Происхождение комет
Из далеких космических глубин к нам постоянно приближаются хвостатые «звезды» и становятся доступными для наблюдений с Земли. В 1987 году было открыто, например, 17 новых комет, а всего в течение года наблюдалось 52 кометы — рекордное число!
За всю историю человеческой цивилизации наблюдалось около 2000 появлений комет (по данным на 2003 год). Сведения о 551 комете ограничиваются лишь описанием внешнего вида и яркости. Для остальных были определены орбиты.
В каталоге кометных орбит доктора Марсдена, изданном в 2003 году, содержатся данные о 1679 различных кометах. Из них 377 — периодические, то есть регулярно возвращающиеся к Солнцу. Их периоды обращений составляют от 3,3 года до 200 лет. Некоторые из периодических комет наблюдались уже десятки раз, как, например, самая знаменитая комета Галлея. Но есть и такие кометы (долгопериодические), период обращения которых измеряется тысячами и даже миллионами лет.
Откуда же приходят к нам все новые и новые кометы? Где они зарождаются: в межзвездных просторах или в самой Солнечной системе?
Выдающийся французский астроном и математик Пьер Лаплас (1749—1827) в конце XVIII века высказал предположение, что кометы «приходят к Солнцу извне, образуясь из вещества, составляющего туманности». Не будь кометы действительно межзвездными небесными телами, они должны были бы двигаться относительно Солнца с очень большими — гиперболическими скоростями.
Между тем еще ни разу не было замечено, чтобы комета двигалась по явно выраженной гиперболической орбите. А если иная комета и описывала путь, похожий на гиперболу, то только под воздействием гравитационных возмущений больших планет, вблизи которых она пролетала. Поскольку же кометы до прохождения через планетную систему движутся преимущественно по эллиптическим орбитам, мы приходим к выводу, что они являются членами Солнечной системы. Постоянно летящие со всех сторон к Солнцу кометы навели эстонского астронома Эрнста Эпика на мысль, что на расстоянии примерно одного светового года от нас находится облако кометных тел, удерживаемых притяжением Солнца.
В середине XX века выдающийся голландский астроном Ян Оорт (1900—1992) развил идею Эпика: он выступил с гипотезой о существовании на окраинах Солнечной системы гигантского сферического облака кометного вещества. Как полагал ученый, оно простирается на расстояние до 150 тыс. астрономических единиц от Солнца, а его масса равна примерно 0,1 массы земного шара. И если считать, что количество потенциальных кометных ядер (ледяных глыб) в «облаке» достигает 100 млрд, то средняя масса каждой такой глыбы должна составлять около 6 млрд т.
Специалистами-кометологами были вычислены первоначальные орбиты почти параболических комет. Результаты показали: периферия Солнечной системы действительно насыщена кометными ядрами — облако Оорта реально существует. Как же оно возникло?
Когда в процессе формирования из вещества, планеты-гиганты достигли большой массы, они стали так сильно влиять на движение пролетавших мимо них сгустков, что нередко «вышвыривали» их к границам сферы тяготения Солнца. Но, согласно космогонической гипотезе академика О. Ю. Шмидта, в зоне образования гигантов происходило обильное намерзание низов. Поэтому сгустки вещества представляли здесь глыбы загрязненных льдов.
Множество таких ледяных глыб было выброшено на окраины Солнечной системы. Она оказалась окруженной со всех сторон кометным веществом. Так появилось сферическое облако Оорта — скопище далеких .ледяных спутников Солнца. Здесь, в условиях практически межзвездного пространства, при температуре, близкой к абсолютному нулю, кометные льды могут сохраняться как угодно долго.
Но ледяные ядра этого облака слишком далеки от Солнца, и поэтому орбиты их крайне неустойчивы. Под влиянием возмущений от звезд некоторые фрагменты «облака» навсегда покидают Солнечную систему. Другие, наоборот, по почти параболическим, сильно вытянутым орбитам устремляются к центральному светилу и благодаря резкому усилению потока солнечной радиации становятся обычными кометами.
Так могут возникать долгопериодические кометы, то есть кометы с очень большим периодом обращения, достигающим сотен тысяч и даже миллионов лет. Например, комета Делавана, наблюдавшаяся в 1914 году, вернется к Солнцу только через 24 млн лет!
Если долгопериодическая комета пройдет вблизи планеты, то притяжение последней может перевести ее на менее вытянутую орбиту, и тогда она станет коротко периодической. Этим, видимо, объясняется наличие многочисленного семейства короткопериодических комет у Юпитера, а также существование семейств, «при вязанных» к Сатурну, Урану и Нептуну. К семейству Нептуна относится и знаменитая комета Галлея.
Особенно радикальная перестройка кометных орбит происходит при тесных сближениях комете планетами-гигантами. Самым мощным «трансформатором» является Юпитер. Ученые Института теоретической астрономии Е. И. Казимирчак-Полопская и И. Л. Беляев на конкретных примерах показали, что Юпитер может не только захватить долгопериодическую комету, но и перебросить ее из одного семейства в другое, а в отдельных случаях даже удалить на окраины Солнечной системы и вышвырнуть в межзвездное пространство. Комета Веста, например, во время своего сближения с Солнцем в 1976 году приобрела такую большую энергию, что перешла на параболическую (разомкнутую) орбиту и поэтому должна навсегда покинуть Солнечную систему — улететь к иным звездным мирам...
Сейчас уже доказано, что в Солнечной системе помимо облака Оорта существует еще астероидно-кометный пояс за орбитой Нептуна. Он тоже может служить богатым источником новых комет и, возможно, вызывает те, казалось бы, необъяснимые возмущения в движении Нептуна, которые ошибочно приписывались Плутону.
Особенности орбит короткопериодических комет привели профессора С. К. Всехсвятского (1905-1984) к мысли, что источником кометных фрагментов служат галилеевы спутники Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Полеты американских космических аппаратов «Вояджер» действительно обнаружили извержения на Ио высотой до 280 км. Но это еще не значит, что вулканы Ио способны выбрасывать в межпланетное пространство ледяные глыбы — ядра будущих комет массой б миллионы и миллиарды тонн.
Зато кометы могут рождаться в результате астероидно-метеоритном бомбардировки ледяных поверхностей спутников планет-гигантов. Обходя трудности гипотезы извержений, эта гипотеза хорошо объясняет постоянное возникновение в Солнечной системе новых короткопериодических комет, их связь с орбитами планет-гигантов, химический состав кометных льдов и механизм выброса больших масс с поверхностей спутников.
Что ж, возможно, это и есть один из закономерных процессов образования новых комет, который пока недоступен непосредственным наблюдениям.
|
|
Читайте в рубрике «Кометы»: |