Чтение онлайн

Существуют периодические и непериодические кометы. Первые либо наблюдались в двух и более появлениях, либо вычисленный эксцентриситет их орбит не дотягивает до единицы и можно вычислить, хотя бы приблизительно, период их обращения вокруг Солнца. Известны кометы с периодами обращения в десятки и сотни тысяч лет. Иногда даже миллионы. Например, комета Делевана имеет афелий, удаленный на 170 тыс. а.е., и период ее должен быть около 24 млн лет.

Периодические кометы уже давно начали классифицировать. Было замечено, что они образуют как бы несколько семейств. Самые короткопериодические кометы с периодами от 3,3 до 10,5 года (в среднем 6 лет) относятся к семейству Юпитера, вблизи орбиты которого лежат афелии орбит этих комет. Это самое многочисленное семейство, причем эти кометы имеют прямое движение, а наклон их орбит к эклиптике невелик. Похоже, Юпитер «терпит» возле себя только такие кометы.

Кометы с периодами обращения от 10,99 ДО 17,93 года (в среднем 13 лет) относятся к семейству Сатурна, и среди них уже есть «уродцы», движущиеся в обратном направлении (комета Перрайна). Кометы с периодами, тяготеющими к 33 годам, принадлежат семейству Урана, а к 75 годам – Нептуна. Таким образом, комета Галлея с ее 75-76-летним периодом является типичным представителем комет семейства Нептуна – типичным во всем, если не считать ее большой яркости, вызванной близостью кометы к Солнцу в перигелии. Что до обратного движения по орбите, то среди комет семейств Урана и Нептуна это уже не редкость.

Вообще чем более удален от нас афелий кометы и чем больше ее период обращения, тем менее можно ожидать, что ее движение будет обязательно прямым и с малым углом наклона орбиты к эклиптике. Возникает ощущение, что очень долгопериодические кометы приходят к нам из некоего удаленного от Солнца облака, более или менее сферического.

И это действительно так. Облако Оорта содержит, по-видимому, многие миллиарды преимущественно ледяных тел небольших (по космическим меркам) размеров, каждое из которых потенциально может стать ядром кометы. Вполне вероятно, что облако Оорта представляет собой лишь внешнее протяженное гало, которое окружает намного более богатое «хранилище» комет (банк Хиллса) с внешними границами порядка 20 тыс. а.е. и триллионами кометных ядер в запасе. Правда, в отличие от тел облака Оорта с их крайне вытянутыми, почти параболическими орбитами, тела банка Хиллса не имеют привычки врываться во внутренние области Солнечной системы без какого-либо вмешательства со стороны. Таким вмешательством может быть, например, притяжение близко пролетевшей звезды – но и тогда тела банка Хиллса пополняют сначала облако Оорта, а уж затем устремляются к Солнцу. Впрочем, наличие банка Хиллса пока лишь предполагается. Важно то, что кометных ядер на дальней периферии Солнечной системы очень-очень много, хотя их суммарная масса невелика. Иоганн Кеплер однажды сказал: «Комет в Солнечной системе столько же, сколько рыб в океане», – и вряд ли сильно преувеличил. Выше мы договорились считать границами Солнечной системы те весьма отдаленные области, где притяжение соседних звезд начинает преобладать над притяжением Солнца. С этим уточнением высказывание Кеплера кажется вполне обоснованным.

Первое – и предельно ложное – представление о хвостатых светилах человек часто получает еще в детстве из книги Туве Янссон «Муми-тролль и комета». Там комета – раскаленное космическое тело. Не отстал и Жюль Верн, поместивший героев романа «Гектор Сервадак» на поверхность кометы и даже заставивший их отапливать жилища ручейками лавы из раскаленного кометного ядра. Что ж, старые представления о кометах были именно такими…

Но откуда кометы берутся? Советский астроном С.К. Всехсвятский стоял на той довольно древней точке зрения, что кометы являются выбросами с больших планет. Позднее возникли представления о том, что ядра комет – все-таки по преимуществу ледяные тела, но образовались они во внутренних областях Солнечной системы, а в облако Оорта были выброшены гравитацией Юпитера и Сатурна. Этих воззрений до сих пор придерживаются некоторые астрономы. По скромному и совершенно не авторитетному мнению автора этой книжки логичнее считать, что ледяные тела – прародительницы комет – сформировались все же на больших удалениях от Солнца из остатков вещества, не пошедшего на формирование Солнца и планет.

Так или иначе, теперь достоверно известно, что ядро кометы – это просто большая грязная ледышка, довольно рыхлая, похожая на покрытый грязной коркой весенний сугроб. В позапрошлом и отчасти прошлом веке многими учеными допускалось, что ядро кометы может представлять собой не одно, а несколько тел, связанных взаимной гравитацией. Мы знаем теперь, что это не так.

Еще в 1986 году около ядра кометы Галлея прошли советские аппараты «Вега-1», «Вега-2», за ними европейский «Джотто» – и с ядрами комет все стало ясно: единые тела. Следующая встреча космического аппарата с кометой состоялась лишь в 2004 году, когда АМС Stardust сблизился на расстояние 240 км с ядром кометы Вильда-2 и собрал частицы кометной пыли, которые позднее доставил на Землю. В возвращаемой капсуле оказалось около 30 частиц кометного вещества – немного, конечно, но куда лучше, чем ничего.

Качественно новый – экспериментальный! – этап в изучении комет наступил 4 июля 2005 года, когда специальный снаряд зонда Deep Impact врезался в ядро кометы Темпеля-1. Снаряд летел не совсем точно, и чуть было не случилось промаха, но «чуть», как известно, не считается. Удар снаряда выбил из ядра кометы облако вещества, которое и было подвергнуто исследованию. Выяснилось, что ядро этой кометы – рыхлое, пористое образование. Состав ядра – разные льды (водяной, аммиачный, метановый и др.), силикаты в виде пылинок и ряд простых органических веществ. По-видимому, ядро кометы Темпеля-1 – вполне типичное кометное ядро, не отличающееся какой-либо уникальной «изюминкой», так что можно сказать, что миссия Deep Impact просветила нас насчет кометных ядер вообще.

На большом расстоянии от Солнца газы, естественно, выморожены и присутствуют в виде льдов, но по мере приближения к Солнцу льды начинают испаряться. Ядро кометы окутывается туманной оболочкой – комой. Прежде ее часто называли головой кометы. Кома намного крупнее ядра; ядро по сравнению с ней – как клоп в перине. Кома кометы Галлея в максимальном развитии раза в полтора превышает диаметр орбиты Луны, а кома знаменитой кометы 1811 года, описанной Львом Толстым в «Войне и мире», была еще вдвое больше, то есть превосходила диаметр Солнца.

Что является отличительным признаком кометы – хвост? Нет, кома. Хвост у нее может и не развиться. Если комета слабая, если она проходит перигелий далеко от Солнца, даже лучшие телескопы могут и не обнаружить у нее хвоста. Хотя он, конечно же, есть всегда, пусть очень слабый. Ведь давление света и солнечный ветер в любом случае действуют на кому, «сдувая» ее вещество прочь от Солнца.

Хвосты порой бывают колоссальных размеров – миллионы и десятки миллионов километров (рис. 81). Не раз наблюдались кометные хвосты чудовищной длины – больше расстояния от Земли до Солнца. Рекорд здесь поставила комета 1882 II – длина ее хвоста превысила 900 млн км, то есть шесть астрономических единиц! Причиной тому было чрезвычайно близкое прохождение от Солнца – на расстоянии всего 450 тыс. км. Неудивительно, что эта комета по сию пору считается самой яркой: в наибольшем блеске она имела звездную величину -16,9, то есть сияла на небе значительно ярче полной Луны. Второе место по длине хвоста вроде бы держит комета 1843 года: 330 млн км.

С запуском космического аппарата SOHO, выведенным на околосолнечную орбиту и предназначенным для исследования солнечной короны, и развитием Интернета появилась возможность открыть комету, буквально не вставая с дивана. Свежие снимки ближайших окрестностей Солнца, сделанные SOHO, появляются в сети регулярно, и на них иногда можно видеть, как распускают хвосты околосолнечные кометы (рис. 82 на цветной вклейке).

Их ядра наверняка весьма малы – иначе эти кометы были бы обнаружены задолго до приближения к Солнцу. Почти все эти кометы исчезают навсегда, испаренные солнечным излучением без остатка. Некоторые из этих комет даже врезаются в Солнце.

Сами по себе эти кометы-малютки (яркими их делает только губительная близость перигелия к нашему светилу) не так уж интересны, зато они лишний раз показывают нам, сколько в космосе мелких тел, большинство из которых мы просто не в состоянии обнаружить.

Не бывает двух совершенно одинаковых комет – каждая имеет свои характерные особенности и только ей присущий вид. В первую очередь индивидуальная «физиономия» кометы определяется хвостом. Хвосты бывают разные и поддаются классификации. Встречаются хвосты прямые и изогнутые, узкие, как спица, и пушистые, напоминающие луч прожектора и похожие на веер. В первом приближении можно сказать, что наблюдаются два основных типа хвостов: пылевые и газовые. Не так уж редко у кометы развиваются хвосты обоих типов. Такой была относительно недавняя яркая комета Хейла – Боппа (рис. 83 на цветной вклейке), прекрасно видная невооруженным глазом даже в залитом светом центре мегаполиса и радовавшая любителей астрономии в течение нескольких месяцев.

Давление солнечного света по-разному действует на пыль и газ. Газовые хвосты обычно прямые и направлены строго прочь от Солнца. Пылевые хвосты часто изогнуты и выдают траекторию кометы, так как вытянуты вдоль ее орбиты. Состав газовых хвостов: окись и двуокись углерода, азот, циан, гидроксил и т. д. В спектре кометы 1957d были обнаружены линии излучения кислорода.

Средний размер частичек пыли в кометных хвостах – около 100 нм (од мкм), то есть это очень мелкая пыль. Хотя в гуще этой мелочи могут находиться и крупные песчинки, и даже большие камни. Все зависит от того, насколько близко комета подходит к Солнцу в перигелии, и от свойств кометного ядра.