С убывающей Луной и более плотным, чем когда-либо, следом обломков, Геминиды 2025 года могут стать лучшим метеорным дождём года, а в 2026 году — потрясающим. (Big Think)
Ночь 13 декабря и предрассветные часы 14 декабря подарят зрелищное зрелище: пик метеоритного потока Геминидов. Возникая не из потока обломков кометы, а из потока астероида, Джеминиды со временем укреплялись, и в 2025 году прогнозируется выброс 150 метеоров в час в пиковом состоянии. С убывающей Луной часы с 23:00 до 2:00 (незадолго до восхода луны) обеспечат лучший просмотр, давая декабрьским «Геминидам» шанс стать лучшим шоу 2025 года и величайшим дождём Геминидов, когда-либо виденным.
Как по часам, с каждым годом происходит серия небесных событий и видов, которые появляются одновременно. Земля, вращаясь вокруг Солнца на своей орбите, не только видит, как созвездия и объекты глубокого неба меняются вместе с их относительным положением относительно Солнца, но и сталкивается с едва заметными потоками обломков от летучих орбитальных тел — комет и астероидов — в предсказуемые интервалы в течение года. Астероиды и кометы вращаются вокруг Солнца, нагреваясь при приближении, из-за чего они выделяют газы, распадаются и испускают частицы. Эти частицы растягиваются в форму невидимого эллипса, который описывает их орбиты, и когда Земля проходит через эти эллипсы, мы получаем одни и те же метеоритные дожди год за годом.
Январские квадрантиды, апрельские лириды, августовские Персеиды, октябрьские ориониды и ноябрьские леониды — одни из самых известных повторяющихся метеорных дождей, при этом Персеиды на протяжении веков считались самым надёжным метеорным дождём Земли. Но в последние годы ситуация изменилась: относительно новый метеорный поток часто затмевает Персеиды по наибольшему уровню метеоров на пике — декабрьских Геминидов. В декабре они достигают пика в ночь на 13 декабря и в предрассветные часы 14 декабря, и многие ожидают около 150 метеоров в час (или 2–3 метеоров в минуту) в этот пик. Вот что нужно знать, чтобы насладиться шоу этого года.
В 2012 году сеть камер, охватывающих всё небо, не только отслеживала полосы, оставленные более чем 300 метеорами Джеминида, но и учёные NASA смогли восстановить орбиты этих метеоров, определив, что каждый из них соответствует происхождению от астероида 3200 Фаэтон: именно так, как предсказала теория Джона Кауча Адамса, связывающей метеоритные потоки с периодическим родительским телом.
Фото: NASA
В то время как большинство метеоритных дождей возникают от комет — летучих ледяных тел, населяющих наш пояс Койпера и совершающих гравитационное погружение во внутреннюю часть Солнечной системы, то Геминды необычны тем, что возникают из астероида: 3200 Фаэтон. У комет часто есть хвосты, а у астероидов — почти никогда, но существует давний миф, что именно хвосты этих объектов создают метеоритные дожди, которые мы видим на Земле. Вместо этого происходит следующее:
Когда объект приближается к Солнцу, сочетание солнечного излучения, частиц солнечного ветра и гравитации Солнца приводит к тому, что объект (пусть и небольшой) фрагментируется и расщепляется.
Крошечные кусочки, ставшие частью хвоста, вылетаются из Солнечной системы, а крошечные частицы, не входящие ни в пыль, ни в ионный хвост, остаются на той же орбите с основным ядром, но немного впереди или позади основного тела.
Со временем и во многих последующих орбитах эти соорбитальные фрагменты растягиваются, занимая всю орбиту основного тела, создавая поток обломков.
И наконец, когда Земля проходит через поток обломков, что происходит в одном и том же относительном месте своей орбиты год за годом, эти осколки создают метеоритный дождь, сгорая в атмосфере Земли.
Это и есть происхождение метеоритных дождей, как впервые предложил Джон Кауч Адамс в 1800-х годах и подтверждено связыванием ноябрьских Леонидов с её материнским телом — кометой Темпель-Таттл.
Эта анимированная фотография с таймлапсом показывает астероид 3200 Фаэтон, отслеживаемый в Риге, Латвия, в 2017 году. Это материнское тело метеоритного потока Джеминидов: астероид диаметром всего 5,8 км, примерно размером с астероид, который катастрофически обрушился на Землю около 65 миллионов лет назад. Чем дальше объект от нас, тем больше наблюдений требуется на протяжении длительных промежутков времени, чтобы определить его дальнейшую траекторию.
Фото: Ингварс Томсонс/Wikimedia Commons
Что касается Геминидов, однако, они не создаются кометой длительного периода, а короткопериодичным астероидом: 3200 Фаэтоном, как видно выше. У этого астероида вообще нет хвоста, и он сам по себе представляет собой чрезвычайно тихое тело. Она не показывает признаков комы, не демонстрирует видимого или обнаруживаемого обломка, выходящего из неё, и для наших телескопов и приборов, которые могут его наблюдать, больше похоже на единственную единственную точку света. Не наблюдается выброс газов, сублимации летучих веществ или частиц, исходящих из этого материнского тела, что, вероятно, означает, что все льды были истощены давно.
Тем не менее, за последние 40-45 лет Геминиды — образующиеся в результате потока обломков астероида 3200 Фаэтон — значительно усилились. Всего несколько десятилетий назад пик Геминидов достигал максимума около 50 метеоров в час, то есть менее одного метеора в минуту. Но за последние 10 лет средний пик Геминидов превысил 120 метеоров в час, что более чем вдвое превышает прежнюю скорость.
В чём причина этого усиления?
Это медленное, постепенное разрушение самого родительского тела. Проходя близко к Солнцу, астероид 3200 Фаэтон испытывает приливные силы, которые медленно разрывают части астероида. Изначально это была предположительная и теоретическая идея, но инфракрасные наблюдения родительских тел метеоритных дождей убедительно её подтвердили. Мы можем наблюдать, как астероиды и кометы фрагментируются, образуя мелкие частицы обломка, которые вращаются по орбите с родительским телом. Со временем и на многих орбитах эти частицы растягиваются и заполняют орбитальный путь материнского тела, обеспечивая при пересечении Земли метеоритный дождь.
Текущий рекорд по скорости метеоров во время Геминидов был установлен во время дождя 2014 года, когда мы более чем вдвое превысили прогнозируемую скорость ~120 метеоров в час, наблюдая ошеломляющие ~253 метеорита в час в пиковом периоде. Джеминиды периодически превосходили ожидания: снова в 2017 и 2020 годах, например. Пиковая скорость метеоров от любого потока известна как ZHR: зенитная часовая скорость. Если радиант метеоритного дождя — или место на небе, откуда, кажется, выходит метеоритный дождь — находится прямо над головой (в зените), то ZHR показывает, сколько метеоров в час вы должны видеть на всём небе.
Если нас волнует только обломки, попадающие в атмосферу Земли, стоит ожидать, что метеоритный поток Геминидов будет расти из года в год. По мере того как материнское тело душа продолжает распадаться, поток обломков утолщается и становится плотнее. Астероид 3200 Фаэтон вращается вокруг Солнца около 18 месяцев, а Земле — 12 месяцев, то есть каждые три года они возвращаются в одно и то же относительное положение. Поэтому можно было бы ожидать, что если 2014 год был рекордным, то 2017, 2020, 2023 и следующий 2026 год побьют или продлят этот рекорд, когда они появляются.
Однако это не так, и есть коварная причина — световое загрязнение. В случае метеоритного дождя не локальное световое загрязнение может «приглушить» часовую скорость зенита, так как всегда можно переместиться в тёмное небо для получения более точных наблюдений. Однако, если смотреть с Земли, есть то, что мы не можем «вычать» с неба, где бы ни поехали на нашу планету: на Луну.
Полная или почти полная Луна может служить огромным источником светового загрязнения, когда она находится на небе, способно превратить даже тёмное небо в небо, не лучшее того, что находится рядом с крупным городом. Помните, что метеоры — это короткие полосы пыли, горящие в атмосфере Земли, и чем ярче небо, тем сложнее увидеть эти короткие полосы света.
Тёмное небо — ключ к хорошему метеоритному дождю, и если Луна присутствует на небе — особенно если она близка к полной фазе или близко к радианту метеоритного дождя — количество «темноты», которое вы сможете достичь, сильно ограничено. Шкала Бортла, иллюстрированная ниже, даёт оценку того, насколько чистым или тёмным может быть ваше ночное небо. Само по себе полнолуние может взять в остальном чистое небо, например, от 1 к 3 по шкале Бортла, и превратить его в 7 или 8, делая условия для наблюдения метеоритного дождя далеко не идеальными. В 2016 году Геминиды столкнулись с 100% полнолунием, и ZHR был жалким: всего 25 в час на пике.
В 2026 году, когда наступит следующий «трёхлетний пик», Луна зайдёт относительно рано: около 22:00, что означает, что лучшее наблюдение будет с примерно 23:00 до 4:00, когда небо самое темное. Однако в этом году, в 2025-м, несмотря на то, что это не пиковый год, именно более ранний просмотр даст лучшие виды. Это связано с тем, что в ночь с 13 декабря на утро 14 декабря появится последняя четверть Луны: Луна, которая подойдёт только между 2 и 3 часами ночи, в зависимости от вашего положения на Земле.
Это значит, что в первую часть ночи на небе не будет ни одной Луны. Когда небо потемнеет и созвездия Ориона и Близнецов поднимутся высоко в небе, наблюдать за метеорным дождём будет идеально. Хотя прогнозируемый ZHR для геминидов в этом году составляет «всего» около 150 в час, лучшее время для наибольшего количества метеоров Геминидов будет примерно с 23:00 до незадолго до восхода Луны, или около 2-2:30 ночи.
Хотя теоретически можно увидеть метеоры Близнецов в любом месте неба, я рекомендую достать шезлонг или одеяло (и тёплую одежду!) и просто посмотреть вверх в общем направлении двух звезд: Кастора и Поллукса. Все метеоры Джеминидов будут казаться излучающими наружу из одной центральной точки — радианта метеоритного потока.
Все метеоры Близнецов, по-видимому, исходят из одной точки неба — радианта. Метеорные дожди названы в честь созвездия, в котором расположен радиант, соответствующего участку неба, которая пересекается с движением Земли, из-за чего метеоры появляются там. Хотя лишь небольшой процент наблюдателей может узнать созвездие Близнецов, отмеченное двойными звёздами Кастор и Поллукс, близлежащий и гораздо более известный Орион, может служить ориентиром.
Фото: E. Siegel/Stellarium
Несколько десятилетий назад Персеиды были единственным надёжным метеорным дождём в городе: год за годом впечатляющими, независимо от условий. Однако по мере того как комета Свифт-Таттл, материнское тело Персеид, удаляется всё дальше и дальше от Солнца, скорость метеоров Персеиды медленно, но неуклонно снижается, а скорость Близнецов неуклонно росла. В последние годы Геминиды даже опережали Персеиды как ведущий метеорный дождь с Земли, и в 2025 и 2026 годах это должно произойти. Декабрьские Джеминиды могут стать лучшим метеорным дождём года, а Геминиды 2026 года могут стать самым обильным метеорным дождём XXI века на данный момент!
Ещё одна особенность Геминидов, которая не особо ценится, но заслуживает внимания, — это часто разноцветные метеоры. Вы никогда не увидите «фиолетовых» или «розовых» метеоров, и «зелёных» тоже нет. Однако в шоу Близнецов можно представить множество цветов — от красного до оранжевого, жёлтого, белого и даже синего, похожего на циан. В сотрудничестве с Big Think я создал инфографику, чтобы показать одни из самых удивительных «обязательных к знанию» фактов, чтобы вы могли насладиться декабрьскими Геминидами по максимуму!
Конечно, есть один тип событий, от которого никакая подготовка не защитит: облачность в пиковую ночь метеоритного дождя. Как всегда бывает в астрономии, облака — это броски кубика. Если погода будет благоприятной, у вас будет хорошее представление, но если облачно, вы испытаете тот же опыт, что и многие профессиональные астрономы, когда вас «затуманили» от астрономических надежд: вы вообще ничего не увидите, и единственный выход — отправиться куда-то ещё, полагаясь на наблюдения других, кому повезло с облаками, или ждать следующей возможности для наблюдения. (Что, в случае с Джеминидами, появится только в следующем году.)
Конечно, технически можно увидеть Геминидов неделями по обе стороны вершины, но её вершина остаётся узко коллимированной. Вместо 20-40 метеоров в час, как это можно увидеть в течение дня-двух после пика, увидеть 100-150 (или даже больше) метеоров в час на пике значительно улучшить впечатления. Именно в середине 2000-х годов Геминиды стали более обильным метеорным дождём в ночном небе Земли, и теперь — вместе с Персеидами — это одно из двух надёжно впечатляющих метеорных дождей, которые ежегодно украшают Землю. В 2025 году Geminid могут стать величайшим естественным шоу года!
2020 год стал отличным годом для метеоров Geminid, как это было зафиксировано в этой композитной фотографии в ночь пика Джеффом Салливаном. Хотя дождь обычно бывает лучшим раз в три года, «неудачные годы» в последнее время также были впечатляющими: в 2021 и 2022 годах Геминиды достигли максимума более 100 метеоров в час. В 2025 году Геминиды могут стать лучшим метеорным дождём года, но Геминиды 2026 года могут взорваться как лучшие в XXI веке на данный момент.
Фото: Джефф Салливан/flickr
Это довольно примечательно для метеоритного дождя, который относительно недавно появился в игре. В то время как Персеиды насчитывают тысячи лет, Близнецы были впервые обнаружены только в 1862 году. Изначально это был лишь скромный метеорный дождь с относительно небольшим числом метеоров, которые описывались как довольно слабые. Хотя их слабость сохраняется, при этом средняя величина Близнецов, возможно, +2 астрономических величин слабее типичной Персеиды, их численность увеличилась. В 2020-х годах именно Близнецы, а не Персеиды, были наиболее надёжно продуктивным метеорным дождём в нашем небе.
И всё это намекает на нечто увлекательное: идея о том, что орбитальный путь, по которому находится материнское тело, астероид 3200 Фаэтон, относительно новый. Вполне возможно, что гравитационное взаимодействие с одной из планет — возможно, даже с самой Землёй — недавно взаимодействовало с астероидом, выведя его на текущую орбиту относительно недавно. Удивительно, что поток обломков, который он создал, уже стал настолько однородным, и, возможно, это свидетельствует о том, что недавний рост активности Геминидов — ранний признак дальнейшего роста. Геминиды 2025 года могут стать лучшими в этом году, но в будущем они могут даже стать лучшим душем всех времён!
Итан Сигел
(в пересказе c cокращениями) Мнение авторов может не совпадать с мнением редакции.
Cообщество журналистов. Non profit
