вещества, пришедшего с далеких окраин Солнечной системы и, может быть, присутствовавшего при ее рождении.
Третья гипотеза, выдвинутая советским академиком В. Г. Фесенковым и американским астрономом Ф. Уиплом, говорит о межзвездном происхождении комет.
Не исключено, что облако Оорта было захвачено после образования Солнечной системы и по сей день регулярно обменивается кометами с межзвездной средой. Это происходит благодаря захвату большими планетами, например Юпитером или Сатурном, блуждающих между звездами комет. Однако эта гипотеза не объясняет частого появления комет в Солнечной системе. Впрочем, полученные в последнее время доказательства того, что вещество комет по своему изотопному составу близко к веществу Солнечной системы, делает эту гипотезу особенно уязвимой. Существуют также и другие гипотезы о происхождении комет, не получившие столь широкого распространения как три вышеперечисленные.
Здесь уместно вспомнить высказывание академика Б. П. Константинова, который предложил в 1960 году гипотезу об антивещественной природе комет. Исходя из модели симметричной Вселенной (равноправия существования вещества и антивещества), Константинов считает, что во Вселенной возможен обмен между звездными системами из вещества и антивещества на уровне макроскопических объектов, таких, как астероиды, кометы и метеориты.
И в первую очередь, по мнению Константинова, такими макротелами являются кометы, поведение которых существенно отличается от поведения других небесных тел в Солнечной системе (яркие вспышки, колоссальные ускорения в хвостах и т. д.).
И все же ни одна из приведенных гипотез не нашла всеобщего согласования и поддержки у астрономов, так как не смогла объяснить большинства особенностей строения, состава и движения комет. Именно поэтому вопрос об их происхождении до настоящего времени считается нерешенным.
Впрочем, нет-нет да и высказываются совсем экзотические гипотезы. Некоторые авторы считают, что отдельные кометы являются кораблями-разведчиками иных цивилизаций, которые вот уже более 1000 лет собирают информацию о Солнечной системе и, в частности, о нашей планете. Кстати, имеющиеся сведения о кометах этой гипотезе не противоречат.
Так, например, в движении некоторых комет обнаружены явления, не объяснимые притяжением их известными телами Солнечной системы. Одни из комет испытывают вековые ускорения движения, другие, наоборот, замедления. Спрашивается, по какой причине безжизненное тело в безвоздушном пространстве меняет свою скорость?
Далее. Всякий раз, находясь рядом с Солнцем, комета значительную часть своего вещества расходует на образование хвоста. Но, исчезнув с небосвода, через некоторое время появляется вновь и вновь! Какова причина такого постоянства? Где же закон сохранения вещества? Очевидно, где-то в космической бездне кометы претерпевают неизвестные и непонятные нам сегодня изменения…
Когда комета движется далеко от планет и Солнца, но находится в его гравитационном поле, ее первичная орбита, согласно закону всемирного тяготения, должна представлять собой одну из кривых, получающихся при пересечении прямого кругового конуса плоскостью, — окружность, эллипс, параболу или гиперболу, в фокусе которых находится Солнце. Но как только комета входит в зону планет, ее орбита по действием гравитационных возмущений этих небесных тел трансформируется в орбиту, которую нельзя представить ни одним классическим коническим сечением. Особенно значительно влияние на движение комет Юпитера и Сатурна, во время сближения с которыми орбиты их могут изменяться до неузнаваемости.
Кометы, являющиеся «членами» Солнечной системы, называются периодическими. Они движутся вокруг нашего светила по вытянутым эллиптическим орбитам, которые могут быть как угодно ориентированы в пространстве и иметь самые различные параметры. Периоды обращения комет также крайне разнообразны, в связи с чем они подразделяются на долгопериодические (период обращения которых более 200 лет) и короткопериодические (с периодами менее 150 лет).
Очевидно что короткопериодические кометы, которые чаще возвращаются к Солнцу, теряют каждый раз некоторое количество своего вещества Этот процесс происходит значительно быстрее, чем у долго-периодических, орбиты которых больше поперечника нашей планетной системы. Такие кометы приближаются к Солнцу через промежутки времени в миллионы лет. Именно поэтому среди долгопериодиче-ских комет наблюдается больше ярких, чем слабых. В то же время у подавляющего большинства короткопериодических комет яркость незначительна, почему они и не видны невооруженным глазом.
Первое зафиксированное в хрониках появление кометы относится к 2296 году до н. э. Эта комета наблюдалась китайскими астрономами, которые внимательно следили за перемещением небесной странницы по созвездиям.
За всю историю человечества до наших дней наблюдалось всего около 2000 кометных появлений. К сожалению, около половины случаев из указанных появлений не имеют зафиксированных сведении о точных положениях этих комет для трех фиксированных моментов времени. В связи с этим ничего определенного об орбитах наблюдавшихся комет сказать нельзя.
Таким образом, почти все, что мы знаем сегодня о небесных кометных телах, начинается с грустного слова «вероятно»…
Комета Галлея в семье сестер
Комета Галлея, несомненно, самая популярная из комет. История открытия этой кометы такова. Английский астроном Э Галлей (1656–1742), вычисляя по совету своего друга И. Ньютона элементы орбит 24 наиболее ярких комет, обнаружил сходство орбит комет 1531, 1607 и 1682 годов. Галлей пришел к выводу, что это одна и та же комета, и предсказал ее очередное появление в конце 1758 года. Это предсказание ученого полностью подтвердилось: комета была обнаружена в декабре 1758 года, а 13 марта 1759 года она прошла перигелий С тех пор эта яркая комета и называется именем Галлея.
Эту достопримечательность Солнечной системы увидеть можно практически только один раз на протяжении человеческой жизни. Комета с удивительным постоянством появляется на земном небосклоне через 76 лет. Период ее обращения вокруг Солнца меняется в пределах от 74,4 до 79,2 года, так что 76 лет — это средний период за последние 2200 лет, на протяжении которых земляне регистрируют появление кометы.
Семья комет Солнечной системы достаточно многочисленна. В последнем издании каталога известного астронома доктора Б. Марсдена зарегистрировано 710 комет. Как указывает каталог азербайджанских астрофизиков, выпущенный республиканским издательством в 1986 году, 589 таких небесных тел имеют периоды обращения вокруг Солнца, превышающие 200 лет. Остальные (121) кометы, являются коротко-периодическими. Среди этой группы комет наибольшим вниманием пользуется комета Галлея.
Необычная форма кометы, пышный хвост, заметное перемещение среди звезд представляют собой красочное, волнующее зрелище, не оставляющее никого равнодушным. Но не эти факторы являются причиной широкой известности кометы Галлея. Все дело в сочетании параметров орбиты кометы с ее удивительной «молодостью». Именно поэтому ниже, хотя бы кратко, необходимо ознакомиться с некоторыми особенностями орбиты кометы Галлея.
Обычно в гравитационном поле Солнца астрономы отличают одну периодическую комету от другой и одно их появление от другого по набору шести основных параметров (элементов) орбиты.
О периоде обращения кометы Галлея вокруг Солнца уже говорилось выше. Вторая особенность кометы состоит в том, что ее орбите свойственна большая вытянутость (эксцентричность). Она обладает одним из самых значительных эксцентриситетов (е = 0,97) среди периодических комет, а это означает, что у кометы незначительное пери-гелийное (g = 0,58 а. е.) и большое афелийное (Q = 35,32 а. е.) расстояния.
Следовательно, перигелий орбиты расположен между орбитами Меркурия и Венеры, а в афелии комета пролетает между орбитами Нептуна и Плутона. В соответствии с законами небесной механики скорость кометы в перигелии составляет 54,5 км/с, а в афелии всего 0,9 км/с.
Еще одна особенность кометы Галлея — ее движение происходит в направлении, противоположном движению Земли (обратное, или ретроградное, движение). Другими словами, комета и Земля движутся по своим орбитам навстречу друг другу. Это обстоятельство имеет очень важное значение. Дело в том, что все планеты в своем движении вокруг Солнца вращаются в ту же сторону, что и Земля. Таким образом, комета и планеты пролетают мимо друг друга на «встречных курсах», и их относительные скорости значительны по величине.
Плоскость орбиты кометы Галлея расположена под углом 18° к плоскости эклиптики, т. е. плоскости, в которой движется Земля (рис. 3). Однако из-за обратного движения кометы наклонение ее орбиты считается 180° -18° = 162°. Плоскости орбиты кометы и эклиптики пересекаются по прямой, называемой линией узлов. Переходя из Южного полушария в Северное, комета проходит через восходящий узел орбиты, а обратно — через нисходящий. Благодаря указанному наклону перигелий орбиты находится на расстоянии 0,17 а. е. над плоскостью эклиптики, а афелий — 10 а. е. под плоскостью эклиптики.
Следовательно, комета Галлея большую часть времени проводит далеко внизу от плоскости эклиптики, что в сочетании с ее обратным движением приводит к очень редким сближениям (причем на значительных скоростях) с большими планетами Солнечной системы, которые в принципе могут значительно «искажать» траекторию движения кометы.
Именно поэтому ее орбита не является стационарной, она как бы «дрожит» от воздействия планетарных возмущений. Иначе говоря, элементы орбиты кометы Галлея слегка меняются во времени и «плавают», хотя и незначительно, возле своих средних значений.
С кометой Галлея связаны, два метеорных потока: Майские Аквариды и Октябрьские Ориониды. Оба потока являются результатом прохождения Земли через один и тот же метеорный рой. Однако благодаря тому что геометрические и физические условия этого прохождения неодинаковы, внешний вид потоков на небесной сфере также различен. Оба потока считаются одними из самых древних и длительных.
История кометы Галлея, теряющаяся в глубине веков, уже несколько столетий интересует астрономов. После изучения древних и средневековых летописей было установлено, что ее появление в 1910 году было 29-м, а в 1986 году — 30-м из зафиксированных. Хотя комета Галлея, как отмечалось выше, известна очень давно, только лишь во время последнего свидания ее ждали с особым нетерпением и основательно готовились к долгожданной встрече.
Все дело в том, что в 1986 году впервые в истории человечества комету удалось наблюдать с достаточно близкого расстояния. Это произошло в процессе ее встречи с целой «флотилией» межпланетных станций: двух советских «Вега-1» и «Вега-2», западноевропейского аппарата «Джотто» и двух японских станций — «Суисей» и «Саки-гаке».
Результаты «рандеву» с небесной странницей превзошли все ожидания. С расстояния тысяч и даже нескольких сотен километров удалось увидеть детали загадочного ядра кометы, которое оказалось эллиптической формы 14x7,5x7,5 км. Оно вращается вокруг своей оси с периодом около 53 часов. Поверхность ядра чрезвычайно неровна: на ней имеются образования круглого или овального вида, напоминающие кратеры ударного происхождения (рис. 4).
У кометы обнаружено два основных пылевых «выброса», три более узких со средней интенсивностью и два очень слабых. На границе области наиболее интенсивных «выбросов» видны такие детали, как корни и промежутки между отдельными пылевыми струями. Большая же часть ядра (около 85 % поверхности) активности не проявляет.
Температура на освещенной стороне ядра составляет примерно 315°К (42 С), а лед внутри его имеет температуру ниже 150°К. Ядро покрыто тонкой (около сантиметра толщиной) коркой со степенью отражения падающего света около 2 %. Эта своеобразная мантия состоит из углеводородов, сходных с обычным асфальтом. Другими словами, ядро кометы Галлея можно отнести к числу самых темных объектов Солнечной системы.
Космические аппараты зафиксировали также большой объем данных о физико-химических свойствах ядра, о процессах, протекающих в окружающей его газовой оболочке, о количестве водяного пара и пыли, покидающих кометное ядро ежесуточно, и т. д.
Согласно выполненным расчетам, ядро сокращается в размерах с интенсивностью 1 сантиметр в день, а сама комета теряет несколько сотен миллионов тонн своей массы при каждом сближении с нашим светилом. Это очень небольшая часть массы кометы. Учитывая, что объем ядра более 90 кубических километров, можно установить, что комета может безболезненно совершить еще свыше 330 оборотов вокруг Солнца.
Как показывают расчеты некоторых ученых, через несколько десятков сближений комета Галлея потеряет газовую оболочку и превратится в обычный астероид — очень слабую быстродвижущуюся звездочку, которую будет очень трудно обнаружить.
По другим прогнозам, напротив, считается, что на своей нынешней (или близкой к ней) орбите комета будет пребывать, возможно, еще более 100 тысяч лет и, как ни парадоксально, продолжать оставаться весьма активной — яркой, с бурным выделением газов, развитой атмосферой и достаточно пышным хвостом.
Да, многое в природе кометы Галлея стало в настоящее время ясным и понятным, но немало принципиальных вопросов нужно еще выяснить. И среди них — причины, порождающие