Кометы – пришельцы из дальнего космоса.

Пришельцы из дальнего космоса. Кометы (в переводе с греческого «хвостатые», точнее «длинноволосые» звезды) получили такое название потому, что похожи на человеческую голову с распущенными волосами. Они состоят из головы, окруженного оболочкой ядра и хвоста. Несущаяся впереди, заключающая внутри себя ядро голова кометы в поперечнике в среднем в 10 раз превышает диаметр Земли. Однако масса ее очень мала: у крупных комет она едва достигает миллионной доли массы Земли. Поэтому сквозь голову кометы на ночном небе можно свободно различить даже слабые звезды.

При прохождении вблизи Солнца под действием его гравитационных сил из головы кометы вырывается кометный хвост — струя чрезвычайно разреженных газов, которая под влиянием солнечного ветра, а также фотонного и теплового излучения светила вытягивается в противоположную от Солнца сторону на десятки и сотни миллионов километров; при этом молекулы газов подвергаются распаду, ионизации, в результате чего создается видимый глазом и фиксируемый приборами фотоэффект. Таким образом, кометы — это не что иное, как снопы ионизированных газов, светящихся холодным, «возбужденным» светом.

В связи с незначительной массой комет и очень большой их протяженностью в пространстве степень концентрации кометного вещества ничтожна: в 1 см3 вещества кометы содержится всего несколько сотен ионов и разрушенных молекул углерода, водорода, кислорода, циана (CN), натрия, групп ОН, СН, а иногда железа, никеля, кремния и других элементов. Поэтому космические тела проходят сквозь хвосты комет практически, как будто сквозь «пустоту». 19 мая 1910 года конец хвоста кометы Галлея коснулся Земли, но даже точнейшие химические анализы воздуха не смогли обнаружить признаков посторонних газов, загрязнивших атмосферу. По образному выражению советского астронома Б. А. Воронцова-Вельяминова, кометы ведут себя «не как грозные завоеватели, а как бледные тени, неслышно скользящие от планеты к планете». Американский астроном С. Ньюком говорил о кометах: «Это видимое ничто».

Лишь расположенное в передней части головы ядро кометы — плотное: оно состоит из смерзшихся газов (превращенные в лед пары воды, метан, азот, оксид углерода, углекислый газ, аммиак) с примесью космической пыли и обломками твердых небесных тел. Вследствие высокой пористости плотность вещества ядра невелика, обычно она значительно меньше плотности воды. Каменно-ледяная масса ядра и является источником газов, которые выделяются из него с приближением к Солнцу и образуют голову и хвост кометы. Ядра крупных комет по размерам приближаются к небольшим астероидам, достигая в поперечнике всего нескольких километров; самая большая комета, находившаяся в поле зрения астрономов в 1811 году, имела ядро диаметром 20 км.

В пределах Солнечной системы обращается огромное количество комет, исчисляемое миллиардами. Прославленный в свое время английский астроном Уильям Гершель в шутку говорил: «Их в небе так много, как рыб в море». Однако большинство комет проходит на очень большом расстоянии от Земли и недоступно непосредственному наблюдению. В пределы видимости с Земли попадают только те кометы, которые из периферических зон околосолнечного пространства заходят внутрь орбиты Юпитера. В год удается наблюдать от 5 до 10 таких комет.

Кометы движутся вокруг Солнца по очень сильно вытянутым эллиптическим орбитам. С каждым поворотом по орбите многие из них периодически возвращаются в окрестности Земли, поэтому их появление может быть предсказано, вычислено. Орбиты периодических комет иногда столь велики, что для полного оборота вокруг Солнца «длинноволосой звезде» требуется до 1 млн. лет. К настоящему времени рассчитано около 700 орбит, среди них 120 принадлежат периодическим кометам. Самая известная периодическая комета Галлея наблюдается людьми уже более 2000 лет, впервые ее прохождение зафиксировано историческими свидетельствами в 240 году до н. э. За прошедший с тех пор отрезок времени она побывала в пределах видимости с Земли 30 раз, последнее ее сближение с Землей состоялось в марте 1986 года.

Некоторые кометы под влиянием возмущений, вызванных притяжением крупных планет (преимущественно Юпитера), переходят на гиперболические орбиты; после этого они навсегда покидают Солнечную систему, уносясь в межзвездные дали. Можно ожидать, что есть кометы, попадающие к нам по таким же орбитам из других планетных систем; тогда, как считает известный американский астроном, научный консультант по программе полетов космических аппаратов «Викинг» к Марсу, У. Дж. Кауфман, они несут на себе следы иных, неведомых миров. Но с достоверностью пока нельзя указать ни одной такой кометы.

С приближением к Солнцу вследствие нагревания солнечным излучением ядра комет теряют часть своей массы, которая переходит в газообразное состояние и затем рассеивается во Вселенной. При приближении к Солнцу на 4— 5 а. е. * в ядре кометы начинается испарение льда с диссоциацией образующихся паров на атомы и ионы; при уменьшении дальности до сотых долей астрономической единицы температура повышается до нескольких тысяч градусов и все вещество ядра превращается в плазму. Поэтому вблизи Солнца голова кометы имеет наибольшую яркость, а хвост достигает наибольшей длины; с удалением от Солнца яркость меркнет, хвост укорачивается. Из-за повторяющегося рассеивания вещества периодические кометы недолговечны, они могут совершить по своей орбите лишь ограниченное число оборотов (несколько сотен или, может быть, тысяч), в  зависимости  от  массы  составляющего  их  материала.

Исследования комет до самого последнего времени велись только оптическими методами. Лишь во время недавнего, тридцатого наблюдаемого людьми, сближения кометы Галлея с Землей удалось направить на встречу с «небесной странницей» две советские космические станции, «Вега-1» и «Вега-2», которые 6 и 9 марта 1986 года на расстоянии 170 млн. км от нашей планеты приблизились к комете, прошли в 9000 и 8200 км от ее ядра и передали на Землю бесценную научную информацию. За этот, не имеющий прецедента, научный подвиг автор проекта «Вега» советский академик, лауреат Ленинской премии Р. 3. Сагдеев был удостоен высокого звания Героя Социалистического Труда. Использовав полученные при этом навигационные данные, космический аппарат «Джотто» Европейского космического агентства 14 марта 1986 года прошел на расстоянии около 600 км от ядра кометы, получив также уникальные характеристики ее движения и строения.

Образование комет некоторые ученые (в частности, советский астроном С. К. Всехсвятский) связывают с вулканическими извержениями на планетах и их спутниках —

выбросом в космос внутреннего вещества этих небесных тел. Однако расчетные данные заставляют сомневаться в возможности вулканических взрывов придать извергаемому веществу начальную скорость, достаточную для преодоления гравитационных сил и выноса материала за пределы поля притяжения планеты. Более вероятным, по мнению голландского астронома Я. Оорта, кажется происхождение комет из обширного, поперечником более 100 а. е., кометного облака, которое находится за орбитами самых далеких планет Солнечной системы и возникло в эпоху формирования планет-гигантов. Под влиянием возмущений со стороны соседних звезд орбиты комет в этом облаке, получившем название «облака Оорта», искажаются и достигают Солнечной системы.

Прохождение вблизи планет также вызывает возмущения движения комет и изменение их орбит. Следствием этого могут быть столкновение летящих в пространстве небесных тел и падение комет или осколков их ядер на поверхность планеты, с которой они сблизились. Большой интерес представляет выяснение вероятности падения комет на поверхность Земли.

До середины нашего столетия считали, что это явление — достаточно редкое и что столкновение кометного ядра с Землей происходит в среднем один раз за 40—60 млн. лет. Однако наблюдения, проведенные с помощью космической техники, позволили понять, что этот процесс был неравномерным и в отдельные периоды истории Земли более интенсивным. Особенно велик приток кометного материала был на начальных стадиях формирования Солнечной системы. Некоторые исследователи полагают, что на допланетной стадии развития Земли значительная часть ее первоначальной массы была образована веществом комет; позже (в течение планетной стадии) имело место чередование сгущений и разрежений кометного потока.

Существуют расчеты, обосновывающие наличие в истории Земли «кометных ливней», во время которых на поверхность планеты выпадало до 200 комет, причем продолжительность таких «ливней» была в 1000 раз короче, чем промежутки между ливнями. Считается, что за всю историю Земли на ее поверхность могло обрушиться около 10 таких ливней. По данным американского астрофизика Дж. Хилса, бывали периоды, когда кометы падали на поверхность Земли с промежутками около 2000 лет.

Вследствие малой массы комет поиски их остатков в ископаемых земных слоях чрезвычайно трудны, поэтому история столкновений комет с Землей на протяжении развития нашей планеты практически не изучена.

* А. е. — астрономическая единица — единица длины в астрономии, примерно равная среднему расстоянию от Земли до Солнца, которое составляет 149,598 млн. км. Юпитер удален от Солнца на 5,2 а. е. с

Назад к оглавлению.  Назад.  Дальше.

Tags: ,  

Оставить комментарий