Астрономи розробили метод ідентифікації комет і астероїдів, відповідальних за метеорні потоки, що дозволяє визначити «батьків» потоків, виходячи із самого складу «зоряних дощів».
Астрономи все частіше звертають увагу на метеорні потоки як інструмент для відкриття нових комет і астероїдів, аналізуючи їх «зоряний дощ» для визначення небесного тіла, з якого вони походять. Дослідження показали, що орбіти Землі та різних комет і астероїдів мають перетини, що призводить до регулярних метеорних потоків, таких як Оріоніди чи Ета-Аквариди, викликаних знаменитою кометою Галлея. Наразі доведено спорідненість сімнадцяти метеорних потоків із конкретними кометами або астероїдами, але сотні інших залишаються без ідентифікованих джерел.
Коли комети наближаються до Сонця, вони піддаються значному нагріванню, що призводить до утворення яскравого хвоста, який складається з газів та частинок пилу. Цей хвіст не просто прикрашає комету — частинки з нього залишаються на її орбіті, формуючи шлейф, що тягнеться на значну відстань. Подібні процеси відбуваються і з астероїдами, які можуть також втрачати матеріал під впливом сонячної радіації. Коли Земля проходить через такий шлейф, частинки з нього входять в атмосферу на великій швидкості, згорають і створюють видимий метеорний потік.
Особливістю метеорних потоків є те, що вони завжди «виходять» з одного й того ж місця на небі, так званого радіанта. Ця точка є проєкцією шлейфу на небосхилі та дозволяє спостерігачам прогнозувати час і місце появи «зоряного дощу». Метеорні потоки, такі як Персеїди або Леоніди, названі на честь сузір’їв, у яких розташовані їхні радіанти. Визначення радіанту та орбітальних характеристик метеорного потоку допомагає астрономам встановити приблизну траєкторію небесного тіла, що породило цей потік.
Науковці продемонстрували можливість визначення орбіти небесного тіла, виходячи з властивостей метеорного потоку. Дослідження показали, що, аналізуючи шлейф та орбіту Землі, можна відновити повний еліпс орбіти, яку проходить комета чи астероїд. Такі розрахунки не лише підтвердили походження вже відомих потоків, а й вказали на потенційних «батьків» деяких нових зоряних дощів. Серед них — метеорний потік Сигма Гідриди, який імовірно пов’язаний із кометою C/2023 P1 (Нісімура). Це довгоперіодична комета, наступний прохід якої через внутрішню частину Сонячної системи очікується лише у 2430 році.
Як виникає метеорний потік (анімація) / © University of Colorado Boulder Boulder Fiske Planetarium
Довгоперіодичні комети складають особливу групу небесних тіл, оскільки вони можуть проходити поблизу Сонця раз на кілька тисяч років, залишаючи шлейф на орбіті, що залишається активним протягом сотень років. Знайти такі комети складно через велику тривалість їхніх орбітальних періодів і непередбачуваність появи. Проте за допомогою аналізу метеорних потоків учені можуть знайти зв’язок між новими зоряними дощами та кометами, які ще не були виявлені безпосередньо.
Небезпека прихованих комет також є важливим питанням, що потребує вирішення. Астрономи застерігають, що деякі з цих тіл можуть мати великі розміри та рухатися по орбітах, що можуть наблизитися до Землі. Комети з діаметром менше одного кілометра зустрічаються рідко, однак навіть вони можуть створити потужний вибуховий ефект при падінні на Землю, еквівалентний 750 тисячам мегатонн тротилу. Отже, спостереження за метеорними потоками стають не лише інструментом дослідження, а й механізмом раннього попередження про можливу загрозу.
Новий метод, розроблений американськими астрономами, базується на аналізі орбітальних характеристик самих метеорних потоків, що дозволяє робити висновки про траєкторії та місцезнаходження потенційних комет або астероїдів. Спершу команда протестувала метод на сімнадцяти вже відомих метеорних потоках, зв’язок яких із кометами був підтверджений раніше. Розрахунки були правильними у всіх випадках, що підтвердило ефективність і надійність підходу. Цей метод може не тільки допомогти у відкритті нових комет, але й значно розширити розуміння структури та динаміки кометних і астероїдних сімейств, що населяють нашу Сонячну систему.
Таким чином, новий метод дозволяє не лише розширити знання про походження відомих метеорних потоків, але й прогнозувати появу комет, які поки залишаються невідомими науці. Це відкриття створює умови для нового рівня астрономічних досліджень, оскільки дає можливість «передбачати» нові небесні тіла, аналізуючи лише їхні зоряні залишки.