Halley komeedi tolmust sündinud Orioniidid on tipus ööl vastu 22. oktoobrit — kõige parem on vaadata pimedatel tundidel enne koitu

Millal: öö vastu 22. oktoobrit, pärast Kuu loojumist ja enne koitu

Orioniidid on aktiivsed üle kuu aja, 2. oktoobrist 7. novembrini, aga maksimumini jõuab sadu ainult korra. Rahvusvahelise Meteooriorganisatsiooni (IMO) tööloendi järgi saabub maksimum siis, kui Maa jõuab oma orbiidil kindlasse punkti; meie arvutuse järgi juhtub see 2026. aastal 21. oktoobril umbes kell 18:30 UTC. Maksimum on lai — IMO sõnul „umbes päeva jagu“ —, nii et täpne minut on palju vähem tähtis kui õige öö valik. NASA ja Ameerika Meteooriselts (American Meteor Society) nimetavad mõlemad tipuööks ööd vastu 22. oktoobrit.

Sel aastal segab ööd Kuu. Ta on kasvav, umbes 80% valgustatud ja püsib horisondi kohal tükk aega pärast keskööd. Kuuvalgus teeb heledaks kogu taeva, mitte ainult Kuu ümbruse, ja nõrgemaid meteoore pole selle taustal näha. Seepärast on tähtsad tunnid, mis jäävad Kuu loojumise ja koidu alguse vahele.

Näiteks 59. põhjalaiusel kestab see aeg 22. oktoobri hommikul veidi üle kolme tunni. Just siis on ka radiant, punkt, kust meteoorid näivad lähtuvat, kõige kõrgemal: ta tõuseb hilisõhtul, püsib tunde madalal ja kulmineerub veidi enne, kui taevas hakkab heledaks minema. Kus on kell 18:30 UTC kohalik õhtu, seal on radiant maksimumi hetkel veel horisondi all või madalal. Maksimum on aga lai, nii et pime aeg on tähtsam kui see täpne hetk. SkyFlux arvutab sama vahemiku sinu enda asukoha jaoks: Kuu loojumine, koit ja radiandi kõrgus olenevad kõik sellest, kus sa seisad.

Eelmine öö on peaaegu sama hea ja läänepoolkeral jääb see maksimumile isegi lähemale. Kuna maksimum on lai, on sadu 21. oktoobri hommikul kõikjal juba tugev ja pime aeg on siis pikem. Kuu, mis on siis umbes 71% valgustatud, loojub samuti varem. 59. põhjalaiusel kestab pime aeg ilma Kuuta sel hommikul umbes neli ja pool tundi, maksimumi hommikul aga veidi üle kolme. Kui selget taevast lubatakse ainult ühel neist kahest ööst, mine välja just siis, ükskõik kumb see on.

Kuhu vaadata: tähest Betelgeuse kirdes — ja siis radiandist eemale

Radiant on see taevapunkt, kust saju meteoorid näivad lähtuvat. See on perspektiivinähtus: terad lendavad üksteisega rööbiti ja paralleelsed jooned näivad kaugel ühte punkti kokku jooksvat, nagu raudteerööpad. Orioniidide radiant asub Orioni tähtkujus, heledast oranžist tähest Betelgeuse umbes kümme kraadi kirdes, Kaksikute tähtkuju piiri ääres. Põhjapoolkeralt vaadates on ta varahommikul kagus ja nihkub koidu lähenedes lõuna poole.

See on koht, kust meteoorid tulevad, mitte koht, kuhu vaadata. Radiandi lähedal tuleb meteoor peaaegu otse sinu poole ja joonistab taevasse ainult lühikese jupi. Radiandist kaugemal näed meteoori lendu küljelt ja triip tuleb pikk. Vaata laia pimedat taevaosa radiandist eemal ja enne Kuu loojumist ka Kuust eemal — Kuu loojub lääne-edelas.

NASA soovitus on lihtne ja hea: põhjapoolkeral heida selili, jalad kagu poole, nii et radiant jääb vaatevälja serva lähedale ja kogu taevas su pea kohal on vaatamiseks vaba; lase silmadel umbes 30 minutit pimedaga harjuda ja hoia pilk kogu aeg taevas. SkyFluxi vaade meteoorisajud näitab radiandi kõrgust ja suunda sinu enda taevas tunni kaupa.

Kõik kiired meteoorid ei ole sel ööl Orioniidid. Samal ajal on aktiivne nõrk Epsilon-Geminiidide sadu, mille radiant on Orioniidide omast vaid umbes 13 kraadi kaugusel ja mille meteoorid sisenevad atmosfääri kiirusega 70 km/s — palja silmaga ei saa neid kaht praktiliselt eristada. Tauriide, mis on samuti oktoobris aktiivsed, on lihtne ära tunda: nende meteoorid liiguvad kiirusega 27–29 km/s, üle kahe korra aeglasemalt, ja tulevad Sõnni tähtkuju suunast.

Mida sa näed: Halley komeedi tolmuterad

Iga Orioniidi taga on üks komeedi 1P/Halley tolmukübe. Iga kord, kui Halley Päikesele läheneb, soojendab päikesevalgus tema jäist pinda, jää muutub gaasiks ja gaas kannab endaga kaasa tolmu. Tolm ei jää komeedi juurde. See hajub piki komeedi orbiiti ja on paljude sajandite jooksul kujunenud laiaks vooluks, mille osakesed on enamasti liivatera- kuni hernesuurused.

Komeet, millest need pärit on, ei ole suur. Tema tuum on umbes 16 × 8 × 8 kilomeetrit ja pind peegeldab tagasi ainult 3% sellele langevast valgusest — NASA sõnul on Halley tuum üks Päikesesüsteemi tumedamaid objekte. Inimesed on komeedi naasmisi kirja pannud juba ammu: varaseim tuvastatud ülestähendus pärineb Hiina kroonikast aastast 240 eKr ja komeet on tikitud ka Bayeux’ vaibale, mis jutustab, kuidas normannid 1066. aastal Inglismaa vallutasid. 1705. aastal näitas Edmond Halley, et 1531., 1607. ja 1682. aasta komeedid olid üks ja sama taevakeha, ning ennustas komeedi naasmist. See tuligi tagasi 1758. aastal.

66 kilomeetrit sekundis: miks meteoorid tulevad meile otse vastu

Orioniidid sisenevad atmosfääri kiirusega 66 kilomeetrit sekundis. Suurtest sadudest on kiiremad ainult Leoniidid, 71 km/s. Põhjus peitub Halley orbiidis: kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese ühes suunas, Halley aga vastupidi. Halley orbiidi kalle on 162 kraadi. See tähendab, et tema orbiidi tasand on Maa omast vaid 18 kraadi kaldu, aga komeet liigub mööda seda vastassuunas. Seepärast tuleb tema tolm Maale peaaegu otse vastu ja Maa enda tiirlemiskiirus, 29,78 km/s, lisandub terade kiirusele, mitte ei lahutu sellest.

Just kiirus teeb kübemest nähtava triibu, sest liikumisenergia on võrdeline kiiruse ruuduga. Kiirusel 66 km/s on ühel kilogrammil tolmul umbes 2,2 gigadžauli energiat — ligikaudu 520 korda rohkem kui kilogrammil trotüülil. Üks tera on aga kilogrammist palju väiksem: paljude terade mass on umbes sajamiljondik kilogrammi ja sellisel teral on umbes 22 džauli energiat — ligikaudu sama palju kui kahekilogrammisel kivil, mis kukub ühe meetri kõrguselt. Kui see energia vabaneb sekundi murdosa jooksul kõrgel atmosfääris, kuumeneb tera koos ümbritseva õhuga nii palju, et need hakkavad helendama.

Kiirust on ka näha. Orioniidid sähvatavad üle taeva kiiresti ja NASA märgib, et kiired meteoorid võivad jätta endast maha järelhelenduse: nõrga kuma piki meteoori rada, mis püsib taevas mitu sekundit, vahel isegi minuteid pärast seda, kui meteoor ise on kadunud. Kiirest meteoorist võib NASA sõnul vahel saada ka tulekera.

Vähemalt 2800 aastat vana tolm

Tolmuterad, mis sinu pea kohal ära põlevad, ei eraldunud komeedist hiljuti. Egali ja kaasautorite 2020. aasta mudel komeedi tolmust näitas, et ükski pärast 800. aastat eKr vabanenud osake ei jõua tänapäeval Maale Orioniidina. Selle mudeli järgi on tänavuse saju tolm seega vähemalt umbes 2800 aastat vana — ja Orioniididel on vana tolmu osakaal suurem kui komeedi teisel sajul, mais saabuvatel Eeta-Akvariididel (neist allpool lähemalt).

Põhjus on geomeetrias, mis on aja jooksul muutunud. Kaugus Halley orbiidi ja Maa orbiidi vahel seal, kust Maa oktoobris möödub, ei ole alati olnud sama: kõige väiksem oli see umbes 800. aastal eKr. Sel ajal vabanenud tolm jäi sinna, kust Maa praegu läbi läheb; komeedi hilisem tolm jäi mujale.

2006. aasta ebatavaliselt tugeva saju — puhangu, millest tuleb juttu allpool — juured ulatuvad veelgi kaugemale minevikku. Sato ja Watanabe simulatsioonid seostasid selle tolmuga, mis eraldus komeedist 1266., 1198. ja 911. aastal eKr. Neist vanimad terad olid olnud teel 3271 aastat ja teinud kümneid tiire ümber Päikese, enne kui nad 2006. aasta taevas triibuna ära põlesid.

Oktoobris möödub Halley orbiit meie omast 23 miljoni kilomeetri kauguselt — ja ometi satume tema tolmu sisse

Järgmine fakt kõlab nagu viga. Orioniidide ajal ei jõua Maa Halley orbiidile lähemale kui 0,154 astronoomilist ühikut ehk umbes 23 miljonit kilomeetrit. Ja ometi satub Maa igal oktoobril komeedi tolmu sisse.

Asi on selles, et tolmuvool ei ole õhuke joon piki orbiiti. Tuhandete aastate jooksul on planeetide gravitatsioon tolmu komeedi rajalt eemale tõmmanud ja hajutanud laiaks hõredaks vööks. Maa on selle sees 36 päeva, 2. oktoobrist 7. novembrini, ja läbib selle ajaga oma orbiidil umbes 92,6 miljonit kilomeetrit. Mööda Maa teed ulatub vool vähemalt nii kaugele.

Sama komeet kaks korda aastas

Halley orbiit lõikab Maa orbiidi tasandit kahes punktis ja Maa möödub igal aastal mõlema lähedalt. Oktoobrikuise lõikepunkti juures tekivad Orioniidid, mais teise juures Eeta-Akvariidid — teine meteoorisadu Halley tolmust. Ilma teleskoobita ja 2061. aastat ootamata saad komeedi kübemeid näha kaks korda aastas.

Need kaks meteoorisadu ei ole võrdsed. Eeta-Akvariidid on tavaliselt kaks kuni kolm korda tugevamad ja põhjus on jällegi orbiitide vaheline kaugus: mais jõuab Maa Halley orbiidile 0,065 astronoomilise ühiku kaugusele — see on vähem kui pool oktoobrikuisest 0,154 ühikust. Orbiidile lähemal on tolm tõenäoliselt tihedam.

Kas teadsid?Iga Orioniid on Halley komeedi tolmukübe. Komeet ise on rohkem kui viie miljardi kilomeetri kaugusel ega naase enne 2061. aastat — aga tema tolm jõuab meieni kiirusega 66 kilomeetrit sekundis, kaks korda aastas, ja selle nägemiseks ei ole sul vaja muud kui oma silmi.

Jupiteri rütm: miks mõnel aastal tuleb puhang

Enamikul aastatel on Orioniidide ZHR ehk tunniarv seniidis umbes 20 — nii palju meteoore näeks üks vaatleja tunnis ideaalsetes oludes (sellest lähemalt viimases osas). 2006. ja 2007. aastal oli see umbes kolm korda suurem: avaldatud hinnangute järgi oli tipu ZHR umbes 60 või veidi rohkem. See ei olnud juhus — põhjus oli Jupiter.

Osa Halley teradest on Jupiteriga, nagu astronoomid ütlevad, resonantsis 1:6: nad teevad ümber Päikese ühe tiiru selle ajaga, kui Jupiter teeb kuus — umbes 71 aastat, mis on lähedane Halley enda tiirlemisajale. Igal tiirul kohtub selline tera Jupiteriga oma orbiidi samas punktis ja saab sama gravitatsioonilise tõuke, ikka ja jälle. Selle asemel et laiali hajuda, nagu tolm tavaliselt teeb, püsivad need terad koos tiheda kitsa vooluna. Kui Maa sellisesse voolu satub, kasvab meteooride arv järsult. Halley ise oli selles resonantsis 1404. ja 690. aasta vahel eKr ja osa tollal eraldunud tolmust hoiab resonants koos tänini — sealhulgas tolm, mis vabanes 1266., 1198. ja 911. aastal eKr ja tekitas 2006. aasta puhangu. Eespool nimetatud 800. aasta eKr piir kehtib ikkagi: mudeli järgi ei jõua pärast 800. aastat eKr vabanenud tolm tänapäeval Maale, olgu resonantsis või mitte.

Teine resonants, 2:13 (tera teeb kaks tiiru selle ajaga, kui Jupiter teeb kolmteist), seletab 1916. ja 1993. aasta tavalisest suuremat aktiivsust. Pikema aja jooksul näib saju tugevus tõusvat ja langevat umbes 12-aastase rütmiga, mis sobib kokku Jupiteri 11,86-aastase tiirlemisajaga. Sama uurimisrühm, mis selle mustri leidis, on ka kirjutanud, et selle kinnitamiseks on vaja pikemat vaatlusrida, nii et seda tasub pidada tõenäoliseks, mitte kindlaks.

Ja 2026? Puhangut ei ennustata. Egali ja kaasautorite mudeli järgi ei ole kuni 2050. aastani (kaasa arvatud) oodata ühtki märkimisväärset Orioniidide puhangut; Sekhari ja Asheri varasem uurimus ennustab järgmist 2070. aastaks. Tänavu peaks olema tavaline Orioniidide aasta.

Aasta 585 pKr: puhang, mis pandi kirja

Resonantside mudelitega ei saa ainult tulevikku ennustada — neid saab kontrollida ka minevikus toimunu järgi. Kinsman ja Asher modelleerisid 2020. aastal Halley tolmu käitumist esimesel aastatuhandel pKr ja leidsid tõenäolised puhangud aastatel 417 ja 585 pKr; need olid tingitud Jupiteri resonantsidest 1:6 ja 1:7. 585. aasta tolm pärines Halley kahest Päikese lähedalt möödumisest, 1266. aastal eKr ja 911. aastal eKr.

585. aastast on olemas pealtnägijate kirjeldus. Orioniidide puhang pandi sel aastal Hiinas kirja ja mudel kinnitab, et Hiina vaatlejad nägid just Halley tolmu puhangut. On pakutud ka seost maiade umbes 585. aasta raidkirjadega, aga see on ainult tõenäoline, mitte kinnitatud — ja seda vahet tasub meeles pidada. Nii või teisiti vaatasid inimesed, kes neid meteoore neliteist sajandit tagasi nägid, terasid, mis olid juba üle tuhande aasta kosmoses olnud.

Kus on Halley tipuööl

Halley möödus Päikese lähedalt viimati 9. veebruaril 1986. Seejärel liikus ta eemale kuni 9. detsembrini 2023, mil ta jõudis Päikesest kõige kaugemale, umbes 35 astronoomilise ühiku kaugusele. Nüüd on ta tagasiteel. 2026. aasta tipuööl on ta Maast 5,26 miljardi kilomeetri kaugusel Hüdra tähtkujus ja tema heledus on 25,6 tähesuurust. Kõige nõrgemad tähed, mida silm väga pimeda taeva all näeb, on umbes 6,5 tähesuurust (mida suurem arv, seda nõrgem täht), nii et palja silmaga ei ole komeeti kuidagi võimalik näha. Tema valgus jõuab meieni 4 tunni ja 52 minutiga.

Järgmine kord möödub ta Päikese lähedalt 28. juulil 2061. Seni on Halleyst ilma suure teleskoobita näha ainult tolmu, mis saabub igal aastal mais ja oktoobris. Ära otsi komeeti radiandi juurest: radiant näitab suunda, kust tolm saabub, mitte kohta, kus komeet on.

Orioniide näeb mõlemal poolkeral

Erinevalt sadudest, mille radiant on kaugel põhjas, näeb Orioniide kogu maailmas. Radiant asub taevaekvaatorist 16 kraadi põhja pool, nii et ta tõuseb kõikjal 74. lõunalaiusest põhja pool. NASA soovitus on mõlemal poolkeral sama: parimad on tunnid pärast keskööd. Lõunapoolkeral heida pikali nii, et jalad jäävad kirde, mitte kagu poole.

Ekvaatoril tõuseb radiant umbes 74 kraadi kõrgusele ja 16. põhjalaiusel jõuab ta otse pea kohale. 16. põhjalaiusest põhja pool on tema suurim kõrgus 106 kraadi miinus sinu laiuskraad — 59. põhjalaiusel umbes 47 kraadi. Ekvaatorist lõuna pool on see 74 kraadi miinus sinu laiuskraad: São Paulos umbes 50, Sydneys 40 kraadi. Sydneys on tänavu kaks takistust: radiant on kõige kõrgemal alles koidu saabudes ja Kuu tõttu jääb maksimumi hommikul pimedat aega vaid umbes tund.

Ausalt: mida oodata

Orioniidide tavapärane näitaja on ZHR 20. ZHR ehk tunniarv seniidis on meteooride arv, mida üks vaatleja näeks tunnis, kui radiant oleks otse pea kohal ja taevas täiesti pime. See on ülempiir, mitte lubadus. 59. põhjalaiusel tõuseb radiant enne koitu ainult umbes 47 kraadini ega jõua kunagi pea kohale; lõuna pool, kuni 16. põhjalaiuseni, tõuseb ta kõrgemale ja meteoore on rohkem. Ülejäänu sõltub sellest, kui pime on taevas. Tabel lähtub maksimumi tunniarvust ja radiandist umbes 45 kraadi kõrgusel — nii on see 59. põhjalaiusel 22. oktoobri kahel viimasel pimedal tunnil enne koitu.

Enne Kuu loojumist on arvud veelgi väiksemad, sest Kuu teeb taeva heledaks samamoodi nagu linnatuled. Seepärast soovitabki see lugu vaadata öö viimastel tundidel: siis on radiant kõrgel ja Kuu samal ajal loojunud. SkyFluxi loend pimeda taeva kohad näitab, kui kaugele linnast pead minema.

Seega on 2026. aasta Orioniidid rahulik vaatlus, mitte vaatemäng: hea taeva all üks meteoor iga mõne minuti tagant, mõni neist kiire ja hele triip, mis jätab taevasse järelhelenduse. Pane äratus, riietu soojalt ja lase silmadel pool tundi pimedaga harjuda. Iga meteoor, mida sa näed, on Egali ja kaasautorite 2020. aasta mudeli järgi tolmukübe, mis eraldus Halley komeedist vähemalt 2800 aastat tagasi.