенитное часовое число потока равно 25^{[7][6][4][8][9]}. При визуальных наблюдениях во время максимума активности можно наблюдать 15—20 метеоров в час^[5][10]. Метеоры потока обычно слабые, не оставляющие долгоживущих следов на небе^[4].

Радиант Южных дельта-Акварид располагается в созвездии Водолей^[2] (возле звезды δ Водолея). Его экваториальные координаты на небесной сфере: прямое восхождение α = 338—342° (между 22^h 32^m и 22^h 48^m)^{[11][3][7][12]}, склонение δ между –17°^[11] и –15,7°^[7]. Вследствие того, что радиант лежит в Южном полушарии неба, он поднимается гораздо выше над горизонтом при наблюдении из Южного полушария Земли и метеорный поток в этих широтах наблюдается значительно лучше. В Южном полушарии Земли это один из самых крупных метеорных потоков. Так, 29 июля 1977 года в Австралии наблюдался особенно сильный поток, зенитное часовое число которого достигало 42,64 ± 9,78^[5].

В средних географических широтах Северного полушария Земли радиант не поднимается высоко, вследствие чего видна только очень малая часть метеоров потока, но при смещении к южным широтам условия наблюдения улучшаются^[9][5][2]. Метеоры потока лучше всего наблюдать в предрассветные часы вдали от городской засветки. В Северном полушарии радиант находится над южной стороной горизонта, поэтому метеоры в основном расходятся веером от него в восточном, северном и западном направлениях^[5]. Кроме того, в Южном полушарии Земли период действия потока приходится на зиму, когда атмосферный воздух более сухой и прозрачный. Это ещё один фактор, делающий условия в Южном полушарии более благоприятными для наблюдения потока^[5].

Наряду с Южными дельта-Акваридами существует более слабый поток Северные дельта-Аквариды. Его радиант находится на 10—15° севернее (в том же созвездии) и имеет средние координаты α = 340° (22^h 40^m), δ = –2°^[5]. Период активности Северных дельта-Акварид длится с 16 июля до 10 сентября, с максимумом в ночь с 13 на 14 августа (когда можно увидеть в среднем 10 метеоров в час)^[5]. Оба потока иногда объединяют под общим названием Дельта-Аквариды (δ-Аквариды).

В 2025 году Южные дельта-Аквариды будут наблюдаться в период времени между 12 июля и 23 августа^[9] с максимумом активности в ночь с 29 на 30 июля^[6][4][8] (по другим данным, 31 июля^[9]). В это время Луна будет находиться в первой четверти^[9] (примерно 27% лунного диска будет освещено Солнцем), однако зайдёт до того, как радиант потока поднимется высоко над горизонтом, поэтому условия будут благоприятны для наблюдения метеоров потока в утренние часы^[4].

Южные дельта-Аквариды возникают во время прохождения Земли через метеороидный рой (рис. 3), расположенный вдоль орбиты с большой полуосью, по разным данным, 2,33—2,86 а. е., эксцентриситетом 0,916—0,976 и наклоном к плоскости эклиптики 26,6—32,5°. В перигелии орбиты частицы роя подходят очень близко к Солнцу — на расстояние 0,07—0,08 а. е. (т. е. более чем в 5 раз ближе орбиты Меркурия)^[13][12]. На таком расстоянии от Солнца температура метеороидов может превышать 1000 К, что больше температуры плавления и даже кипения некоторых химических элементов, из которых состоят эти тела. Это обстоятельство должно каким-то образом влиять на структуру и физические свойства метеорных тел, порождающих данный метеорный поток^[14]. Геоцентрическая скорость метеороидов при их вторжении в атмосферу Земли составляет 40—41 км/с^{[12][2][6][4][3][10][7]}.

Метеороидный рой, порождающий Южные дельта-Аквариды, иногда связывают с короткопериодической кометой 96P/Макхольца^[2][4], которая обращается вокруг Солнца с периодом около 5,3 года по сильно вытянутой орбите с большой полуосью 3 а. е., эксцентриситетом 0,959 и наклонением 58°. В перигелии она приближается к Солнцу на расстояние 0,12 а. е., а в афелии удаляется от него почти на 6 а. е.^[15] Комета была открыта американским астрономом-любителем Дональдом Макхольцем (англ. Donald Machholz; 1952—2022) в 1986 году. Размер её ядра составляет около 6,4 км^[2]. Проведённое в 2003 году исследование показало, что комета 96P/Макхольца может быть связана с происхождением околосолнечных комет групп Марсдена и Крахта, а также метеороидного роя, порождающего метеорный поток Ариетиды^[16].

Предположительно, источником метеороидного роя Южных дельта-Акварид является крупная комета, распавшаяся на множество частей более 1000 лет назад. После этого орбиты её обломков распределились по более широкой области пространства, образовав несколько обособленных подсистем, под действием гравитационных возмущений со стороны планет Солнечной системы, прежде всего Юпитера (и, возможно, различных негравитационных эффектов, таких как эффект Пойнтинга — Робертсона и эффект Ярковского). Предполагается, что распад этого объекта с последующей эволюцией орбит породил комету 96P/Макхольца (которая является крупнейшим фрагментом исходного тела), множество современных околосолнечных комет групп Марсдена и Крахта, а также метеороидные рои Южных дельта-Акварид и Ариетид. Всю эту совокупность объектов иногда называют Межпланетным комплексом Макхольца (англ. Machholz interplanetary complex). Причём, орбиты каждой из этих подсистем могут представлять собой различные стадии циклической эволюции орбит под гравитационным влиянием Юпитера (при этом одновременное сосуществование этих подсистем объясняется различной скоростью эволюции орбиты каждой из них)^[17][18].

После открытия в 2008 году короткопериодической околосолнечной кометы P/2008 Y12 (SOHO) происхождение Южных дельта-Акварид стали связывать с ней^[7][19]. Она является частью Межпланетного комплекса Макхольца и имеет орбиту, очень схожую с орбитой метеороидного роя данного потока^[20]. В частности, её наклонение составляет 23,3°, расстояние от Солнца в перигелии — 0,065 а. е. (рис. 4)^[21].