Чтение онлайн

Бывают и комбинированные хвосты. Иногда наблюдаются хвосты, направленные в сторону Солнца, что, казалось бы, ни в какие ворота не лезет. Однако это всегда лишь кажется: на самом деле хвост направлен все-таки от Солнца, но под углом к основному хвосту, а Земля расположена так, что хвост кажется направленным на Солнце, что, конечно, нелепо.

Иногда хвосты, якобы направленные к Солнцу, имеют вид тонких длинных лучей. Такой была, например, комета Аренда – Ролана в 1957 году (рис. 84). Могло бы показаться, что направленный к Солнцу хвост имеет реальную физическую природу, то есть представляет собой узкую струю газа, по какой-то случайности вырвавшуюся из ядра кометы в направлении Солнца, – но это не так.

Рис. 84. Комета Аренда – Ролана

Комы и хвосты возникают только во взаимодействии с солнечным излучением и солнечным ветром. Предположим, к Солнцу приближается долгопериодическая комета. Вдали от Солнца она лишена комы и хвоста: составлявшие их газы либо вымерзли и осели на ядро, либо улетучились в космическое пространство. Вся комета состоит пока только из ядра – глыбины грязного льда поперечником в несколько километров. Обнаружить такую комету где-нибудь на расстоянии орбиты Сатурна практически нереально.

Но вот комета приближается к орбите Юпитера. Здесь еще очень холодно, но все же гораздо теплее, чем на периферии Солнечной системы, да и солнечный ветер уже заметен и выбивает из ядра молекулы. Льды наиболее летучих газов из ядра кометы начинают испаряться, и ядро одевается туманной оболочкой, пока еще слабой. Однако из-за нее яркость кометы возрастает, и у земных наблюдателей появляется реальный шанс обнаружить такую комету.

По мере дальнейшего приближения к Солнцу кома вокруг ядра кометы растет, причем ускоренными темпами. Если обыкновенное твердое тело по мере приближения к Солнцу увеличивает свою яркость в квадратичной зависимости, то комета – примерно в четвертой степени. Приблизившись к Солнцу вдвое, она засияет в 16 раз ярче. Происходит это, естественно, из-за того, что процесс испарения ядра ускоряется все сильнее и сильнее. Кома растет, появляется хвост. Но вот комета достигает орбиты Земли, где солнечное излучение нагревает тело до 4 °C. При этой температуре бурно испаряются льды ядра: углекислотный, метановый, аммиачный и даже водяной. Поверхность ядра обычно покрыта грязной коркой, и газы, взламывая ее, вырываются из ядра настоящими гейзерами. Некоторое представление об этом процессе может дать голливудский фильм «Столкновение с бездной», где этакая струя вышвырнула в космос одного из копошащихся на поверхности ядра астронавтов. Сценарий вполне возможный!

Не раз в ядрах комет наблюдались взрывоподобные процессы, когда из головы кометы вылетало облачко и быстро двигалось вдоль хвоста. Сильны взрывы и наблюдаемы или слабы и ненаблюдаемы, суть одна: вещество уходит из ядра кометы. При каждом возвращении кометы к Солнцу она теряет часть массы (иногда до 1 %), и притом льды теряются активнее силикатов. Как следствие, чем большее число раз комета возвращалась к Солнцу, тем толще минеральная (опять-таки преимущественно силикатная) корка на поверхности ее ядра, и тем большую силу должны развить образующиеся под коркой газы, чтобы проломить преграду и вырваться в космос. При этом газы увлекают с собой множество минеральных частиц. Образно говоря, со старых комет песок сыплется – и образует пылевые хвосты. Но очень старая, много раз возвращавшаяся к Солнцу комета может быть одета такой плотной «броней», что газы уже бессильны проломить для себя широкие проходы и истекают вовне лишь по трещинам. Такие кометы подчас обманывают наблюдателей, сияя на несколько звездных величин слабее, чем ожидалось. Например, широко разрекламированная в СМИ комета Когоутека (1973f) в начале 1974 года не оправдала надежд и едва-едва была видна невооруженным глазом. Причину объяснили те же СМИ, и, против своего обыкновения, объяснили квалифицированно: газы не смогли взломать толстую корку на поверхности ядра. Вообще прогнозам насчет ожидаемого блеска комет не следует очень уж доверять.

Противоположный пример: комета Холмса. Это заурядная комета из семейства Юпитера, открытая еще в XIX веке. Как все кометы этого семейства, она слабая, поскольку уже давно короткопериодическая и слишком часто проходила перигелий, так что минеральной «грязи» на ее поверхности предостаточно. Во время очередного возвращения к Солнцу в 2007 году никто не ждал от этой кометы чудес. Слабая, телескопическая, она была интересна лишь немногим астрономам, занимающимся кометами, да небольшому числу любителей, владеющих солидными телескопами. И вот 24 октября 2007 года комета Холмса вспыхнула, да еще как! Из тусклого объекта 17-й звездной величины она засияла как светило 3-й величины, то есть увеличила свою светимость более чем в полмиллиона раз! Комета была прекрасно видна как «лишняя» туманная звезда в созвездии Персея. Округлая кома этой кометы достигла в диаметре 1,4 млн км, то есть немного превзошла диаметр Солнца, что нечасто бывает с кометами. И это при ядре поперечником всего-навсего 3,6 км! Профессиональные астрономы и любители с восторгом накинулись на комету. В те дни ее наблюдали миллионы людей. Правда, длинного яркого хвоста наблюдатели не дождались – с трудом различался лишь какой-то неубедительный «крысиный хвостик», но дело тут было в неудачном взаимном расположении Солнца, Земли и кометы – хвост почти весь прятался за комой.

Комета Холмса и прежде иногда преподносила сюрпризы, вспыхивая на 3–4 звездных величины, но чтобы сразу на 14 звездных величин – такого еще не бывало и никем не ожидалось. О причинах вспышки, впрочем, не пришлось гадать, они были очевидны: взлом газами толстого слоя грязной корки и взрывоподобное истечение их в пространство. Учитывая значительное на тот момент расстояние кометы от Солнца, можно предположить, что ядро кометы испытало столкновение с крупным метеоритом (или маленьким астероидом, не суть важно), каких в Солнечной системе многие миллионы. Метеорит, естественно, пробил минеральную корку на поверхности ядра и, во-первых, выбросил в пространство великое множество ледяных осколков, а во-вторых, уничтожил преграду на пути газов, стремящихся вырваться наружу.

Сказанное заставляет задуматься: так ли уж вечны кометы? Ведь при каждом приближении к Солнцу они безвозвратно теряют часть вещества – теряют даже в том случае, если в ядро не врежется какой-нибудь метеорит. Ядро кометы слишком мало, чтобы по мере удаления от Солнца вновь собрать своим притяжением значительную часть комы, а тем более хвоста. Размеры ядер многих комет измерены и находятся в диапазоне от какой-нибудь жалкой сотни метров до десятков километров. Ядро знаменитой кометы Галлея – грушевидное тело с максимальным поперечником около 6 км (рис. 85). Где уж столь малому телу притянуть обратно потерянные газ и пыль! Очень не зря кометы образно именуются «видимым ничто» – громадные размеры комы и хвоста при совершенно ничтожной массе. На рис. 86 показано ядро другой кометы.

Показательна нетипичная комета Вискара 1901 года, имевшая четыре очень ярких хвоста, раскинутых веером, и ядро, лишенное туманной оболочки. Как мог произойти такой «уродец»? Вероятно, следующим путем: газ бурно фонтанировал сквозь проломы в минеральной корке, и скорость его истечения была достаточно высока, чтобы он сразу же улетал в пространство, образуя хвосты и не задерживаясь в крайне слабом гравитационном поле ядра.

Рис. 85. Ядро кометы Галлея

Рис. 86. Ядро кометы Хартли-2

В фантастическом рассказе «Союз пяти» А.Н. Толстой говорил устами одного из персонажей о влиянии тяготения кометы Биелы на стабильность системы Земля – Луна. Сейчас эти строки нельзя читать без улыбки. Притяжение комет столь ничтожно мало, что ученым, занимающимся вопросами небесной механики, и в голову не придет учитывать его в расчетах. Если что и пострадает при тесном сближении кометы и любой из планет, так это комета. Ощутит ли на себе мчащийся автомобиль воздействие комара, пролетевшего рядом и попавшего в вихревой поток? Ни в малейшей степени. Несладко придется комару, а не автомобилю.

Непрочность комет показала всему миру как раз комета Биелы, разделившаяся в 1845 году надвое на глазах изумленных наблюдателей. Ее наблюдали двойной в 1852 году, после чего потеряли. По-видимому, комета разрушилась полностью, дав начало метеорному потоку.

Распадались на части и другие кометы, например, комета Брукса в 1889 году явилась в сопровождении четырех «попутчиков» – небольших комет, каждая из которых, однако, имела хвост. В следующие появления наблюдалась только главная комета, а «попутчики», несомненно отпочковавшиеся от нее, исчезли. Разваливались и некоторые другие кометы.

Закономерен ли такой итог их жизни? По-видимому, нет. Приглядимся повнимательнее к семейству Юпитера. Оно многочисленно (рис. 87), но в нем нет ярких комет. Каждый год «ловцы комет» открывают новые кометы из этого семейства, и все они телескопические, причем нужен не самый скромный телескоп, чтобы зафиксировать комету хотя бы на фотографии. Комы этих комет малы и слабы, хвосты коротки и тоже слабы. Вполне естественно: за свою долгую жизнь эти кометы отдали уже очень много газа и гораздо меньше (в процентном отношении) пыли. Их ядра покрыты толстой коркой, и можно с полной уверенностью утверждать, что в очередном перигелии из такого ядра выделится мало газа, если только ядро не стукнет метеорит. А что же будет с этими кометами дальше?