Глава 4. Солнечная система

4.11. Малые тела Солнечной системы

4.11.4. Небесные странницы

1

Рисунок 4.11.4.1. Комета, названная в честь астронома Ричарда Уэста, открывшего ее в 1975 году. Проходя возле Солнца, комета стала одной из самых ярких за последние несколько десятков лет. Фотография сделана в марте 1976 года

Помимо больших планет и астероидов вокруг Солнца движутся кометы. Кометы – самые протяженные объекты Солнечной системы. Слово «комета» в переводе с греческого означает «волосатая», «длинноволосая». При сближении с Солнцем комета принимает эффектный вид, нагреваясь под действием солнечного тепла так, что газ и пыль улетают с поверхности, образуя яркий хвост.

Появление большинства комет непредсказуемо. Люди обращали внимание на них с незапамятных времен. Невозможно не заметить на небе зрелища столь редкостного, а значит, ужасающего, пострашнее любого затмения, когда на небе видно туманное светило, иногда настолько яркое, что может сверкать сквозь облака (1577 год), затмевая даже Луну. А из недр незваного небесного гостя вырываются огромные хвосты… Аристотель в IV веке до н. э. объяснил явление кометы следующим образом: легкая, теплая, «сухая пневма» (газы Земли) поднимается к границам атмосферы, попадает в сферу небесного огня и воспламеняется – так образуются «хвостатые звезды». Аристотель утверждал, что кометы вызывают сильные бури, засуху. Его представления были общепризнанными в течение двух тысячелетий. В средние века кометы считались предвестниками войн и эпидемий. Так вторжение норманнов в Южную Англию в 1066 году связывали с появлением в небе кометы Галлея. С появлением в небе кометы ассоциировалось и падение Константинополя в 1456 году.

Изучая появление кометы в 1577 году, Тихо Браге установил, что она движется далеко за орбитой Луны. Начиналось время исследования орбит комет...

Первым фанатиком, жаждущим открытия комет, был служащий Парижской обсерватории Шарль Мессье. В историю астрономии он вошел как составитель каталога туманностей и звездных скоплений, предназначавшегося для поиска комет, чтобы не принимать далекие туманные объекты за новые кометы. В каталог вошли рассеянные и шаровые скопления и галактики. Туманность Андромеды носит по каталогу Мессье наименование М31. За 39 лет наблюдений Мессье открыл 14 новых комет!

В первой половине XIX столетия среди «ловцов» комет особенно отличился Жан Понс. Сторож Марсельской обсерватории, а позднее ее директор, он решил приобщиться к наблюдениям хвостатых «звезд». Понс соорудил небольшой любительский телескоп и, следуя примеру своего соотечественника Мессье, занялся поисками комет. Дело оказалось столь увлекательным, что за 26 лет он открыл 33 новых кометы! Не случайно астрономы прозвали его «Кометным магнитом». Рекорд, установленный Понсом, до сих пор остается непревзойденным.

Кометы открывают ежегодно. В среднем их открывается около 20 в год. Доступно наблюдениям порядка 50 комет, а за всю историю человечества наблюдалось около двух тысяч появлений комет.

2

Рисунок 4.11.4.2. Комета Галлея движется по эллиптической орбите в направлении, противоположном направлению вращения планет

3

Рисунок 4.11.4.3. Комета Галлея в небе над штатом Джорджия, США. Фотография сделана в марте 1986 года

Орбиты большинства комет – сильно вытянутые эллипсы. В 1702 году Эдмунд Галлей доказал, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов имеют одну и ту же орбиту. Оказывается, кометы возвращаются! Период обращения вокруг Солнца кометы Галлея 76 лет, большая полуось орбиты 17,8 а. е, эксцентриситет 0,97, наклонение орбиты к плоскости эклиптики 162,2°, расстояние в перигелии 0,59 а. е. Последняя дата прохождения перигелия – 1986 год. В 2000 году комета Галлея находится между орбитой Урана и Нептуна. Афелий орбиты кометы Галлея находится далеко за орбитой Нептуна.

4

Рисунок 4.11.4.4. Комета Хейла–Боппа, 1997 год

Комета Хейла–Боппа была открыта одновременно двумя любителями астрономии в 1995 года как объект 10-й звездной величины. С помощью телескопа им. Хаббла в атмосфере кометы был обнаружен гидроксил ОН, образующийся в результате распада молекул воды под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. 15-метровым радиотелескопом на Гавайских островах в комете зарегистрировано излучение молекул цианистой кислоты – сильнейшего яда! В газовой оболочке небесной гостьи отмечено свечение и многих других молекул, характерных для состава комет, например, угарного газа, циана, продуктов распада аммиака. По оценкам специалистов, диаметр ядра кометы Хейла–Боппа не менее 50 километров. Последнее означает, что оно массивнее ядра кометы Галлея по крайней мере в 100 раз. 23 марта 1997 года комета прошла на кратчайшем расстоянии от Земли – 196 миллионов километров, затем стала удаляться от Солнца. Период обращения кометы 3000 лет.

Вдали от Солнца, возле афелия, кометы находятся более длительное время, чем возле перигелия. Чем дальше от Солнца комета, тем ниже ее температура. При этом вещество кометы перестает испаряться, хвост и кома исчезают, видимая звездная величина кометы увеличивается, и она перестает быть видна. Возле перигелия кометы движутся с большими скоростями, у них образуется огромный хвост.

Кометы – самые многочисленные и самые удивительные небесные тела Солнечной системы. По оценкам ученых, на далеких окраинах Солнечной системы, в так называемом облаке Оорта – гигантском сферическом скоплении кометного вещества – сосредоточено около 10¹²–10¹³ комет, обращающихся вокруг Солнца на расстояниях от 3000 до 160 000 а. е., что составляет половину расстояния до ближайших звезд. Под влиянием возмущений ближайших звезд некоторые кометы навсегда покидают Солнечную систему. Другие, наоборот, по сильно вытянутым орбитам устремляются к Солнцу и благодаря резкому усилению потока солнечной радиации становятся обычными кометами. Там, под действием тяготения планет-гигантов, они могут перейти на эллиптические орбиты.

5

Рисунок 4.11.4.5. Комета Хиакутаке, появившаяся в 1996 году

6

Рисунок 4.11.4.6. Комета Шумейкеров–Леви-9 в 1992 году сблизилась с Юпитером и была разорвана силой его тяготения, а в июле 1994 года ее осколки столкнулись с Юпитером, вызвав фантастические эффекты в атмосфере планеты