2011-08-18

Animace komety Hartley 2


Kometa Hartley 2, označená jako 103P/Hartley (číslo znamená jednoduše 103-tí periodická kometa), byla hvězdou v komunitě planetárních nadšenců během loňského podzimu. Zásluhu na tom měl zejména tým mise EPOXI a kosmická sonda Deep Impact, která 4. července 2005 úspěšně vypustila dopadovou sondu na kometu Tempel 1 (9P/Tempel) a následnou srážku nafotila. Po splnění úkolů u komety Tempel 1, byla sonda Deep Impact využita v rámci mise EPOXI k pátrání po exoplanetách okolo několika vybraných hvězd a měla být navedena k průletu okolo komety Boethin (85P/Boethin) v prosinci 2008. Protože kometa Boethin někam záhadně zmizela (zřejmě se rozpadla, komety se v tomto poněkud podobají hudebním skupinám), byl přijat náhradní plán, spočívající v průletu okolo komety Hartley 2. K tomu nakonec došlo 4. listopadu 2010. Sonda Deep Impact se  "prosmýkla" okolo komety ve vzdálenosti 700 kilometrů. Průlet byl takřka bezchybný s jedinou výjimkou v podobě kamery s vysokým rozlišením HRI, která nebyla v době největšího přiblížení namířena na jádro komety (což mrzí o něco méně díky tomu, že  tato kamera je poškozena a snímky jsou rozostřené). Druhá kamera na palubě sondy - MRI, kamera se středním rozlišením, zvládla výborně nasnímat celý průlet a z jejich snímků pak byly vytvořeny následující animace.


  Kredit: NASA / JPL / UMD /Daniel Macháček.  

První animace, v podobě animovaného gifu, je vytvořena ze 43 kalibrovaných snímků pořízených kamerou MRI v intervalu přibližně tří minut před a po průletu. Snímky jsou ořezány a přeloženy přes sebe tak, aby byla viditelná co největší oblast okolo komety bez toho, aniž by jádro příliš měnilo svou polohu. Dále byl u snímků vyrovnán jas ("equalisation"), takže je možné vidět i velmi nevýrazné výtrysky a stín, který na tyto výtrysky vrhá jádro komety. Jinak nebyly tyto snímky nijak upravovány, takže jsou i s "panenským" šumem v obraze, který nemohl být odstraněn kalibrací. Ten je dobře patrný hlavně v podobě střídajících se tmavších a světlejších pruhů. V animaci také není brán žádný ohled na skutečný časový interval mezi pořízením jednotlivých snímků (ten se měnil z 20 sekund tři minuty před a po průletu, k necelým 5-ti sekundám při největším přiblížení sondy ke kometě). Rozlišení je shodné s původním a snímky pořízené nejblíže komety zachycují detaily o velikosti 14-ti metrů (rozlišení ~7 m/pix).


V druhé animaci jsou již rozdílné časové intervaly korigovány. Celá animace byla doplněna mezikroky vytvořenými pomocí morphingu a zpomalena. Průlet zaznamenaný kamerou MRI, který trval 6 minut, nyní trvá 80 sekund, což odpovídá pětinásobnému zrychlení. Snímky byly také otočeny doleva o 90° (kvůli lepšímu prohlížení na obrazovce) a jejich jas byl upraven tak, aby výtrysky a stíny zůstaly zachovány a přitom byl omezen šum. Animace byla také trošku oříznuta a zvětšena o 25%.




Třetí animace je zaměřená více na samotné jádro komety. Originální kalibrované snímky jsou stejné, ale nyní byly jen převedeny do RGB formátu (z 32 bitového FITS) a dodatečně jemně dobarveny do červena (což by mělo zhruba odpovídat reálné barvě komety).
Oproti předchozí animaci bylo nicméně použito během morphingu více kontrolních bodů, aby byla zachována ostrost detailů jádra komety mezi morphovanými snímky. Protože použité snímky mají velmi vysokou kvalitu, je výsledná animace 2× zvětšena (je k dispozici i v rozlišení 1080p), takže i malé detaily jsou dobře viditelné.

A v případě komety Hartley 2 je skutečně na co se dívat a to přesto (nebo možná právě proto?), že se jedná o dosud nejmenší, kosmickou sondou navštívenou, kometu. Hartley 2 má tvar kosti s delší osou měřící jen 2,25 kilometru, což je zhruba 7× méně než u slavné Halleyovy komety (1P/Halley) (pěkné srovnání velikostí komet navštívených kosmickými sondami vytvořila Emily Lakdawalla z americké Planetary Society).
Hartley 2 se ukázala být extrémně aktivní kometou, srovnatelnou v tomto ohledu snad jen s výše zmíněnou Halleyovou kometou. Desítky výtrysků jsou patrny skoro okolo celé komety, ale nejvýraznější jsou na protilehlých koncích podél delší osy. U animací se zesíleným jasem jsou dobře vidět i menší výtrysky na temném pozadí odvrácené (od Slunce) straně komety. Velkým překvapením byl objev shluků částic prachu a ledu, které poletují jako obří sněhové vločky všude okolo komety. U prvního animovaného gifu jsou dobře viditelné jako jasné skoro bodové objekty poletující okolo jádra. Velikost těchto shluků se pohybuje v jednotkách centimetrů, ale některé větší mohou být velké jako kopací míč. Předpokládá se, že tyto shluky jsou velmi řídké a nadýchané a díky tomu nepředstavovaly větší nebezpečí pro sondu, přestože tato se v danou chvíli pohybovala vůči nim rychlostí 12,3 km/s (při takové rychlosti může být i gramová částice zničující).
Samotné jádro se v mnohém podobá jiným kometám, hlavně existencí větších hladkých planin, které jsou viditelné ve střední části jádra. Oba konce "kosti" jsou ale dosti odlišné. Kromě menších planin jsou pokryté obrovskými skalisky tyčícími se do výšky až 50-ti metrů a širokými až 80 metrů (A’Hearn et al, 2011). Označení skalisko je ovšem u komet nutno brát s rezervou, protože materiál komet je obecně velmi pórovitý. Zajímavý je i "minikaňon" na konci přilehlém k pozorovateli (sondě) ležící poblíže terminátoru. Je možné, že se jedná o pozůstatek po předchozích erupcích, při kterých vznikla nehluboko pod povrchem dutina, jejíž strop se později sesunul. Kdoví.
V každém případě se ke kometě Hartley 2 ještě určitě vrátím, protože pořízených snímků je více a mnohé zatím nebyly v upravené podobě vůbec publikovány (zejména snímky z kamery HRI).


(A’Hearn et al, 2011)
 Michael F. A’Hearn1, Michael J. S. Belton, W. Alan Delamere, Lori M. Feaga, Donald Hampton, Jochen Kissel, Kenneth P. Klaasen, Lucy A. McFadden, Karen J. Meech, H. Jay Melosh, Peter H. Schultz, Jessica M. Sunshine, Peter C. Thomas, Joseph Veverka, Dennis D. Wellnitz, Donald K. Yeomans, Sebastien Besse1, Dennis Bodewits, Timothy J. Bowling, Brian T. Carcich, Steven M. Collins, Tony L. Farnham, Olivier Groussin, Brendan Hermalyn, Michael S. Kelley, Michael S. Kelley, Jian-Yang Li, Don J. Lindler, Carey M. Lisse, Stephanie A. McLaughlin, Frédéric Merlin, Silvia Protopapa, James E. Richardson, Jade L. Williams.
EPOXI at Comet Hartley 2. Science 17 June 2011:
Vol. 332 no. 6036 pp. 1396-1400

1 komentář: