Surface structure and assessment of dust productivity of the cometary nucleus C/2017 K2 (PANST ARRS)

Abstract

Комета C/2017 K2 (PANST ARRS) — динамічно нова комета з гіперболічною орбітою, яка демонструвала активність на екстремально великій геліоцентричній відстані 23.75 а.о. Ця комета становить значну наукову цікавість для досліджень через таку екстремальну поведінку. Спостереження комети C/2017 K2 проводилися на спостережній станції Маяки Одеського університету за допомогою телескопа OMT −800 з камерою FLI MicroLine 9000 в період березень–вересень 2021 р. Спостереження проводилися без фільтра, тому для отримання фотометричних оцінок паралельно вивчалося питання, яким чином їх можна отримати. З’ясувалось, що з незначними похибками фотометричні оцінки зір поля відповідають системі SDSS −R. У випадку, коли опорних зір з величинами в цій системі не було, використовувалася комбінація зоряних величин r та і каталогу PS1. За період спостережень геліоцентрична відстань комети зменшувалася від 6.8 до 5.4 а.о., а абсолютна зоряна величина відчувала нерегулярні коливання в межах 5.0–6.2m. Величина Af ρ в цей час змінювалася в межах 6500 − 9800 см. Такі великі значення говорять про значну активність комети. Це підтверджує висновок, що комета має значний вміст летючих компонентам (типу CO, CO2, N2 та O2), які забезпечують викиди пилу на значних відстанях від Сонця. Варіацію блиску практично не впливають на форму ізофот, які показують майже кругову форми. Тільки починаючи з квітня спостерігається невелика витягнутість в протилежному напрямку від переміщення комети, що пояснюється проекцією пилового хвоста на кому. Застосування простого фільтра обертального градієнту до сумарних зображень кометі дозволило виявити обертання ядра комети в напрямку від півночі на захід в картинній площині. Ширина спіралі в комі, яка виникає внаслідок обертання свідчить про наявність значної великомасштабної нерівномірності в розподілі летючої речовини на поверхні ядра. Починаючи з липня, в зображеннях які отримані за допомогою цифрової фільтрації з’являється нова структура. Її положення і форма практично не змінюється, що свідчить про положення активної ділянки, яка формує цю структуру, біля північного полюса ядра.

C/2017 K2 (PANST ARRS) is a dynamically new hyperbolic comet that has exhibited activity at an extremely large heliocentric distance of 23.75 au. Observations of comet C/2017 K2 were performed at Mayaki observational station of the Astronomical Observatory of Odesa I. I. Mechnikov National University using the OMT –800 telescope with a FLI MicroLine 9000 camera during March–September 2021. Throughout the period of observations, the heliocentric distance of the comet has decreased from 6.8 to 5.4 au amid irregular fluctuations in the absolute magnitude within 5.0 − 6.2 m. In the meantime, the value Af ρ has varied in the range of 6500 − 9800 cm. Such high values of the parameters are indicative of significant activity of the comet. Variations in the comet‘s brightness hardly affect the shape of isophotes, which are nearly spherical in shape. It is only from April onwards that one can observe a slight elongation in the direction opposite to that in which the comet is heading, due to the dust tail being seen as projected onto the coma. Applying simple rotational gradient filter (simple subtraction) to composite images of the comet enabled us to detect the cometary nucleus spinning westward as measured from the North in the plane of projection. The widths of spiral structures in the coma that appear due to the nucleus spinning suggests the presence of a large-scale inhomogeneity in the distribution of volatiles on the nucleus surface. From July onwards, a new feature can be observed in the images processed using digital filters. Its position and shape have barely changed, which suggests that the area of activity responsible for the formation of this feature is likely located near the northern rotational pole of the cometary nucleus.