Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені В.Н. КАРАЗІНА

УДК 523.44 +523.64 +524.313

РОЗСІЯННЯ СВІТЛА НА ПИЛОВИХ ЧАСТИНКАХ КОМЕТ,

АСТЕРОЇДІВ І НАВКОЛОЗОРЯНИХ ОБОЛОНОК:

СПОСТЕРЕЖЕННЯ ТА ІНТЕРПРЕТАЦІЯ

01.03.02 - астрофізика, радіоастрономія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора фізико-математичних наук

Кисельов Микола Миколайович

Харків - 2003

АНОТАЦIЯ

Кисельов М. М. Розсіяння світла на пилових частинках комет, астероїдів і навколозоряних оболонок: Спостереження та інтерпретація. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.02 астрофізика і радіоастрономія. Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Харків, 2003.

Дисертація присвячена дослідженню властивостей випромінювання, розсіяного на пилових частинках в атмосферах комет, реголіті астероїдів та навколозоряних оболонках молодих Ae/Be зір Хербіга, і вивченню природи цих обєктів. Показано, що комети діляться на дві групи згідно певних фізичних критеріїв, таких як відношення газ/пил, максимум ступеню поляризації, колір пилу та величина кольорової температури і наявність сілікатних емісій на 10 и 18 мкм. Група газових комет неоднорідна і включає в себе як комети з реально відмінними від пилових комет властивостями пилинок, так і комети, в яких низький ступінь поляризації і синій колір пилу, обумовлені низькою спектральною і просторовою роздільною здатністю використаної апаратури. Вперше одержано повні фазові залежності поляризації випромінювання астероїдів S- і Е-типу. Вперше відкрито збільшення ступеня лінійної і кругової поляризації в мінімумах блиску Ae/Be зір Хербіга, яке підтвердило теоретичне передбачення цього явища внаслідок розсіяння світла на пилинках навколозоряних дисків під час затемнення зір густими пиловими хмарами.

Ключові слова: комети, астероїди, Ae/Be зорі Хербіга, навколозоряні оболонки, пил, фотометрія, поляриметрія, фазова залежність поляризації, класифікація комет.

АННОТАЦИЯ

Киселев Н.Н. Рассеяние света на пылевых частицах комет, астероидов и околозвездных оболочек: Наблюдения и интерпретация. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.03.02 - астрофизика, радиоастрономия. - Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков, 2003.

Диссертация посвящена исследованиям свойств излучения, рассеянного на пылевых частицах атмосфер комет, реголита астероидов и околозвездных оболочек молодых Ae/Be звезд Хербига. Эти исследования базируются на результатах обширных поляриметрических и фотометрических программ наблюдений. Поляриметрические данные для 22 комет и 7 астероидов, сближающихся с Землей, составляют основную часть всех мировых данных (всего примерно 30 комет и 12 астероидов), полученных до настоящего времени.

Основным результатом проведенных исследований комет стало выделение двух групп комет - пылевых и газовых. Показано, что для группы пылевых комет с отношением газ/пыль W₄₈₄₅Ј500 Е характерны высокие значения максимума поляризации P_max”25-30%, красный цвет пыли, большие избытки цветовой температуры и наличие силикатных эмиссий на 10 и 18 мкм. Группа газовых комет с отношением газ/пыль W₄₈₄₅і1000 Е характеризуется более низкими значениями максимальной степени поляризации P_max”5-20% и их большим рассеянием, синими цветами пыли и отсутствием или наличием очень слабых избытков цветовой температуры и силикатных эмиссий на 10 и 18 мкм. Показано, что группа газовых комет неоднородна и включает в себя как кометы, реально отличающиеся от пылевых комет по физическим свойствам пыли, так и кометы, у которых низкая степень поляризации и синий цвет пыли вызваны низким спектральным и пространственным разрешением используемой аппаратуры. Обнаружены новые общие закономерности и особенности фотометрических и поляриметрических свойств комет. Проведенное исследование открывает новые возможности изучения сходства и различия физических свойств пылевых частиц разных комет.

Наблюдения АСЗ на больших фазовых углах позволили получить полные, для наземных наблюдений, фазовые зависимости поляризации излучения астероидов S- и Е-типа, включая максимумы положительной ветви поляризации. Показано, что ФЗП астероидов S-типа в разных длинах волн смещены по фазовому углу, что вызывает так называемую инверсию спектральной зависимости поляризации. Астероиды С-типа не показывают инверсию СЗП. Их ФЗП в видимой области (фильтры B и V) пересекаются на фазовом угле _о, благодаря чемуP(B)P(V)как на отрицательной, так и на положительной ветвях ФЗП. Впервые определены поляриметрические альбедо и размеры АСЗ 1036 Ганимед, 1627 Ивар и 1998 WT24 (33342).

Проведен анализ различий в поляризации излучения комет и астероидов основных типов. Основные поляриметрические свойства комет и астероидов сравнены с модельными расчетами. Рассмотрено влияние многократного рассеяния света в слое реголита на наблюдаемые характеристики поляризованного излучения астероидов. Наблюдаемые свойства комет непосредственно определяются характеристиками рассеянного света на отдельных пылевых частицах. Если последние имеют сложную агрегатную структуру, а размеры составляющих их мономеров сравнимы с длиной волны, то при рассеянии света взаимное влияние этих мономеров вызывает отрицательную ветвь поляризации, наблюдаемую у комет.

Впервые обнаружено увеличение степени линейной и круговой поляризации до 7% и 1%, соответственно, в минимумах блеска Ae/Be звезд Хербига, подтвердившее теоретическое предсказание этого явления, как результат рассеяния света на пылинках околозвездных оболочек во время затмений звезд плотными пылевыми облаками. Показано, что собственная поляризация излучения звезд, измеренная в глубоких минимумах блеска, позволяет определять ориентацию околозвездных дисков по отношению к локальному магнитному полю Галактики.

Ключевые слова: кометы, астероиды, Ae/Be звезды Хербига, околозвездные оболочки, пыль, фотометрия, поляриметрия, фазовая зависимость поляризации, классификация комет.

ABSTRACT

Kiselev N.N. Light Scattering by Dust Particles of Comets, Asteroids, and Circumstellar Shells: Observations and Interpretation. Manuscript.

Doctor degree thesis. Speciality 01.03.02 astrophysics, radioastronomy. V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2003.

The thesis is dedicated to investigation of the observed characteristics of light scattering on the dust particles in comets, asteroids and the circumstellar shells around young Herbig Ae/Be stars, as well as the physical properties of these bodies by polarimetry and photometry methods. Two taxonomic classes of comets have been established, - the gas-rich and dusty ones, that correspond to different maxima in polarization, gas-to-dust ratios, dust colors, excesses of color temperature, and the silicate features. Gas-rich comets may not form a homogeneous group. They may be the comets whose dust differs in fact from the dust in dusty comets as well as the comets that demonstrate low polarization at large phase angles and blue colors mainly due to low spectral and spatial resolution of observations. The phase dependences of polarization including maxima of polarization degree of the S- and E-type NEAs were obtained for the first time. The high degree of linear and circular polarization in the deep minima of brightness of Herbig Ae/Be stars was discovered. It resulted in confirming the theoretical model of light scattering on the dust particles around the young stars with spatially unresolved protoplanetary disks.

Key words: Comets, asteroids, Herbig Ae/Be stars, circumstellar shell, dust, photometry, polarimetry, phase dependence of polarization, classification of comets.

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківському національному університеті імені В.Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України.

Офіційні опоненти:доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Гершберг Роальд Євгенович, НДI Кримська Астрофізична обсерваторія Міністерства освіти і науки України, с. Наукове, Кримська АР, зав. лабораторії фізики зір і галактик;

доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Мінаков Анатолій Олексійович, Радіоастрономічний інститут НАН України, м. Харків, зав. відділу космічної радіофізики;

доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Шульман Леонід Маркович, Головна астрономічна обсерваторія НАН України, м. Київ, головний науковий співробітник.

Провідна установа: Астрономічна обсерваторія Київського національного університету ім. Тараса Шевченка, м. Київ.

Захист відбудеться “_19” “_грудня ” 2003 р. о “14_⁰⁰” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.02 Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна за адресою: 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4, ауд. 3-9.

З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна за адресою: 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4.

Автореферат розісланий “__4__” “_листопада_” 2003 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Ляховський А.Ф.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Дисертація присвячена дослідженню властивостей випромінювання, розсіяного на пилових частинках в атмосферах комет, реголіті астероїдів та навколозоряних оболонках молодих Ae/Be зір Хербіга, і вивченню природи цих обєктів. Область дослідження - міждисциплінарна.

Актуальність теми. Пил утворює поверхневі шари великих і малих планет, є складовою частиною планетних атмосфер, комет, міжпланетного середовища та навколозоряних оболонок. Важливу роль пил відіграє як в процесі утворення різних тіл, так і в їхній еволюції. Основні спостережні характеристики розсіяного випромінювання, такі як інтегральний блиск, показник кольору, поляризація, та їхні просторові та спектральні розподіли, залежать від механізмів розсіяння світла на пилових частинках, а також від фізичних властивостей останніх - розміру, форми, показника заломлення, густини, хімічного складу тощо. Тому вивчення властивостей випромінювання, розсіяного на твердих частинках атмосфер комет, реголітах астероїдів та навколозоряних оболонок є основою для розвитку теоретичних уявлень про взаємодію випромінювання з речовиною, для побудови фізичних та космогонічних моделей небесних тіл. Цим визначається актуальність теми дослідження.

В останні десятиріччя наукове співтовариство усвідомило важливість проблеми виживання людства в умовах впливу такого космічного фактору, як зіткнення астероїдів і комет з Землею. Вирішити цю проблему без знання фізичних властивостей космічних тіл, які несуть потенційну загрозу людству, практично неможливо. Таким чином, вивчення комет і астероїдів прямо пов'язане з вирішенням як фундаментальних, так і прикладних проблем.

Пояс астероїдів, пояс Койпера і хмара Оорта є унікальними утвореннями Сонячної системи. Комети і більша частина астероїдів є реліктами Сонячної системи, тому за складом комети і примітивні астероїди повинні бути найбільш близькі до речовини первинної протопланетної туманності. Зараз Сонячна система перестала бути єдиною планетною системою, доступною для вивчення. З'явилася можливість безпосереднього вивчення газо-пилових оболонок біля молодих зір. Дослідження зорі Pic є одним з таких прикладів. На відміну від Pic, газо-пилові диски інших молодих зір не розділяються. Рідкісну можливість прямих спостережень газо-пилових оболонок в оптичному діапазоні дають молоді зорі з неперіодичними алголеподібними ослабленнями блиску, які називають Ae/Be зорями Хербіга. Такі спостереження дають принципово нові можливості дослідження властивостей пилових частинок і малих тіл (кометезималій і планетезималій) на стадії формування планетних систем біля таких зір. Ці обставини об'єднують проведені дослідження комет і астероїдів Сонячної системи і пилових оболонок навколо молодих зір в одно ціле.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. З 1982 по 1991 рр. робота виконувалась в рамках державних бюджетних тем Інституту астрофізики АН ТаджРСР і входила до Координаційного плану АН СРСР. З 1991 по 1995 рр. робота виконувалась як частина теми “Поверхнева фотометрія і поляриметрія комет” Інституту Аерономії Товариства ім. Макса Планка (Катленбург-Ліндау, Німеччина). З 1995 р. робота виконувалася в рамках НДР Інституту астрономії Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, № держ. реєстрації 0197U002490 і 0199U004412. Частина досліджень (комети 27P/Кроммелін, 1P/Галлей, C/1995 O1 Хейл-Бопп) виконувалася в рамках міжнародних програм, частина досліджень (Ae/Be зорі Хербіга, астероїди і деякі комети) проведена в рамках спільних програм спостережень з КрАО, ГАО НАН України і Інститутом Аерономії Товариства ім. Макса Планка (Катленбург-Ліндау, Німеччина).

Мета, задачі і методи дослідження. Основною метою даної роботи є всебічне дослідження спостережних характеристик випромінювання, розсіяного на пилових частинках в атмосферах комет, реголіті астероїдів, навколозоряних пилових оболонках.

На базі спостережень великої вибірки комет передбачалось вивчення фізичних властивостей пилової та газової компонент їхніх атмосфер. Використовуючи оригінальні фотометричні, поляриметричні та спектрофотометричні дані було проведено пошук і вивчення таксономічних класів комет.

Дослідження астероїдів передбачало вивчення властивостей їх поляризованого випромінювання, а саме, спектральних і фазових залежностей поляризації в широкому діапазоні фазових кутів, виявлення схожості та відмінностей спостережних характеристик розсіяного випромінювання астероїдів і комет, визначення фізичних характеристик астероїдів і їх класифікацію.

Дослідження Ae/Be зір Хербіга було направлено на пошук нових підходів до вивчення властивостей просторово нероздільних пилових дисків навколо молодих зір на стадії їхньої фрагментації та утворення планетезималій і кометезималій.

Об'єкт дослідження - комети, астероїди та зорі з навколозоряними оболонками.

Предмет дослідження - процеси розсіяння світла на пилових частинках, діагностика пилу в об'єктах, фізичні характеристики комет, астероїдів, та зірок з навколозоряними оболонками.

Для досягнення цієї мети вирішувались наступні задачі:

· створення і дослідження апаратури для фотометричних та поляриметричних спостережень небесних об'єктів;

· розвиток нових і удосконалення старих методик фотометричних і поляриметричних спостережень і їх обробки;

· проведення широкої програми поляриметричних і фотометричних спостережень всіх доступних комет із спеціальними вузькосмуговими фільтрами;

· проведення програми поляриметричних і фотометричних спостережень астероїдів, які наближаються до Землі, і деяких астероїдів головного поясу;

· проведення патрульних поляриметричних і фотометричних спостережень молодих зір для вивчення особливостей поведінки їх поляризації і показників кольору в мінімумах блиску;

Для виконання поставлених задач використовувались методи апертурної фотоелектричної фотометрії і поляриметрії, поверхневої ПЗЗ-фотометрії і поляриметрії, узагальнення і порівняльний аналіз даних, якісна і кількісна інтерпретація результатів спостережень на основі порівняння з наявними теоретичними моделями.

Наукова новизна одержаних результатів. Під час виконання роботи отримані такі нові результати:

1. Створена однорідна база даних, яка ґрунтується на результатах поляриметричних і фотометричних спостережень комет, астероїдів та зір з навколозоряними пиловими оболонками. Поляриметричні дані для 22 комет і 7 астероїдів, які наближаються до Землі, складають основну частину всіх світових даних (всього біля 30 комет і 12 АЗЗ), отриманих до цього часу.

2. Запропоновано критерії класифікації комет, які включають такі фізичні характеристики, як відношення газ/пил, максимальна ступінь поляризації, показник кольору та надлишок кольорової температури. Вибрані критерії дали можливість підтвердити і вивчити знайдені автором у 1981 р. відмінності в поляризації випромінювання комет і виділити дві таксономічні групи - газові і пилові комети.

3. Вперше виявлена кореляція між високим ступенем поляризації випромінювання комет та надлишком кольорової температури і наявністю силікатних емісій на 10 і 18 мкм. Для групи пилових комет з відношенням газ/пил W500 Е характерні високі значення максимуму поляризації P_max25-30% і червоний колір пилу, великі надлишки кольорової температури і силікатні емісії на 10 і 18 мкм. Група газових комет з відношенням газ/пил W1000 Е характеризується більш низьким значенням максимального ступеня поляризації P_max5-20% і великим розсіянням даних, синім кольором пилу і відсутністю або дуже малими надлишками кольорової температури і силікатними емісіями на 10 і 18 мкм.

4. Показано, що група газових комет неоднорідна і включає в себе як комети з реально різними властивостями пилинок, так і комети, в яких низький ступінь поляризації і синій колір пилу обумовлені низькою спектральною і просторовою роздільною здатністю використаної апаратури.

5. Виявлено і досліджено невідомі раніше властивості поляризованого випромінювання комет:

а) знайдено, що максимальний ступінь поляризації пилових комет лежить на фазовому куті приблизно 95;

б) показано, що спектральна залежність поляризації (СЗП) випромінювання пилових комет змінюється з фазовим кутом. В діапазоні фазових кутів 30-65 спектральний градієнт поляризації пилових комет змінюється лінійно і величина (P/ дорівнює 0.025±0.001 %/1000 Е на 1. фотометричний поляриметричний комета астероїд

в) вперше визначено ступінь поляризації випромінювання молекули NH₂(0.7.0), що має принципове значення для дослідження поляризації комет в червоній смузі спектра.

6. Виявлено і досліджено невідомі раніше особливості деяких комет:

а) виявлено, що емісія С₂ в кометі Галлея зявилася на геліоцентричній відстані біля 4.2 а.о.;

б) знайдено, що газовиробництво комети Галлея до перигелію змінювалося стрибкоподібно на відстанях приблизно 8 і 2 а.о.;

в) показано, що фазову залежність блиску комети Галлея можна представити двома лінійними залежностями з фазовими коефіцієнтами =0.019 зор.вел./град в діапазоні від 1.4 до 20 і =0.009 зор.вел./град в діапазоні від 20 до 55;

г) знайдено, що виробництво молекул С₂ і С₃ в кометі С/1995 O1 (Хейл-Бопп) було на порядок, а виробництво пилу на два порядки вище відповідних виробництв в кометі Галлея. Ступінь поляризації випромінювання в континуумі комети був значно (приблизно на 4%) вищий, ніж ступінь поляризації будь-якої іншої пилової комети на аналогічних фазових кутах;

д) вперше знайдено аномальну спектральну залежність дотатної поляризації випромінювання комет 21P/Джакобіні-Циннер і С/1999 S4 (ЛІНЕАР), а саме, ступінь поляризації в червоній області континуума менша, ніж в синій;

е) виявлено різке збільшення ступеня поляризації випромінювання комети C/1999 S4 (ЛІНЕАР) в процесі її повної дезінтеграції;

є) вперше виявлена асиметрія розподілу молекул NH₂ в комі комети С/1996 Q1 (Табур).

7. Вперше за даними наземних спостережень побудовано повні фазові залежності поляризації випромінювання астероїдів S- і Е-типу, які включають максимуми позитивної поляризації.

8. Виявлено нові закономірності і ефекти в поляризації випромінювання астероїдів:

а) вперше знайдено, що в видимій області (смуги B і V) градієнт спектральної залежності модуля ступеня поляризації С-астероїдів має відємний знак для позитивної поляризації;

б) показано, що інверсія спектральної залежності поляризації S-астероїдів обумовлена тим, що фазова залежність поляризації в червоному фільтрі зсунута в сторону більших фазових кутів по відношенню до фазової залежності поляризації в синьому фільтрі;

в) для АЗЗ 1036 Ганімед, 1627 Івар і 1998 WT24 (33342) вперше одержано поляриметричні альбедо і розміри та показана належність астероїда 33342 до Е-типу, рідкісного серед АЗЗ;

9. Вперше знайдено збільшення ступеня лінійної і кругової поляризації до 7 і 1% відповідно в мінімумах блиску Ae/Be зір Хербіга, яке підтвердило теоретичне передбачення цього явища внаслідок розсіяння світла на пилинках навколозоряних дисків під час затемнення зір густими пиловими хмарами.

10. Показано, що власна поляризація випромінювання Ae/Be зір Хербіга, яка виміряна в глибоких мінімумах блиску, дозволяє визначати орієнтацію навколозоряних дисків по відношенню до локального магнітного поля Галактики.

Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність роботи визначається великою кількістю оригінальних фотометричних і поляриметричних даних для комет, астероїдів та зір. Ці дані складають основу для інтерпретації фізичних властивостей малих тіл Сонячної системи. Одержаний матеріал вже неодноразово використовувався і буде використовуватися в майбутньому для розрахунків властивостей пилових частинок, для уточнення існуючих і розробки нових механізмів і моделей розсіяння світла пиловими частинками. Результати дисертаційної роботи можуть бути використані при постановці нових наукових проблем і задач, при плануванні досліджень за допомогою космічних апаратів.

Особистий внесок здобувача. Автор ініціював впровадження і розвиток поляриметричних досліджень комет, астероїдів і зір в Інституті астрофізики АН Таджикистану. Він був одним з перших, хто почав проводити сучасні астрофізичні дослідження астероїдів і систематичне вивчення поляризації комет на території колишнього Радянського Союзу.

Під керівництвом автора і за його особистої участі створені фотометри-поляриметри для 1-м телескопа обсерваторії Санглок, 0.7-м телескопів Гісарської обсерваторії і НДІ астрономії Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна.

Ідея дисертації належить автору. Автор першим звернув увагу на можливість класифікації комет на основі їх поляризаційних характеристик і самостійно провів дослідження, які дозволили виділити дві групи комет.

Автором, разом з В.П. Грініним, запропонована програма кооперативних патрульних поляриметричних і фотометричних спостережень Ae/Be зір Хербіга.

Переважна частина досліджень виконана на основі оригінальних фотометричних, поляриметричних спостережень комет, астероїдів та зір, проведених особисто автором. Більшість робіт виконана в співавторстві, оскільки специфіка спостережень така, що вони не могли бути виконані одним спостерігачем. В більшості опублікованих робіт [1-5, 10, 12, 14, 17, 24, 27-29, 43] автору належить ідея або постановка задачі, обробка результатів спостережень, їх аналіз и інтерпретація, написання статей або окремих розділів статей.

Роботи [6, 7, 9, 13, 20] базуються на результатах кооперативної програми патрульних поляриметричних та фотометричних досліджень молодих зірок, яка була запропонована автором та В.П. Грініним. Спостереження виконані автором, Г.П. Черновою та Н. Мінікуловим. Автор особисто знайшов збільшення ступеня лінійної і кругової поляризації до 7 і 1% відповідно в мінімумі блиску у молодих зірок Ae/Be Хербіга. Автор брав участь в аналізі результатів спостережень та написанні статей.

В роботі [8] автор разом з О.В. Мороженко провів спостереження і виявив варіації ступеня поляризації та блиску астероїда 4 Веста з його осьовим обертанням. В обговоренні одержаних результатів приймали участь всі співавтори.

В роботі [11] ідея визначення максимуму поляризації астероїдів належить автору. Спостереження та обробка матеріалу виконані разом з Г.П. Черновою. В обговоренні одержаних результатів приймали участь всі співавтори.

В роботі [15] автор виконав самостійно спектральні спостереження і їх обробку. В обговоренні одержаних результатів приймали участь всі співавтори.

В роботі [16, 19] спостереження виконані Г.П. Черновою та М. Ахмедзяновим. Обробка та аналіз матеріалу, а також написання статті виконані автором.

В роботі [18] результати дослідження в однаковій мірі належать всім співавторам.

В роботі [21] фотометричні спостереження виконані паралельно автором і Г.П. Черновою на обсерваторії Санглок та Ю.М. Круглим, В.Г. Шевченко та Ф.П. Величко в Харкові. В написанні статті приймали участь Д.Ф. Лупішко, Ю.М. Круглий, В.Г. Шевченко та Ф.П. Величко.

В роботі [22] ідея метода належить К. Йокерсу, розробку методики обробки поляриметричних зображень комет виконав автор, спостереження в однаковій мірі належать всім співавторам.

В роботі [23] автор приймав часткову участь в обробці спостережень та обговоренні результатів.

В роботі [25] автору разом з Г.П. Черновою належать поляриметричні спостереження, одержані на обсерваторії Санглок.

В роботі [26] ідея про те, що колір та поляризація випромінювання комет можуть бути обумовлені різними властивостями пилових частинок, належить автору. Розрахунки виконані Л.О. Колоколовою. Текст статті написаний Л.О. Колоколовою та К. Йокерсом.

В роботах [30, 31] ідея спостережень низькоальбедного астероїда на великих фазових кутах належить автору. Спостереження виконані автором та К. Йокерсом. В обробці матеріалу, аналізі та написанні статті приймали участь всі автори.

В роботах [32, 33] ідея спостережень належить автору. Спостереження виконані всіма співавторами. В обробці спостережень, аналізі та написанні статті приймали участь автор, К. Йокерс та В.К. Розенбуш.

Ідея робіт [34, 36, 37] належить К. Йокерсу та О.В. Петровій. Розрахунки виконані О.В. Петровою. Автор надав дані спостережень комет та астероїдів для порівняння з розрахунками та брав участь в обговореннях під час виконання роботи.

В роботі [35] поляриметричні спостереження виконані К. Йокерсом, спектральні - П.П. Корсуном. Автору належить фотометрична обробка зображень комети, в наслідку чого знайдена асиметрія розподілу молекул NH₂ в комі, врахування внеску емісій до поляризації кометного континууму. Обробка поляриметричних зображень виконана К. Йокерсом та В.К. Розенбуш. Аналіз матеріалу та написання тексту статті виконані автором разом з В.К. Розенбуш.

В роботі [38] автор приймав участь в спостереженнях і обробці одержаного матеріалу.

В роботі [39] автор приймав участь в аналізі та обговоренні результатів.

Ідея роботи [40] належить автору. Аналіз матеріалу та написання тексту статті виконані всіма співавторами.

В роботі [41] автор приймав участь в спостереженнях і обробці одержаного матеріалу.

Ідея роботи [42] належить К. Йокерсу. Аналіз матеріалу та написання статті належать автору та В.К. Розенбуш.

В роботі [44] автору належать результати спостережень.

В роботі [46] автор ініціював дослідження комети. Спостереження виконувалися всіма співавторами. Автор особисто знайшов зміни поляризації в кометі, що були викликані розпадом її ядра. Аналіз результатів та написання статті виконані автором.

В роботі [47] використані результати спостережень автора і дана їх інтерпретація.

В роботі [48] ідея спостережень належить автору, В.К. Розенбуш, Д.Ф. Лупішко та Ф.П. Величко. Спостереження виконувалися всіма співавторами. Обробка фотометричних спостережень була виконана Ф.П. Величко. Обробка поляриметричних спостережень була виконана автором і В.К. Розенбуш. Аналіз результатів спостережень та написання статті були виконані автором разом з В.К. Розенбуш.

В роботі [49] приймав участь в підготовці доповіді.

Апробація результатів досліджень. Матеріали дисертаційної роботи доповідались і представлялись автором на таких наукових зібраннях:

всесоюзних конференціях “Фізика і динаміка малих тіл Сонячної системи” (Таджикистан, Душанбе, 1982; 1989);

всесоюзній конференції “Поляриметричні методи в астрофізиці” (Україна, Кацивелі, 1983);

всесоюзній нараді “Астероїдна небезпека” (Росія, С.-Петербург, 1991);

конференціях Відділення планетних наук Американського астрономічного товариства (Німеччина, Мюнхен, 1992; США, Вашингтон, 1994);

XVIII і XIX Генеральних Асамблеях Європейського Геофізичного Союзу (Німеччина, Вісбаден, 1993; Франція, Гренобль, 1994);

міжнародних конференціях “Asteroids, Comets, Meteors” (США, Флагстафф, 1991; Італія, Белджераті, 1993; Франція, Версаль, 1996; США, Ітака, 1999; Німеччина, Берлін, 2002);

міжнародних конференціях Near-Earth Asteroids (CША, Сан Хуан Капістрано, 1991); New Frontiers in Astronomy (США, Нью-Гемпшир, 1991); Фізика Місяця і планет (Харків, 1994); Evolution and Source Regions of Asteroids and Comets (Словаччина, Татранська Ломниця, 1998); First International Conference on Comet Hale-Bopp (Іспанія, Пуерто де Ла Круз, 1998); Physics and Dynamics of Solar System Small Bodies (Київ, 1998); Astronomy in Ukraine - 2000 and Beyond (Київ, 2000); Forth Vsekhsvyatsky readings modern problems of the physics and dynamics of the solar system (Київ, 2000); Cometary Science after Hale-Bopp (Іспанія, Пуерто де Ла Круз, 2002); ”Sixth Conference on Light Scattering by Nonspherical Particles” (США, Гейнсвіл, 2002);

міжнародних робочих групах Workshop on Polarization II (Франція, Париж, 1992), Leonid MAC-99 Workshop (Ізраїль, Тель-Авів, 2000), Workshop on Polarization 2001, with emphasis on cometary observations (Франція, Париж, 2001);Поляриметрія комет і астероїдів (Харків, 1997);

семінарах Інституту астрофізики АН Таджикистану, ІА ХНУ, НАО Болгарії (Рожен, Болгарія);

зїзді Української Астрономічної Асоціації (Київ, 1997).

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковані в 42 наукових фахових статтях, з яких 28 - в журналах Astronоmical Journal, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics and Space Science, Planetary Space Science, Icarus, Earth, Moon, and Planets та в 7 збірниках праць міжнародних конференцій. Матеріали дисертації доповідались і представлялись на міжнародних конференціях і симпозіумах і опубліковані в 46 тезах доповідей.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел, який включає 451 найменування, та Додатку А. Загальний обсяг дисертації - 338 сторінок (276 сторінок основного тексту, 41 сторінку переліку джерел та 21 сторінку додатку). Вона містить 86 рисунків і 32 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У Вступі обґрунтована актуальність теми, мета та задачі і методи досліджень. Сформульовані головні досягнення, які виносяться на захист, показана наукова та практична цінність проведеного дослідження, відмічено особистий внесок автора і апробація одержаних результатів і висновків, а також коротко викладено зміст дисертації за розділами.

Розділ 1. Основні поняття та характеристики розсіяного випромінювання. В першому розділі наводяться основні поняття та характеристики випромінювання, розсіяного на пилових частинках. До них відносяться відбивна здатність, альбедо, показник кольору та поляризація. Специфічними характеристиками комет є виробництво газу та пилу і відношення газ/пил. Запропоновано новий вираз для опису фазової залежності поляризації (ФЗП) резонансно-флуоресцентного випромінювання молекул. Розглянуто основи поляриметричного методу визначення альбедо безатмосферних космічних тіл (БКТ). Показано, що використання цього методу для визначення альбедо пилових частинок в атмосферах комет некоректне.

Розділ 2. Апаратура і методи поляриметричних і фотометричних спостережень. В другому розділі описано апаратуру і методи поляриметричних і фотометричних спостережень досліджуваних об'єктів. Представлена робота є по суті спостережною, тому особлива увага приділялась створенню апаратури і її дослідженню. Більша частина спостережень комет, астероїдів і зір виконана на однотипових фотометрах-поляриметрах, установлених на 1-м телескопі обсерваторії Санглок (Таджикистан) та на 0.7-м телескопах ГісАО (Таджикистан) і НДІ астрономії ХНУ. Принцип вимірювання поляризації базується на швидкому обертанні поляроїда із квазіодночасною реєстрацією накопичених імпульсів в чотирьох каналах, які відповідають чотирьом кутам (0, 45, 90 і 135) положення поляроїда [5, 10]. Вибір такого методу поляриметричних спостережень і створення автором відповідних поляриметрів були зумовлені необхідністю спостережень комет на великих і швидкозмінних повітряних масах. Ця методика також найменш чутлива до якості фотометричних умов спостережень. Частина спостережень проведена з фотометром-поляриметром, установленим на 0.6-м телескопі НАО Болівії (Таріха, Болівія) і з п'ятиканальним фотометром-поляриметром 1.25-м телескопу КрАО.

Апертурна поляриметрія і фотометрія комет були доповнені поверхневою ПЗЗ-фотометрією і поляриметрією, які були проведені за допомогою чотирьохпроменевого поляриметра, створеного на базі фокального редуктора Інституту Аерономії Товариства ім. Макса Планка (Німеччина) [22]. Ідея приладу, запропонованого проф. Е. Гайєром і проф. К. Йокерсом, полягає у використанні спеціальної призми Волластона, яка розщеплює плоско-паралельний пучок світла на чотири компоненти з напрямком поляризації 0, 45, 90 і 135. Автор брав активну участь в обговоренні і створенні поляриметра та в розробці методики обробки поляризаційних зображень.

В дисертацію також ввійшли результати спостережень, одержані автором на 2-м телескопах НАО Болгарії (Рожен, Болгарія), обсерваторії Пік Терскол (Північний Кавказ, Росія), на 1.5-м телескопі Європейської Південної Обсерваторії (Ла Сілла, Чілі) і на 1-м телескопі обсерваторії Хохер Ліст (Німеччина).

Основний спостережний матеріал з фотометрії і поляриметрії комет одержано зі спеціальними вузькосмуговими фільтрами, призначеними для виділення випромінювання молекул CN (3870/58 Е), C₂ (5130/120 Е), C₃ (4056/60 Е), іонів CO⁺ (4266/66 Е), H₂O⁺ (7012/169 Е) і континуума uc (3452/78 Е), UC (3655/84 Е), bc (4460/62 Е), BC (4845/70 Е), gc (5256/57 Е), RC (6840/90 Е) і rc (7128/62 Е). Астероїди і зорі спостерігались з широкосмуговими фільтрами в системі UBVRI. Важливою особливістю проведених спостережень є те, що поляриметричні і фотометричні спостереження комет, астероїдів і зір виконувались, як правило, одночасно. Саме таке поєднання фотометрії і поляриметрії дозволило виявити нові спостережні ефекти в зорях і астероїдах, інтерпретувати разом поляризаційні і кольорові характеристики випромінювання, розсіяного на кометних пилинках.

Велика увага була приділена вивченню систематичних і випадкових похибок вимірювань, оцінкам точності одержаних даних, розвитку і вдосконаленню методик спостережень. Запропонована методика для фотометричних спостережень комети Галлея, яка знаходилась на геліоцентричній відстані приблизно 5 а.о., коли її блиск був слабший 19^m, дозволила одержати цінні дані про початкову стадію появи атмосфери комети [4].

Розділ 3. Дослідження комет. В третьому розділі наводяться результати фотометричних і поляриметричних досліджень 15 і 22 комет відповідно. З фотометричних спостережень одержані монохроматичні потоки емісій CN, C₂, C₃, CO⁺, H₂O⁺, на основі чого за моделлю Хазера було розраховано виробництво молекул CN, C₂, C₃. Розраховано також виробництво пилових частинок в цих кометах. Ці результати мають самостійне значення, оскільки саме вони дають основну інформацію про хімічний склад атмосфер комет і їх відмінність, про еволюцію виробництва газових молекул і пилових частинок зі зміною геліоцентричної відстані. Найбільш обємний матеріал на протязі більше двох років був одержаний для комети Галлея. Одним із результатів таких тривалих спостережень стало виявлення стрибкоподібної зміни газовиробництва комети до перигелію. На геліоцентричній відстані r8 а.о. фотометричний параметр показник степеня в законі Q r^-n, змінився з n1.3 до n6.3 для смуги V [4], а на відстані r2 а.о. він змінився з n6.9 до n3.6 для емісії С₂. Після перигелію в діапазоні геліоцентричних відстаней 14.6 а.о. виробництво молекул проходило з постійною швидкістю (n3.2 для емісії С₂). Показано, що емісія С₂ в кометі Галлея виникла на геліоцентричній відстані r4.2 а.о., хоча раніше вважалося, що молекули С₂ зявляються в кометах на відстані r2. а.о. Виявлені зміни в газовиробництві комети Галлея з геліоцентричною відстанню якісно інтерпретовано в рамках моделі Дельзема [50].

Фазові залежності блиску комет ще мало вивчені, особливо поблизу опозиції, де результати досліджень часто суперечливі. Тому її дослідження для комети Галлея було дуже важливим. Ми знайшли, що фазова залежність блиску комети Галлея може бути представлена двома лінійними залежностями з фазовими коефіцієнтами =0.019 зор.вел./град в діапазоні від 1.4 до 20 і =0.009 зор.вел./град в діапазоні від 20 до 55.

Другим прикладом детального фотометричного вивчення є унікальна комета C/1995 O1 (Хейл-Бопп). Для неї було знайдено, що виробництво молекул С₂ і С₃ було на порядок, а виробництво пилу на два порядки вище відповідних виробництв в кометі Галлея. Комета Хейл-Бопп була найбільш запиленою із усіх комет, які спостерігалися до цього часу.

Наші спостереження підтвердили відмічений в ряді робіт (наприклад, в [51]), дефіцит молекул, які містять вуглець, в атмосфері комети 21P/Джакобіні-Циннер. Вперше виявлена асиметрія розподілу молекул NH₂ в комі комети С/1996 Q1 (Табур) [35].

Фотометричні дані показали, що досліджені комети розрізняються рівнем неперервного спектру і інтенсивністю молекулярних емісій. Ми використали параметр W₄₈₄₅ [52] як критерій розділення комет на групи: пилові комети, якщо W₄₈₄₅ 500 Е, і газові комети, якщо W₄₈₄₅ 1000 Е.

Дослідження показника кольору комет підтвердило висновок [53], що колір пилу в кожній кометі індивідуальний і не має яскраво вираженої залежності від геліоцентричної відстані або фазового кута. В середньому інтегральні кольори UC-BC і BC-RC більшості досліджених комет червоніші порівняно з сонячними. Виключення складають комети 27P/Кроммелін, 23P/Брорзен-Меткоф і С/1989 X1 (Остін), для яких були знайдені сині кольори.

В підрозділі 3.3 розглянуті результати поляриметричних досліджень комет. Відзначено, що складний характер спектрів комет не дозволяє виділити області континуума, які абсолютно вільні від молекулярних емісій. Поляризація випромінювання в молекулярних смугах виникає в результаті резонансної флуоресценції. Фазова залежність поляризації для двохатомних молекул С₂ і СN добре вивчена. Починаючи з фазових кутів 35, вона сильно відрізняється від поляризації випромінювання, розсіяного на пилових частинках. Якщо фільтр, призначений для виділення смуги неперервного спектру, пропускає випромінювання молекул, то спостережна поляризація в цьому фільтрі може бути сильно викривлена на великих фазових кутах. Методика врахування впливу молекулярних емісій на спостережну поляризацію в континуумних фільтрах, розглянута в підрозділі 3.3.3. Показано, що максимальне зменшення поляризації випромінювання в синій області континуума пилових комет (W₄₈₄₅=500 Е) за вплив емісії С₂ складає приблизно 2%. Для газової комети з W₄₈₄₅=2000 Е вплив емісії С₂ приводить до значного (до 10%) зменшення ступеня поляризації.

В підрозділі 3.3.4 проведено детальний аналіз результатів поляриметричних спостережень досліджених комет і їх інтерпретація. Незвично високий ступінь поляризації порівняно з іншими кометами знайдено в пиловій кометі Хейла-Боппа [27], що свідчить про присутність в її атмосфері великої кількості малих частинок. Інфрачервоні спостереження [54] підтвердили великий вміст в атмосфері комети пилинок розміром менше 0.4 мкм.

Знайдено аномальну спектральну залежність поляризації випромінювання пилової комети 21P/Джакобіні-Циннер, а саме, ступінь поляризації в синій області континуума вищий, ніж в червоній [32]. Якісно показано, що причиною цього може бути незвичайний склад, наприклад, великий вміст органічної речовини в її пилових частинках. Непрямі докази незвичайних властивостей комети Джакобіні-Циннера випливають також зі співставлення їх з властивостями метеороїдів потоку Драконід, родоначальницею якого вона є.

Різке збільшення ступеня поляризації комети С/1999 S4 (ЛІНЕАР) було зареєстровано під час її повного розпаду. Причиною може бути поява малих пилових частинок в атмосфері комети. Підтвердженням цього припущення служить голубий колір пилу, знайдений в цей період. Крім того, більшу частину часу у комети спостерігався відємний спектральний градієнт поляризації [42], подібний до того, який спостерігався в комети Джакобіні-Циннера. Відмічено, що комета S4 (ЛІНЕАР), як і комета Джакобіні-Циннер належить до групи комет з дефіцитом молекул, які містять вуглець [55].

Одержані результати, разом з існуючими даними, використані для узагальнення властивостей і виявлення характерних залежностей поляризованого випромінювання комет.

В підрозділі 3.3.5 проведено аналіз поляризації випромінювання основних кометних молекул CN, C₂, C₃, NH₂ і водного іона H₂O⁺. Особливий інтерес викликає поляризація випромінювання молекул NH₂ для різних переходів, які потрапляють в фільтри для виділення областей червоного континуума в діапазоні від 6000 Е до 7500 Е. Використовуючи результати спостережень газової комети С/1999 J3 (ЛИНЕАР), вперше визначена ступінь поляризації “чистої” емісії NH₂ (0.7.0). На фазовому куті 61.6 ступінь поляризації цієї емісії складає біля 3%, що майже вдвоє менше ступеня поляризації випромінювання молекул C₂ і CN. Звідси випливає, що для газових комет з дуже низьким рівнем неперервного спектру, спостережний ступінь поляризації випромінювання може бути сильно заниженим і в червоній області спектру.

Проведене дослідження показало відсутність залежності ступеня поляризації комет від геліоцентричної відстані. Розглянуто також вплив активності комет на параметри поляризації. На прикладі декількох комет показано, що ступінь поляризації залежить від вмісту малих пилинок в комі. Розглянута СЗП випромінювання комет. Для більшості комет ступінь позитивної поляризації збільшується з довжиною хвилі. В той же час знайдено, що градієнт СЗП комет збільшується з фазовим кутом [14]. Встановлено, що в діапазоні фазових кутів 30 - 65 спектральний градієнт поляризації пилових комет (P)/=0.025±0.001 %/1000 Е на 1 постійний.

В нашій роботі [14] вперше було показано, що має місце кореляція між ступенем поляризації комет і надлишком кольорової температури та наявністю силікатних піків на 10 і 18 мкм. Сукупність фотометричних, колориметричних і поляриметричних результатів дослідження комет, разом з існуючими в літературі результатами інфрачервоних досліджень, були використані для класифікації комет.

Складова фазова залежність поляризації в червоній області спектра для всіх досліджених комет, а також комет C/1983 H1 (ІРАС-Аракі-Алкок) [56], C/1982 M1 (Остін) [57] і C/1989 X1 (Остін) [58, 59], представлена на рис. 1а, який показує значне розсіяння даних. В більшості випадків ці дані представляють інтегральну ступінь поляризації, виміряну в площадках коми розміром декілька тисяч або десятків тисяч кілометрів. На фазовому куті біля 90 ступінь поляризації випромінювання різних комет знаходиться приблизно в межах від 5% до 30%. На перший погляд розсіяння даних свідчить про те, що комети індивідуальні в прояві своїх поляризаційних властивостей. Така точка зору підтримується деякими дослідниками і в теперішній час. Однак, роздільне представлення ФЗП комет, у відповідності з прийнятими нами величинами W₄₈₄₅, показують їх розподіл на дві великі групи: пилові (рис. 1б) і газові (рис. 1в). Більшому за розміром символу відповідає вимірювання поляризації в більшій області коми (комети 2P/Енке, C/1996 Q1 (Табур)), або вимірювання в широкосмуговому фільтрі (комети C/1982 M1 (Остін), 23P/Брорзен-Меткоф), або в смузі, яка містить молекулярну емісію (комета C/1999 J3 (ЛІНЕАР)).

Для групи пилових комет з відношенням газ/пил W₄₈₄₅500 Е характерні високі значення максимуму поляризації, червоний колір пилу, великі надлишки кольорової температури і присутність силікатних емісій на 10 і 18 мкм. В цю групу входять комети C/1975 VI (Вест), 67P/Чурюмов-Герасименко, 22P/Копф, P/1983 VI (Хартлі-ІРАС), 21P/Джіакобіні-Циннер, 1P/Галлей, C/1987 P1 (Бредфілд), C/1988 A1 (Ліллер), C/1990 K1 (Леві), C/1991 T2 (Шумейкер-Леві), 4P/Фая, C/1995 O1 (Хейл-Бопп), C/1996 B2 (Хіякутаке), C/1998 U5 (ЛІНЕАР) і С/1999 S4 (ЛІНЕАР). Для більшості пилових комет поляриметричні властивості практично однакові - близькі фазові (P_max25-30% і _max 95) і спектральні залежності поляризації, які вказують на схожість фізичних властивостей пилових частинок в атмосферах цих комет.

Група газових комет з відношенням газ/пил W₄₈₄₅1000 Е характеризується більш низькими величинами максимального ступеня поляризації P_max5-20% та їх більшим розсіянням, синіми кольорами пилу і повною відсутністю або дуже слабкими надлишками кольорової температури і силікатних емісій на 10 і 18 мкм. Цю групу складають комети C/1975 N1 (Кобаяші-Бергер-Мілон), 27P/Кроммелін, 23P/Брорзен-Меткоф, 2P/Енке, C/1982 M1 (Остін), С/1983 H1 (ІРАС-Аракі-Алкок), C/1989 X1 (Остін), C/1996 Q1 (Табур) і C/1999 J3 (ЛІНЕАР). Значне розсіяння даних свідчить про сильну неоднорідність цієї групи комет. Тому неможливо представити всі існуючі спостереження цих комет середніми фазовими і спектральними залежностями поляризації.

Проведене дослідження підтвердило висновок, висловлений автором в роботі [60], про розподіл комет по поляризаційним характеристикам. До висновку про існування двох поляриметричних класів комет прийшли також Левассьор-Ріго та ін. [61]. Вони відмітили, що пилові частинки двох класів комет можуть відрізнятися сукупністю фізичних характеристик (альбедо, розподілом частинок за розмірами, пористістю, тощо), але походження цих класів ще потребує пояснення.

В дисертації проаналізовано можливі причини спостережних відмінностей в поляризації випромінювання двох груп комет. Кореляція між ступенем поляризації і властивостями інфрачервоного випромінювання комет є вагомим аргументом, який вказує на різні фізичні властивості пилинок в атмосферах пилових і газових комет. Однак, деякі пилові комети з високим ступенем поляризації, (наприклад, комета Джіакобіні-Циннера), мають незначний надлишок кольорової температури. В той же час деякі газові комети (наприклад, комети Табур і ІРАС-Аракі-Алкока) без значних надлишків кольорової температури показують високий ступінь поляризації. Можливо, що надлишки кольорової температури і силікатні емісії зв'язані не тільки з розмірами пилинок, але і з їх пористістю. Лі і Грінберг [62] показали, що великі, але пористі частинки також можуть дати значне інфрачервоне випромінювання комети.

З іншого боку, ряд спостережних фактів вказують, що низький ступінь поляризації випромінювання газових комет в значній мірі обумовлений пропусканням молекулярних емісій фільтрами, які призначені для виділення кометного континуума. Про це свідчить те, що розходження ФЗП газових і пилових комет починається з фазових кутів 35, де стає помітною різниця між фазовими залежностями поляризації резонансно-флуоресцентного випромінювання молекул і випромінювання, розсіяного пилом. Про це свідчать також оцінки величини деполяризації континуума, обумовленої молекулярними емісіями, в кометах Табур і Енке. Крім того, показник кольору BC-RC комет корелює з відношенням газ/пил в кометах. Синій колір пилу в газових кометах, порівняно з кольором пилових комет, суперечить висновкам, зробленим на основі інтерпретації ІЧ і поляриметричних спостережень, що пилові частинки в газових кометах більші, ніж частинки в пилових кометах.

Показано, що на величину інтегральної поляризації газових комет впливає те, що пил в цих кометах сконцентрований в основному в невеликих за розмірами навколоядерних областях коми. Ступінь поляризації в навколоядерних областях газових комет Табур, ІРАС-Аракі-Алкока і C/1999 J3 (ЛІНЕАР) співпадає по величині зі ступенем поляризації випромінювання пилових комет. Про це непрямо свідчать результати спостережень газової комети Енке. Це може означати, що пилові частинки в газових кометах біля ядра мають фізичні властивості, близькі до властивостей пилинок в пилових кометах. Поляризація, поміряна в великих областях коми газових комет, навіть після врахування пропускання через фільтри молекулярних емісій, залишається низькою порівняно з поляризацією випромінювання пилових комет. Показано на прикладі комет Табур і Енке, що відносний вклад молекулярних емісій в загальний потік, виділений фільтром, буде вищим на периферії коми. Не виключено, що існують ще якісь не враховані фактори. Одним із таких факторів може бути вплив інших емісій, окрім розглянутих нами C₂ і NH₂. Наприклад, Арпіньї [63] знайшов багато слабких неототожнених емісій в спектрах комет C/1989 X1 (Остін) і 109P/Свіфт-Туттль, одержаних з високою роздільною здатністю. Якщо неперервний спектр комети дуже низький, то не можна виключати, що він повністю утворений слабкими емісійними лініями. Відмічено також, що різна еволюція пилинок в процесі руху від ядра до периферії коми може визвати різну інтегральну ступінь поляризації в газових і пилових кометах.

В результаті цього дослідження в дисертації зроблено наступний висновок: група газових комет неоднорідна і включає в себе комети, які відрізняються від пилових комет саме властивостями пилу, і комети, в яких низький ступінь поляризації і синій колір пилу обумовлені низькими спектральними і просторовими роздільними здатностями. Існуючі спостережні дані і відсутність моделей розсіяння світла в атмосферах комет поки не дозволяють знайти ті фізичні властивості пилових частинок, які призводять до розподілу комет на групи.

Розділ 4. Дослідження астероїдів. Розділ 4 містить результати фотометричних та поляриметричних спостережень астероїдів. Інтенсивне вивчення ФЗП проведене тільки для астероїдів головного поясу і тому обмежене фазовими кутами 25. До даного дослідження повна ФЗП, яка включає величину і положення максимума поляризації, не була відома ні для одного типу астероїдів. Тому головна увага була приділена нами вивченню АЗЗ, які можна спостерігати на великих фазових кутах. З 1975 по 2002 р. виконані поляриметричні спостереження семи АЗЗ із 12 досліджених до теперішнього часу, причому 4 астероїди (1036 Ганімед, 1627 Івар, 2100 Ра-Шалом і 1998 WT24), спостерігалися вперше. Проведена також фотометрія 5 АЗЗ.