В мирах любви неверные кометы,
Сквозь горных сфер мерцающий стожар –
Клубы огня, мятущийся пожар,
Вселенских бурь блуждающие светы
Мы вдаль несем. Пусть темные планеты
В нас видят меч грозящих миру кар.
Мы правим путь свой к Солнцу, как Икар,
Плащом ветров и пламенем одеты.
МАКСИМИЛИАН ВОЛОШИН
Шел 64 год н.э., когда во время правления императора Нерона в Риме случился пожар. Прекрасные дворцы и виллы были окутаны черным дымом, из которого вырывались вверх языки безжалостного пламени. В этом аду мечущиеся в страхе люди казались нереальными существами. Отовсюду слышался треск ломающихся деревянных перекрытий и звук падающих столетних деревьев. Нерон стоял на западной веранде своего дворца и мрачно созерцал этот ад. В его руках была лира. Это он дал приказ поджечь великий город! Над Римом ночами зажигала свой дивный хвост голубая комета, и астролог Нерона сообщил ему, что это — воля богов, требовавших от него решительных действий. Он давно ненавидел сновавших повсюду, никогда не бреющихся, презирающих светские одежды и радости проповедников нового учения о Любви и Прощении. Их Учитель, которого они называли Иисусом, во время своей земной жизни говорил о любви к ближнему как к самому себе, о любви даже к врагам своим, о милости, прощении и о жизни вечной, где нет страха. Даже мать Нерона принимала в своем доме христиан, и ученики говорили об Отце Небесном и о новой жизни. В небе горела комета, и значит, его боги разрешали ему - императору Нерону, убивать всех ненавистных ему людей. Нерон поднял лиру и заиграл. Это был его гимн богам, которые угадали его желание - править миром единолично! Веками со времен убийства Цезаря кометам было предписано оповещать людей о надвигающихся катастрофах. Шекспир устами одного из своих героев сказал с юмором примерно так.- «...замечательное свойство людей - сваливать свои ошибки на звезды», или кометы, - добавим мы.
Конечно, были случаи в длинной истории человечества, когда хвостатая стран-ница несла и благую весть. Вспомним, что Вифлеемская звезда, которая вела трех волхвов, идущих увидеть родившегося Младенца - Сына Божьего на Земле Иисуса Христа, - и поклониться ему, возможно, была кометой.
Вот, как написал об этом библейском событии Анатоль Франс в новелле «Валта-сар». Эфиопский царь Валтасар, разочаровавшись в жизни после измены царицы Савской, решил стать волхвом, то есть звездочетом. Однажды он увидел звезду, сверкавшую необычным светом, и она заговорила с ним: «Возьми мирру (восточное благовоние - смола аравийской сосны) и следуй за мной. Я приведу тебя к Младенцу, только что родившемуся в яслях между ослом и быком. И этот Младенец - царь царей. Он утешает всех, кто нуждается в утешении». Валтасар снарядил караван и отправился туда, куда вела его звезда. По дороге он встретил еще двух восточных правителей - Гаспара и Мельхиора, которые тоже были волхвами и были призваны чудесной звездой найти необычные ясли. Три волхва продолжили свой путь вместе. Звезда, которую они видели на востоке, шла перед ними до тех пор, пока не привела их до места, где был Младенец. И тогда она остановилась: на окраине Вифлеема Иудейского в хлеву родился Младенец и был положен Матерью его Марией в ясли. Волхвы преклонили перед ним колени и отдали свои дары - золото, ладан и мирру.
Кометы были признаны небесными телами - рядовыми членами Солнечной системы - только со времен Тихо Браге и Кеплера, а всерьез ими стал заниматься английский астроном Эдмунд Галлей, имя которого навсегда связано с одной из самых знаменитых и оригинальных комет, периодически зажигающихся на земном небосклоне. Ее оригинальность состоит в том, что она неправильно движется вокруг Солнца - в направлении, противоположном тому, в котором кружит большинство комет. Именно благодаря этой улике Галлей опознал ее в известных ему описаниях предыдущих появлений хвостатой гостьи.
Галлей начал искать периодические кометы, время от времени возвращающиеся к Солнцу, по совету Ньютона. В одной из их бесед великий ученый между прочим высказал гениальную мысль: «Я склонен заключить, что они (кометы. –Авт.) могут быть своего рода планетами, обращающимися по орбитам, которые в непрерывном движении появляются вновь и вновь». После чего Галлей зарылся в старинных хрониках, пытаясь найти сколько-нибудь толковые описания давно промелькнувших комет. Было очень и очень непросто определить их траектории, исходя из того, что указывали их безымянные наблюдатели. Пятнадцать лет изнурительного труда, и вот, наконец, награда! Получилось, что яркие кометы 1531,1607 и 1682 годов -один и тот же объект, возвращение которого следует ожидать каждые 76 лет, например в конце 1758 года. Галлей с удовлетворением писал: «Если в согласии с тем, о чем мы говорили, она (комета. -Авт.) вернется около 1758 года, честное и беспристрастное потомство не откажется признать, что первым это открыл англичанин». Уже после смерти Галлея выдающийся французский математик Алекси Клеро (1713 - 1765) вычислил эфемериды кометы - данные о ее местоположении среди звезд. И комета засияла на европейском небе в качестве рождественского подарка в декабре 1758 года. Комете по справедливости было присвоено имя вычислившего ее ученого.
В течение многих веков кометы считались вестниками богов, предвещавшими войны, мор от эпидемий или гибель великим людям. После работ Ньютона и Галлея с комет было снято тяжкое обвинение -быть вестниками катастроф и несчастий. Благодаря космическим миссиям «Вега» и «Джотто» и широкому освещению момента встречи кометы Галлея с этими аппаратами во время ее возвращения в 1986 году, о ней теперь знает весь мир. Это было, по крайне мере, 29-е возвращение кометы, потому что уверенно определенным считается ее появление в 240 году до н.э. Правда, если будет уточнено, что комета с попятным движением, отмеченная в китайских хрониках в XI веке до н.э., была кометой Галлея, то число ее появлений возрастет до сорока.
Комет известно великое множество, и их физическая жизнь уже примерно 150 лет ни для кого не является тайной.
В Облаке Оорта находится несчетное количество камней, покрытых коркой грязного льда, которые легко срываются со своих орбит и начинают путешествовать по космическому пространству в границах Солнечной системы. Тем, кому из них повезет подойти на достаточно близкое расстояние к огненному светилу, под действием его тепла, с одной стороны, и ветра заряженных частиц, с другой, удается распустить роскошный цветной хвост и промчаться по небу перед восхищенным взглядом людей.
Общепринятой практикой является присуждение комете имени первооткрывателя. В этой связи встречаются и казусы. К примеру, Каролина Гершель, сестра великого английского астронома, открыла 9 комет, но, когда ее имя пишется после кометы, многие считают, что это открытие -заслуга брата. Астроному Каролине Шумейкер принадлежит открытие более трех десятков комет. Это - абсолютный рекорд среди кометчиков, но обычно ее фамилию в названии кометы склоняют как мужскую.
Одна из комет Каролины Шумейкер потрясла весь астрономический мир Земли. На глазах у астрономов она вначале распалась на несколько фрагментов, оказавшись в зоне притяжения Юпитера, а затем настолько близко подошла к нему, что он втянул ее остатки в свою обширную атмосферу. Это случилось в 1994 году. Такое событие происходит не чаще одного раза в тысячу лет, так что нашему поколению повезло. Благодаря многочисленным снимкам удалось досконально пронаблюдать вхождение фрагментов кометы в верхние слои юпитерианской атмосферы и их фантастический фейерверк, поскольку при этом высвобождается намного больше энергии, чем при ядерном взрыве нескольких тысяч водородных бомб. Случись такое событие на Земле, возможно, восхищаться незабываемым зрелищем было бы некому! Вы еще не забыли историю про динозавров?
Разные кометы имеют разный период возвращения к Солнцу. Если хвостатая странница достаточно часто показывает землянам свой спектакль с демонстрацией шлейфа, скажем, не реже чем один раз в 200 лет, ее относят к короткопериодическим кометам. Все другие ее собратья попадают в класс долгопериодических.
Почему так бывает? Ответ понятен: это связано с тем, насколько вытянута их ор-бита, то есть откуда приходят те и другие кометы к Солнцу.
В начале XX века, когда в литературе появилось множество статей о происхождении планет из протопланетного облака, стало ясно, что и мусора должно было остаться предостаточно. Пусть 4-5 млрд. лет назад Солнце и планеты уже были сформированными телами. Каменистые планеты, оказавшиеся вблизи центральной звезды, быстро теряли свои атмосферы и приобрели те размеры, которые мы сейчас наблюдаем. Эти планеты называются внутренними. Газовый гигант Юпитер и его газовые же собратья оказались так далеко от Солнца, что газы не улетучились, а создали их обширные атмосферы. Так произошли внешние планеты. После этого столь затянувшегося космического долгостроя неиспользованный строительный материал - каменные, каменно-ледяные и просто ледяные конгломераты - никуда не делся, а каким-то образом распределился на периферии Солнечной системы. После того как был установлен химический состав комет, сомнений не осталось: кометы и есть фрагменты этого «мусора».
В 1932 году Эрнст Эпик выдвинул предположение, что долгопериодические ко-меты, например комета Хейла-Боппа, посетившая Солнце в 1997 году, представляет собой население из граничных областей Солнечной системы. Знаменитый голландский астрофизик Ян Оорт теоретически обосновал идею Эпика. Согласно его модели, на далекой периферии Солнечной системы находится некий «кокон» сферической формы, зона которого заполнена всевозможными материальными фрагментами - каменными, каменно-ледяными и ледяными глыбами разных размеров. Его назвали Облаком Оорта. Радиус Облака оценили в 30 000-50 000 а. е., то есть примерно в 1 св. год. Масса составляющих его частиц в сумме сравнима с массой средней каменной планеты, например Земли.
По современным оценкам, границы Облака Оорта располагаются на расстоянии более одного светового года -50-150 тысяч астрономических единиц. Число составляющих его тел доходит до 100 миллиардов, а их суммарная масса не превышает массу Земли.
Из-за крайней малости размеров и чрезвычайной удаленности, объекты из Облака Оорта не поддаются никаким наблюдениям. При этом они пребывают в состоянии «вечной спячки», пока проходящая мимо звезда или одна из внешних планет не нарушит их покой своим гравитационным полем. Такой «счастливчик» может быть выброшен из Облака и либо уйдет в космическое пространство, либо окажется на сильно вытянутой околосолнечной орбите. В последнем случае он пополнит список долгопериодических комет и получит возможность когда-то дать свой спектакль на земном небе.
В 50-е годы прошлого столетия астрономы Кеннет Эджворт (в 1949 году) и Джеральд Койпер (в 1951 году) независимо друг от друга рассчитали, что в плоскости эклиптики за пределами орбиты Нептуна находится сравнительно небольшой пояс твердых тел, содержащий не менее 70 тысяч объектов размером от 1 до 10 километров (более мелкие в расчет не принимались), ширина которого должна составлять от 30 до 100 астрономических единиц. Наиболее крупные из них, имеющие в поперечнике более 10 километров, были выделены в особый класс и названы кентаврами. Впоследствии этот слой тел получил название Пояс Эджворта-Койпера.
В 1992 году были, наконец, обнаружены объекты типа очень крупных кометных ядер за орбитой Нептуна на расстоянии 41 -44 астрономических единиц и еще четыре в 1993 году. Все они имели орбиты с малым наклоном к эклиптике и, как решили ученые, скорее всего, были объектами пояса Койпера.
Время от времени гравитационная праща со стороны Нептуна срывает кентавры с насиженной орбиты. Если такой объект получит скорость, направленную из Солнечной системы, он покинет ее. При соответствующем направлении начальной скорости он может отправиться в путешествие к Солнцу, став короткопериодической кометой.
В рамках этой теории были рассмотрены три небесных тела, имеющих сходные размеры, характеристики поверхностей и химический состав. Это - самые крупные в Солнечной системе кентавры - Плутон, Тритон и Харон.
Согласно вердикту астрофизиков, эти три небесных тела являются промежуточным классом тел между малыми планетами и ядрами комет. Нептун стабилизирует движение всех трех тел, предотвращая их столкновение. Напомним, что система Плутон-Харон обходит Солнце три раза за двойной оборот Нептуна и даже бывает ближе к великому патрону, чем сам бог морей. Планеты, которые будут найдены за орбитой Плутона, скорее всего, окажутся крупными кентаврами, а не полноценными самостоятельными небесными телами. По-видимому, Кваоар и Седна являются крупными кентаврами.
Более мелкие кентавры могут попасть в поле зрения телескопа только в виде пе-риодических комет. Но для ученых изучение комет очень важно, так как это - един-ственные тела, химический состав которых и структура первородного вещества не претерпели значительных изменений со времени образования планет из родительской туманности.
Итак, гигантский снежный комок неожиданно получил «путевку» на путешествие к далекому жаркому Солнцу. Что случится с ним дальше? Когда он из печально мрачных холодных глубин далекого космоса приближается к Солнцу, он несется, если не к своей гибели в его огненных лучах, то, по крайней мере, к мощной катастрофе, которая может изменить его доселе стабильную, но бесцветную жизнь. Правда, став кометой, он известит о своем появлении всех обитателей Солнечного семейства, распустив роскошный красиво окрашенный хвост на всю Вселенную.
Однако, не будем торопиться и по порядку расскажем об основных этапах его пути к своему звездному часу. Напомним, что ядро кометы - это «грязный снежок», по выражению известного американского планетолога Фреда Уиппла, хотя размеры «снежка» не маленькие - от 10 и более километров. Он также достаточно тяжелый, потому что в него вморожены большие куски каменных пород. Тем не менее, он вра-щается вокруг собственной оси. Поверхность «снежка» покрыта затвердевшей от лютого холода пористой коркой, поглощающей весь солнечный свет (97%). Именно в таком виде комета прожила свои 4,5 млрд. лет.
Когда «снежок» попадает в «объятия» Солнца, из его поверхностных слоев начинается интенсивное испарение водяного пара, окиси и двуокиси углерода и других компонентов. В космос выбрасываются десятки тысяч тонн пыли и газа. «Снежок» начинает светиться и становится кометой. Более тяжелые молекулы веществ кометы остаются вблизи ее поверхности и, расширяясь, создают яркое сферическое образование вокруг нее - гало, также называемое головой, или комой (это слово в переводе с греческого означает «волосы»). Средний размер комы 100 тыс. километров.
Потоки газовых и пылевых частиц, первоначально двигавшиеся прямолинейно, попадают в область действия солнечного ветра. Чем ближе Солнце, тем интенсивнее ветер. Самые мелкие частицы пыли и самые легкие газовые молекулы с периферии комы сдуваются солнечным ветром и вытягиваются в сторону противоположную светилу в длинный шлейф, протяженность которого равна сотням тысяч километров. Он избирательно действует на частицы газа и пыли: газовые молекулы, будучи более легкими, отклоняются больше, чем более тяжелые пылинки. Начиная примерно с расстояний орбиты Марса, комета выбрасывает раздвоенный газопылевой хвост: газовый имеет голубой цвет, пылевой - красноватый. Но «это - видимое ничто», потому что плотность частиц так мала, что через хвост можно наблюдать звезды. В 1 кубическом километре хвоста содержится меньше молекул, чем в 1 кубическом миллиметре земной атмосферы.
За время путешествия к Солнцу комета теряет существенную долю своего вещества. Если первоначально она была сравнительно небольшой, то за несколько проходов вокруг Солнца она потеряет весь свой газ и станет невидимой, то есть мертвой кометой. Более крупные кометы успевают разрушиться задолго до своего часа X, как это случилось с кометой Каролины Шумейкер в 1994 году. Заметим также, что кометных ядер в Поясе Койпера не так уж и много, их суммарной массы едва хватило бы на образование среднего астероида.
Наконец, самые последние наблюдения указывают на то, что резервуары комет есть в окрестностях всех газовых планет. В таком случае большинство комет, по крайней мере короткопериодических, постоянно гостящих в окрестностях Солнца, это - всего лишь более мелкое население солнечного семейства.
Свежие новости с кометного фронта
В январе 2004 года были получены первые снимки кометы 81P/Wild-2. Интенсивные потоки газа и пыли окружают ее ядро, и она является одним из самых «буйных» тел в Солнечной системе: слово «wild» в переводе с английского означает «буйный», «дикий». Истечение вещества вблизи Солнца, но, главное, удары метеоритов за несколько миллиардов лет привели к тому, что ядро испещрено выбоинами и зазубринами и составляет сейчас всего 5 км в ди-аметре. В то же время потоки пыли и газа тянутся на несколько миллионов километров. По плану космических исследований комет зонд «Стардаст» должен будет доставить на Землю образцы пыли с кометы Wild-2, которую он соберет во время подлета к ней в январе 2006 года. Примерно в это же время произойдет встреча исследовательского зонда NASA, направленного в 2004 году на встречу с кометой Чурюмова-Остапенко.
Дубкова С.И. "Чудесное семейство планет"
| << Назад | Вперёд >> |
