Кометы: путешествие к Солнцу
Это всегда бывает исключительно волнующим событием — когда комета становится видна невооруженным глазом. Яркая комета может иметь изящный хвост, искрящийся в ночном небе.
Кометы представляют собой остаточный материал, обрадовавшийся при зарождении нашей Солнечной системы. Миллиарды лет своей жизни они пропели в отдаленных морозных глубинах пространства. Кометы состоят из различных видов льда — замерзших воды, метана, аммиака и углекислого газа. В эту ледяную смесь заключены песочная пыль, крупные камни и куски металла. Все эти материалы входили в межзвездное облако, из которого образовались Солнце и планеты. Кометам же достались лишь те остатки, что не пошли в дело. Они состоят из слабо связанных между собой частей и легко распадаются.
Когда комета совершает путешествие в сторону Солнца, с ней происходят перемены. Сначала солнечные лучи непосредственно согревают ледяные комья. К тому времени, когда комета оказывается внутри орбиты Юпитера, под воздействием солнечного тепла лед тает и выкипает, и вокруг мчащейся вперед кометы собирается газ. Постепенно образуется большое газовое облако, кома, окружающее комету. По мере таяния льда на поверхности кометы возникает корка из пыли. Как правило, это очень неровный слой, и поэтому газ, который продолжает образовываться внутри, начинает струями выбрасываться наружу, словно на комете есть маленькие вулканчики.
Реактивные струи газа и ныли вырываются из кометы, когда она несется к Солнцу. Фонтаны извергающегося вещества могут даже слегка изменить ее орбиту. Подобный эффект можно наблюдать, если надуть небольшой воздушный шарик, а потом, не связывая, отпустить его: он будет беспорядочно метаться во все стороны, пока струя воздуха вырывается из его шейки.
Когда комета несется вперед по орбите, пыль и газ слетают с нее, образуя хвост. Радиация, идущая от Солнца, сталкивает хвост кометы в сторону, противоположную Солнцу. Хотя ядро головы кометы (ледяной глыбы) может иметь диаметр всего в несколько километров, хвост ее подчас вытягивается в длину на 100 млн км. Между тем, пока комета следует по орбите, от нее отделяются и более крупные сгустки пыли, куски камня и металла. Эти твердые тела образуют метеорные потоки. После того как комета огибает Солнце и начинает удаляться от пего, она понемногу остывает. Образование газа уменьшается, струи иссякают, и хвост сокращается.
Мифы и история
Появление в небе поной кометы непредсказуемо, но в среднем приблизительно раз в 10 лет неожиданно вспыхивает и становится видна в ночном небе яркая комета. В течение но крайней мере нескольких дней, а то и месяцев, она остается видимой. Нередко образуется и хвост. Если комета проходит вблизи Земли, ее хвост может растянуться на четверть неба и даже больше. Кроме таких неожиданных комет, существуют и кометы, которые возвращаются па небо снова и снова и которые тоже видны невооруженным глазом. Самая известная и самая яркая из них — комета Галлея.
Кометы могут появиться в любой точке неба, могут двигаться но небу в любом направлении и при этом менять свою яркость и форму. Благодаря такому странному поведению, в прошлом кометы нередко пугали людей.
В 467 г. до н.г во Фракии упал огромный метеорит и то самое время, когда в течение 75 дней в небе была видна комета. В результате греческие философы стали считать, что горячие камни являются частью неба. Аристотель, самый знаменитый древнегреческий ученый, писавший о природе, родился во Фракии и работал в Афинах г. IV в. до и.о. В своей книге, посвященной природе, он утверждал, что кометы вызывают сильные бури и засуху. Его представления Пыли общепринятыми в среде образованных людей в течение почти двух тысячелетий. После убийства Юлия Цезаря (в 44 г. до н.э.) во всех концах Римской империи в течение недели была видна яркая комета, и люди думали, что это дух Цезаря соединяется г богами в небесах.
Еще один знаменитый пример, когда появление кометы связывали с катастрофой, относится к 1066 г. Вторжение норманнов в Южную Англию совпало с появлением на небе кометы Галлея. А затем подобное же совпадение произошло в 1456 г., когда нал Константинополь. На протяжении всех средних веков ученые и писатели не уставали повторять, что кометы всегда приносят несчастья.
В 1577 г. появилась такая яркая комета, что она была видна даже сквозь облака. Датский астроном Тихо Браге (1546—1601), наблюдавший эту комету, утверждал, что она путешествует м пространстве далеко за Лупой. Это полностью опровергало пугливые теории Аристотеля и его последователей, считавших кометы опасным погодным явлением.
Ньютон и Галлей
Исаак Ньютон доказал математически, что вес кометы движутся но орбитам вокруг Солнца и управляются силой солнечного тяготения. Кроме того, он показал, что орбиты комет всегда сильно вытянуты. В нашем небе они видны только тогда, когда, пройдя через Солнечную систему, оказываются вблизи Солнца.
Эдмонд Галлей был другом Ньютона. Используя методы Ньютона, Галлей пропел начисления, позволявшие определять орбиты комет. При этом он обнаружил, что комета, которую он наблюдал к 1682 г., имела ту же самую орбиту, что и комета, которую видели в 1607 г. В захватывающем исследовании он пошел по следу еще дальше назад, до 1531 г. оказалось, что комета того гола находилась на той же самой орбите! Стало совершенно ясно, что это были три появления одного и того же небесного тела. Эта комета возвращается каждые 76 лет, и Галлей предсказал, что вновь она появится в 1758 г., — но, к сожалению, не дожил до этого срока.
Предсказуемые кометы
Комета Галлея и самом деле вернулась зимой 1758 г., и точности, как предсказывал Галлей. С тех пор ее называют кометой Галлся. Это было первое появление кометы, предсказанное заранее. Фактически эту комету видели при каждом ее возвращении к Солнцу начиная с 240 г. до н.э., и вполне возможно, что именно ее видели китайские наблюдатели небес еще в 1059 г. до н.э. Самое последнее ее появление происходило в 1985—1986 гг. Следующее возвращение кометы Галлся во внутреннюю Солнечную систему ожидается в 2061 г., а наблюдать ее можно будет с 2060 по 2062 г.
Предсказуемые, или периодические, кометы обходят свою орбиту вокруг Солнца за срок от 3 до примерно 200 лет, причем эти орбиты лежат внутри пашей планетной системы. Самый короткий орбитальный период имеет комета Эикс, которую впервые наблюдали в Париже м 1786 г. Эта комета была затем вновь открыта в 1795, 1805, и 1818 гг. И.Ф. Эпке (1791-1865) рассчитал орбиту кометы 1818 г. и связал ее с предыдущими появлениями. Он предсказал очередное возвращение кометы в 1922 г., и она действительно была обнаружена снова. Период обращения новой кометы вокруг Солнца составляем всего 40 месяцев.
Новые кометы
Кометы являются к нам из областей космоса, лежащих далеко за пределами царства планет. Хотя они сами являются членами Солнечной системы, им требуются миллионы лет, чтобы добраться до пас из самых удаленных ее глубин. Когда какая-нибудь им них появляется, она проносится мимо Солнца за считанные недели, а затем возвращается примерно в то же место, откуда явилась. Приближаясь к Солнцу, комета вспыхивает, потому что под действием солнечных лучей частично выкипает ее газ — от этого у кометы и возникает хвост.
Всего известно менее 1000 комет. Многие новые кометы найдены астрономами-любителями, которые внимательно ищут их, пользуясь небольшими телескопами. Обнаружение комет требует большой сноровки и терпения. Сначала тебе необходимо ознакомиться с положением на небе всех различных объектов — таких, как галактики и туманности. Только после этого ты сможешь зафиксировать появление нового объекта, не поднимая ложного шума. Многие исследователи встают ни свет ни заря, пока еще темно, и тщательно прочесывают предрассветное небо. Самые активные охотники за кометами могут рассчитывать на успех примерно раз в два года.
Астрономы-профессионалы иногда находят новую комету совершенно случайно, когда она вдруг обнаруживается на фотографии, сделанной совсем с другими целями. Один космический телескоп - Инфракрасный астрономический спутник (ИКАС) — открыл шесть комет, обнаружив тепловое излучение, исходящее от окружающей их нагретой пыли.
О подозрениях на новую комету немедленно сообщают в обсерваторию в Кембридже (Массачусетс, США). Как только другие астрономы подтвердят правильность открытия, эта информация рассылается по всемирной компьютерной сети всем, кто интересуется наблюдением комет. Как только комета открыта, ей дастся наименование.
Кометное облако
Когда комета возвращается к Солнцу, она теряет часть своего вещества из-за выделения тепла и образования хвоста. В конечном счете комета сгорает целиком. На самом деле комета Галлея сейчас не такая яркая, как прежде. Периодические кометы полностью разрушаются менее, чем за миллион лет. Это совсем немного по сравнению с возрастом Солнечной системы.
Когда открывают совершенно новые кометы, можно утверждать, что им пришлось преодолеть расстояние не менее 50 000 а. е. (около 7,5 миллионов миллионов км), чтобы достигнуть внутренней Солнечной системы. Некоторые астрономы предполагают, что Солнце окружено кометной оболочкой, которая простирается на четверть расстояния до ближайшей звезды. Это кометное облако, которое нельзя увидеть ни в какой телескоп, обозначает границу Солнечной системы. По мнению других астрономов, источником планет является пояс Койпера, расположенный значительно ближе.
Кометы как бы вытряхиваются из отдаленного облака или пояса Койпера по мере того, как Солнечная система совершает круговое движение внутри галактики Млечный Путь. Действие гравитационных сил Галактики вынуждает кометы целыми сгустками покидать облако и падать в сторону Солнца. Кометное облако содержит около 100 миллиардов комет. Когда новая комета достигает области планет, возникает опасность чересчур сильного приближения к Юпитеру.
Комета Шумейкера — Лени 9, открытая в 1933 г., была в высшей степени необычной. Сила притяжения гигантской планеты Юпитер захватила эту комету на вытянутую орбиту вокруг Юпитера. Когда в 1922 г. комета очень близко подошла к Юпитеру, приливные силы разорвали се на 20 с лишним отдельных кусков, каждый из которых продолжал движение по собственной орбите. Разорванная комета выглядела, как нитка жемчуга. В конце июля 1994 г. псе фрагменты врезались прямо в Юпитер, произведя фантастические эффекты в его атмосфере. Впервые астрономам удалось оказаться свидетелями столкновения кометы с планетой.
|
|
Читайте в рубрике «Кометы»: |