2022-09-10 14:53

公民科学家发现从未见过的彗星-第4000彗星发现使用太阳和日光层天文台

SOHO 4000

这是欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的SOHO天文台发现的第4000颗彗星,在这张航天器与SOHO的第3999颗彗星发现的照片中可以看到。这两颗彗星相对较近,相距约100万英里,这表明它们可能在几年前就连在一起了。信贷:ESA / NASA / SOHO /卡尔Battams

2020年6月15日,一名民间科学家在太阳和日光层天文台(SOHO)的数据中发现了一颗从未见过的彗星——这是该航天器25年历史上发现的第4000颗彗星。

这颗彗星的绰号是SOHO-4000,有待于小行星中心的正式命名。像大多数其他的soho发现的彗星一样,SOHO-4000属于克鲁兹家族的掠日彗星。克鲁兹彗星家族的所有彗星都遵循相同的大致轨迹,即它们掠过太阳的外层大气层。SOHO-4000位于较小的一侧,直径在15-30英尺范围内,被发现时它非常微弱,离太阳很近——这意味着SOHO是唯一一个发现这颗彗星的天文台,因为无论有没有望远镜,它都不可能从地球上看到这颗彗星。

欧洲航天局和美国宇航局的SOHO在近25年里发现了4000颗彗星。这次任务的彗星发现项目负责人卡尔·巴塔姆斯(Karl Battams)谈到了他最喜欢的四颗彗星,它们是由太阳观测天文台最先发现的。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

“能够发现SOHO的第4000颗彗星,我感到非常幸运。虽然我知道SOHO已经接近它发现的第4000颗彗星,但我一开始并没有想到这颗掠日彗星会是它,”Trygve Prestgard说,他在SOHO的数据中首次发现了这颗彗星。在与其他SOHO彗星猎人们讨论后,并统计了最近的掠日者发现后,这个想法才深入人心。我很荣幸能成为如此惊人的合作努力的一部分。”

SOHO是欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的联合任务。SOHO发射于1995年,从太阳内部到外部大气层都在研究太阳,在太阳和地球之间的有利位置上,从距离地球约100万英里的位置上,可以看到不间断的景象。但在过去的25年里,SOHO也成为了人类历史上最伟大的彗星发现者。

SOHO 3999 4000

欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的SOHO天文台看到了宇宙飞船发现的第3999颗和第4000颗彗星,它们正加速驶向太阳,由宇宙飞船的日冕仪观测到它们离太阳很近。信贷:ESA / NASA / SOHO /卡尔Battams

SOHO探测彗星的能力来自于它的长寿命,它专注于日冕的敏感仪器,以及公民科学家孜孜不倦的工作,他们从SOHO的数据中寻找以前未被发现的彗星,这些彗星是围绕太阳运行的冰冻气体、岩石和尘埃团。

位于华盛顿特区的美国海军研究实验室(U.S. Naval Research Lab)的空间科学家卡尔·巴塔姆斯(Karl Battams)说:“SOHO项目不仅在太阳物理学方面改写了历史,而且出乎意料的是,它在彗星方面也改写了历史。”巴塔姆斯从事SOHO项目,并负责该项目彗星发现项目的管理。

在SOHO的数据中发现的绝大多数彗星都来自于它的日冕仪,称为LASCO,是大角度和光谱日冕仪的简称。和其他日冕仪一样,LASCO使用一个固体物体——在这种情况下,是一个金属圆盘——来遮挡太阳明亮的表面,让它的相机聚焦到相对暗淡的外层大气——日冕上。日冕对于了解太阳的变化是如何传播到太阳系的至关重要,这使得LASCO成为SOHO了解太阳及其影响的科学探索的关键部分。

但聚焦在这片暗淡的区域也意味着LASCO可以做其他望远镜无法做到的事情——它可以看到飞得离太阳非常近的彗星,被称为掠日彗星,它们被太阳的强光遮住了,无法看到。这就是为什么SOHO的4000颗彗星几乎都来自LASCO的数据。

像大多数在SOHO数据中发现彗星的人一样,普雷斯特加德是一名公民科学家,他利用业余时间参与“掠日者计划”(Sungrazer Project)寻找彗星。“太阳猎手计划”是一个由美国宇航局资助的公民科学项目,由巴塔姆斯管理,它起源于SOHO任务早期的公民科学家发现的彗星。

“我已经积极参与日光猎手计划大约8年了。我与掠日器的工作巩固了我对行星科学的长期兴趣,”Prestgard说,他最近在法国Université格勒诺布尔阿尔卑斯完成了地球物理学硕士学位。“我喜欢发现一些以前不知道的东西的感觉,无论这是一颗漂亮的‘实时’彗星还是一颗在档案中被忽视了很久的彗星。”

普雷斯加德利用SOHO和NASA STEREO任务的数据总共发现了大约120颗以前不为人知的彗星。

丰富的彗星

这是第4000颗彗星的发现,比科学家最初预期的要早,这是SOHO与帕克太阳探测器任务合作的副产品。为了配合帕克太阳探测器第五次飞越太阳,SOHO团队在6月初开展了一项特别的观测活动,增加了LASCO仪器拍摄日冕的频率,并将每张图像的曝光时间增加了一倍。LASCO成像的这些变化是为了帮助仪器捕捉到后来经过帕克太阳探测器的微弱结构。

“从地球上看,帕克太阳探测器穿过了天空的平面,我们从SOHO日冕仪上看到的结构将在帕克太阳探测器的路径上,”马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室的天体物理学家安吉利斯·沃利达斯(Angelos Vourlidas)说,他在帕克太阳探测器和SOHO任务中工作。“这是进行这种成像的最佳配置。”

这些更敏感的图像还揭示了一些彗星,根据它们的亮度,它们在SOHO常规的短曝光图像中太过微弱,无法看到。每年6月SOHO区发现的彗星数量通常会增加,因为地球在太空中的位置使SOHO区处于一个很好的角度,可以看到沿着克鲁兹路径的彗星反射的阳光,这类彗星占SOHO区发现的彗星的85%左右。但今年6月的头9天就发现了17颗彗星,是正常发现速度的两倍左右。

巴塔姆斯说:“我们的曝光时间是原来的两倍,所以我们收集了更多的光,看到了那些我们本来看不清的彗星——这就像任何长曝光摄影一样。”“如果我们再次将暴露时间加倍,我们可能会看到更多的彗星。”

SOHO是欧洲航天局和美国宇航局的合作项目。任务控制中心位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心。SOHO的大角度和光谱日冕仪实验,简称LASCO,是提供大部分彗星图像的仪器,由美国海军研究实验室领导的一个国际财团建造。