100 великих тайн Вселенной - Анатолий Бернацкий

И некоторые из имеющихся данных вроде бы даже этой идее не противоречат. Например, движение ряда комет нельзя объяснить притяжением известными объектами Солнечной системы: в частности одни кометы демонстрируют вековые ускорения движения, другие, наоборот, замедления. Отсюда и вопрос: как может безжизненное тело в безвоздушном пространстве изменять свою скорость? Более того, каждый раз, находясь рядом с Солнцем, комета значительную часть своего вещества расходует на образование хвоста. Но, исчезнув с небосвода, спустя какое-то время возвращается вновь! Какова причина такого постоянства? Где же закон сохранения вещества? Очевидно, где-то в космической бездне кометы претерпевают неизвестные и непонятные нам сегодня изменения…

Чуть выше, когда шел разговор о гипотезах происхождения комет, как гипотетическая область Солнечной системы, служащая источником этих небесных странниц, упоминалось облако Оорта. В связи с тем, что само облако наблюдать не удается, так как оно очень разреженное, слабо освещено Солнцем, прямые доказательства его существования на сегодняшний день отсутствуют. Но тем не менее многие косвенные факты указывают на то, что такой объект есть.

Впервые мысль о существовании во Вселенной такого своеобразного «заповедника» комет была высказана в 1932 году эстонским астрономом Эрнстом Эпиком. А чуть позже, в 1950-х годах, эта же идея посетила и нидерландского астрофизика Яна Оорта.

Астрономы полагают, что основными объектами облака Оорта являются водяные, аммиачные и метановые льды. Что же касается местоположения облака, то от его внешних границ до Солнца примерно от 50 000 до 100 000 а. е., то есть почти световой год.

Считается, что оно состоит из двух отдельных областей: сферического наружного облака, шириной от 20 000 до 50 000 а.е., и внутреннего — в форме тора, размеры которого от 2000 до 20 000 а.е.

Предполагается, что в сферической части облака Оорта находится несколько триллионов кометных «зародышей» — тел, которые вращаются по различным орбитам и пока ни разу не приближались к Солнцу. Средний их радиус около 1,3 километра, а расстояние между ними несколько десятков миллионов километров. Но имеются там и миллиарды настоящих комет, которые уже побывали в Солнечной системе.

Точную массу наружной сферы облака Оорта ученые назвать не могут, хотя и предполагают, что она примерно в пять раз больше массы Земли. Что же касается массы внутреннего участка — тора, то в настоящее время в отношении нее нет даже каких-то предположительных оценок.

Если же говорить о гипотезах, объясняющих происхождение облака Оорта, то большинство астрономов считают, что оно является остатком протопланетного диска, который сформировался вокруг Солнца около 4,6 миллиарда лет назад. А моделирование эволюции облака Оорта показало, что его масса достигла максимальной величины спустя 800 миллионов лет после того, как оно сформировалось.

Самые знаменитые кометы

Из всех комет, наверное, самой известной является комета Галлея. Она появляется на небосводе каждые 75,5 года, перемещаясь по удлиненной эллиптической орбите вокруг Солнца.

Начиная с 239 года до н. э., то есть с тех пор, как появление кометы Галлея фиксируется в исторических хрониках, ее наблюдали 30 раз. Это связано с тем, что она гораздо больше и намного активнее других периодических комет.

Комета, как легко понять, названа в честь английского астронома и физика Эдмунда Галлея (1656–1742), хотя он и не был ее первооткрывателем. Зато именно Галлей был первым, кто в 1705 году обнаружил связь между кометой, которую он наблюдал в 1682 году, и рядом других комет, появление которых с интервалом в 76 лет было официально зарегистрировано.

Более того, основываясь на законе всемирного тяготения Исаака Ньютона, ученый смог вычислить также орбиты некоторых планет. Из этих вычислений следовало, что орбиты комет, которые были замечены в 1531, 1607 и 1682 годах, во многом сходны. И на основании этих данных Галлей предсказал, что комета снова появится в 1758–1759 годах. Предсказание ученого полностью сбылось, но уже после его смерти.

Перигелий орбиты кометы Галлея находится между орбитами Меркурия и Венеры на расстоянии 0,587 а. е. Самая же далекая точка ее траектории расположена вне пределов орбиты Нептуна на расстоянии 35,31 а. е. Орбита наклонена к основной плоскости солнечной системы на 162°, и комета движется по орбите в направлении, противоположном движению планет.

В 1986 году комета Галлея снова приблизилась к нашей планете. Но из-за метеорологических условий наблюдать ее с Земли было очень сложно. Однако космические зонды, отправленные рядом стран, провели довольно успешное изучение кометы.

Комета Галлея

В результате проведенных исследований было окончательно доказано, что у кометы имеется твердое ядро, состоящего из льда и пыли. У него вытянутая форма. Длина ядра — 14 километров, и почти одинаковые высота и ширина — по 7,5 километра. Оно медленно вращается, совершая один оборот за 7,1 суток.

Ядро кометы Галлея очень темное, поэтому отражает всего 4 % падающего солнечного света. В связи с тем, что на обращенной к Солнцу стороне температура достигала почти 100 градусов по Цельсию, были отмечены также выбросы газа и пыли.

Когда любая комета оказывается на минимальном расстоянии от Солнца, ее ядро разрушается. При этом газы, которые испаряются с поверхности кометы, увлекают за собой и отдельные частицы самых различных размеров.

И если микроскопические пылинки под действием давления солнечного света «заталкиваются» в хвост, то на крупные частицы световое давление никакого влияния не оказывает. При этом пылинки и частицы, оторвавшиеся от поверхности кометного ядра, движутся вместе с ним по орбите кометы. А спустя какое-то время они заполняют некий эллиптический тор с орбитой данной кометы в качестве его оси. А так как комета Галлея движется по своей нынешней орбите свыше сотни тысяч лет, то, значит, рой пылинок на ней давным-давно замкнулся. Правда, это скопление «космической пыли» состоит не только из пылевых частиц, но и обломков кометного вещества размерами от песчинок до осколков и глыб, имеющих вес соответственно несколько килограммов или тонн.

С кометой Галлея связаны два известных метеорных потока: Аквариды, наблюдающиеся в мае, и Ориониды, наблюдающиеся в октябре.

Наблюдения за движением этих частиц-роев установили, что современные метеоры потоков Акварид и Орионид порождены теми частицами, которые были выброшены из кометы несколько тысячелетий назад.

В свою очередь анализ данных о падении метеоритов с 1800 года и до наших дней обнаружил периодичность этих событий. Причем в этой информации имеются данные о периодах, равных примерно 75 годам. А эта цифра очень близка к среднему периоду обращения по своей орбите кометы Галлея.

Эту периодичность в частоте падения метеоритов астрономы объясняют тем, что кометные ядра состоят из многих отдельных тел, которые под воздействием гравитации Солнца и отрываются одно за другим…

Отметим еще один любопытный факт, связанный с кометой Галлея. Так, считается, что ее ядро монолитно. Однако во время прохождения кометы Галлея возле Земли в 1910 году многие наблюдатели отметили явления, свидетельствующие о дроблении ее ядра.

Так, было замечено, что ядро кометы состояло из нескольких ярких образований, которые довольно быстро исчезали. Затем ядро кометы Галлея снова оказывалось в одиночестве, потом снова дробилось.

Кроме кометы Галлея, немалую известность среди астрономов получили еще некоторые хвостатые небесные объекты.

Например, комета Биела известна тем, что перед полным исчезновением разделилась на две части. Она была обнаружена в 1772 году. Когда же ее вновь увидели 27 февраля 1826 года, астрономы смогли достаточно точно вычислить ее орбиту. А затем на основании этих данных было установлено, что ее период равен 6,6 года.

Когда же комета появилась в 1846 году, она уже была разделена на две части. А еще через 6,6 года две половины находились на расстоянии более двух миллионов километров, но двигались по одной и той же орбите. После этого этих двух тел никогда не видели.

Комета же Шумейкера — Леви стала широко известной тем, что в июле 1994 года она врезалась в планету Юпитер. Когда ее впервые зафиксировали на фотографиях 25 марта 1993 года, она находилась на орбите вокруг Юпитера с 2-летним периодом обращения и представляла собой цепочку, состоящую примерно из 20 отдельных фрагментов.

Математические модели показали, что эта комета вращалась вокруг Юпитера в течение нескольких десятилетий. Но затем под влиянием приливных сил при близком подходе к Юпитеру в июле 1992 года она разделилась. Эта встреча обусловила и изменение траекторий движения ее фрагментов, приведя их к столкновению с планетой.