Кометы и их свойства
Содержание:
- Контрудар 12 июля
- Рентгеновские лучи
- Образование астероидов
- Комета Хейла – Боппа (C/1995 O1)
- Изучение комет
- Комета Морхауза (C/908 R1)
- Что собой представляют кометы?
- Литература
- История комет, полет которых наблюдался с Земли
- Тайна происхождения
- Комментарии
- Прогнозы на будущее
- Известные кометы
- Новости
- Принятая классификация
- Знаменитые кометы и астероиды
- Ионный двигатель Мичиганского университета разрушает данные о мощности
- Появление комет
- Бросить якорь на ядро
- Предвестница бед и катаклизмов
Контрудар 12 июля
Рентгеновские лучи
Tempel 1 в рентгеновском свете от Chandra
В конце марта 1996 года было обнаружено, что кометы излучают рентгеновские лучи . Это удивило исследователей, поскольку рентгеновское излучение обычно связано с телами с очень высокой температурой . Считается, что рентгеновские лучи генерируются взаимодействием комет с солнечным ветром: когда сильно заряженные ионы пролетают через атмосферу кометы, они сталкиваются с атомами и молекулами кометы, «отрывая» один или несколько электронов от кометы. Этот отрыв приводит к испусканию рентгеновских лучей и фотонов далекого ультрафиолета .
Образование астероидов
До сих пор ученые не могут выяснить точного происхождения астероидов. Доклады на тему образования этих тел разные, ведь существует множество теорий. Самые популярные варианты:
- осколки планет;
- последствия взрыва;
- остатки пылегазового вещества.
По одним предположениям, астероиды появились из-за столкновения планет, которые когда-то существовали. Причиной возникновения мог быть также взрыв небесных тел. Осколки остались в космосе, двигаются по своей орбите и сталкиваются друг с другом. Все планеты во вселенной образованы из пылегазового вещества. Более мелкие тела могли возникнуть из его твердых остатков. Мельчайшие частицы объединились в более крупные обломки.
Но астероиды отличаются от планет, нельзя их путать. У них гораздо меньше размеры — диаметр, масса, площадь поверхности. При этом небесные тела имеют неправильную форму. А планеты круглые или эллиптические, при наблюдении через телескоп они выглядят как диски.
https://youtube.com/watch?v=EtjYdLijSwk
Комета Хейла – Боппа (C/1995 O1)
Комета открытая Аланом Хейлом и Томасом Боппом 22 июля 1995 года, является одной из самых ярких из наблюдаемых и по праву зовется “Большой кометой 1997 года”. Размеры ядра этого гиганта составляют 90 км., а длина хвоста достигала 148 млн. км., что приблизительно равно расстоянию от Земли до Солнца.
Период обращения кометы Хейла – Боппа вокруг Солнца составлял примерно 4200 лет, но во время её последнего полета вокруг Солнца, сократился вдвое (до 2400 лет) за счет гравитации Юпитера. Интересно, что комета Хейла – Боппа была первой открытой “треххвостой” кометой – в дополнение к обычным газовому и пылевому хвостам, у неё имелся ещё слабый натриевый, видимый только с помощью мощных инструментов и сложной системы фильтров. Также, в составе кометного вещества космического странника, были обнаружены неизвестно как попавшие туда сложные органические вещества, такие как уксусная и муравьиная кислоты.
Комета Хейла – Боппа (C/1995 O1)
Во время пролета кометы Хейла – Боппа в окрестностях нашей планеты, немало говорили и о том, что “прячась” в кометном хвосте, следует и разведывательный корабль пришельцев. Были даже энтузиасты которые предъявили его снимки (как всегда нечеткие и не вызывающие доверия), однако вскоре об этой истории забыли.
Изучение комет
Люди всегда проявляли особый интерес к кометам. Их необычный вид и неожиданность появления служили в течение многих веков источником всевозможных суеверий. Древние связывали появление в небе этих космических тел со светящимся хвостом с предстоящими бедами и наступлением тяжёлых времён.
Появление кометы Галлея в 1066 году. Фрагмент гобелена из Байё, ок. 1070 года
В эпоху Возрождения в немалой степени благодаря Тихо Браге кометы получили статус небесных тел. В 1814 году Лагранж выдвинул гипотезу, что кометы произошли в результате извержений и взрывов на планетах, в XX веке эту гипотезу развивал С. К. Всехсвятский. Лаплас же считал, что кометы происходят из межзвездного пространства.
Исчерпывающее представление о кометах астрономы получили благодаря успешным «визитам» в 1986 г. к комете Галлея космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» и европейского «Джотто». Многочисленные приборы, установленные на этих аппаратах, передали на Землю изображения ядра кометы и разнообразные сведения о её оболочке. Оказалось, что ядро кометы Галлея состоит в основном из обычного льда (с небольшими включениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Именно они образуют оболочку кометы, а с приближением её к Солнцу часть из них — под давлением солнечных лучей и солнечного ветра — переходит в хвост.
Размеры ядра кометы Галлея, как правильно рассчитали учёные, равны нескольким километрам: 14 — в длину, 7,5 — в поперечном направлении.
Ядро кометы Галлея имеет неправильную форму и вращается вокруг оси, которая, как предполагал ещё немецкий астроном Фридрих Бессель (1784—1846), почти перпендикулярна плоскости орбиты кометы. Период вращения оказался равен 53 часам — что опять-таки хорошо согласовалось с вычислениями астрономов.
В 2005 космический аппарат НАСА «Дип Импакт» сбросил на комету Темпеля 1 зонд и передал изображения её поверхности.
В России
Сведения о кометах появляются уже в древнерусском летописании в Повести временных лет
Летописцы обращали на появление комет особое внимание, поскольку их считали предвестницами несчастий — войны, мора и т. д. Однако какого-то особого названия для комет в языке древней Руси не существовало, поскольку их считали движущимися хвостатыми звездами
В 1066 году, когда описание кометы впервые попало на страницы летописей, астрономический объект именовался «звезда велика; звезда привелика, луце имуши акы кровавы, въсходящи с вечера по заходе солнецьном; звезда образ копииныи; звезда… испущающе луча, еюже прозываху блистаньницю».
Слово «комета» проникает в русский язык вместе с переводами европейских сочинений о кометах. Его наиболее раннее упоминание встречается в сборнике «Бисер златый» («Луцидариус», лат. Lucidarius), представляющем собой нечто вроде энциклопедии, рассказывающей о мироустройстве. «Луцидариус» был переведен с немецкого языка в начале XVI века. Поскольку слово было новым для русских читателей, переводчик был вынужден пояснять его привычным наименованием «звезда»: «звезда комита дает блистание от себе яко луч». Однако прочно в русский язык понятие «комета» вошло в середине 1660-х годов, когда в небе над Европой действительно появлялись кометы. Это событие вызвало массовый интерес к явлению. Из переводных сочинений русский читатель узнавал, что кометы совсем не похожи на звезды. Отношение же к появлению небесных тел как к знамениям сохранялось как в России, так и в Европе вплоть до начала XVIII века, когда появились первые сочинения, отрицающие «чудесную» природу комет.
Освоение европейских научных знаний о кометах позволило русским учёным внести собственный вклад в их изучение. Во второй половине XIX века астроном Фёдор Бредихин (1831—1904) построил полную теорию природы комет, происхождения кометных хвостов и причудливого разнообразия их форм.
Комета Морхауза (C/908 R1)
Одна из первых комет, которая была заснята на фото, во время своего прохождения в 1908 году. Обнаружена Дэниелом Уолтером Морхаузом осенью того же года и очень заполнилась наблюдателям необычным хвостом.
Иногда казалось, что хвост кометы разделяется на шесть отдельных хвостов, а иногда казался как бы отделенным от головы кометы, наподобие того, как пламя из реактивного двигателя кажется отделенным от самого двигателя.
Комета Морхауза (C/908 R1)
Хвост кометы Морхауза был необычен и тем, что сформировался, когда комета находилась еще на расстоянии 2 а.е. от Солнца, и что в его спектре была высокая концентрация иона CO+.
Судя по необычной орбите кометы, скорее всего человечество больше никогда её не увидит – как и у многих других гостей из Облака Оорта, её орбита не замкнута и представляет собой бесконечную параболу. Хотя, кто знает, возможно через миллионы лет комета Морхауза все же вернется в окрестности Солнца.
Что собой представляют кометы?
Галлей установил важнейший факт — кометы являются членами Солнечной системы и обращаются вокруг Солнца.
Однако мы не можем наблюдать их постоянно, как другие малые планеты, потому что у них совсем другие орбиты — вытянутые настолько, что некоторые из них подходят к Солнцу ближе, чем Меркурий, а затем удаляются до самого пояса Койпера.
Существуют кометы, которые на один оборот затрачивают целые тысячелетия, и на памяти человечества появляются на земном небе всего однажды.
Что же собой представляют небесные тела, которые древние греки нарекли словом «комета», означающим в переводе «косматая»?
Основная масса кометы сосредоточена в небольшом плотном ядре, которое состоит из льдов воды, аммиака и метана, в которые вкраплены мелкие твердые частицы — пылинки и песчинки.
Пока комета находится в далеких от Солнца холодных областях Солнечной системы или даже за ее пределами, ядро выглядит как небольшой астероид, окруженный светлой туманной оболочкой — ее называют «кома».
С приближением к нашей звезде ядро начинает разогреваться, льды испаряются, и газы выбрасываются из ядра, прихватывая с собой твердые частицы.
У кометы образуется хвост, вернее, два хвоста — газовый и пылевой, которые под действием солнечного ветра вытягиваются в сторону, противоположную Солнцу.
Иногда газовый и пылевой хвост приобретают различные формы — частицы веществ, из которых они состоят, по-разному реагируют на солнечное излучение, а длина хвостов порой достигает 200 и более млн км.
Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звезды. Газ и мельчайшие пылинки в них чрезвычайно разрежены, и наблюдать их мы можем только благодаря их собственному свечению под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца.
Как заметил один из астрономов, по сути, это «видимое ничто».
Сегодня астрономам известны более 400 комет с коротким периодом обращения, причем 200 из них удалось наблюдать дважды и трижды.
Литература
История комет, полет которых наблюдался с Земли
Рядом с нашей планетой постоянно пролетают различные космические объекты, озаряя своим присутствием небосвод. Своим появлением кометы часто вызывали у людей необоснованный страх и ужас. Древние оракулы и звездочеты связывали появление кометы с началом опасных жизненных периодов, с наступлением катаклизмов планетарного масштаба. Несмотря на то, что хвост кометы составляет всего миллионную часть массы небесного тела – это наиболее яркая часть космического объекта, дающая 0,99% света в видимом спектре.
Комета Ньютона
За время наблюдений за небесной сферой человечеству удалось создать список наиболее частых космических гостей, регулярно посещающих нашу солнечную систему. В этом списке на первом месте определенно стоит комета Галлея – знаменитость, которая озарила нас своим присутствием уже в тридцатый раз. Это небесное тело наблюдал еще Аристотель. Ближайшая комета получила свое название благодаря стараниям астронома Галлея в 1682 году, рассчитавшего ее орбиту и следующее появление на небе. Наша спутница с регулярностью 75-76 лет пролетает в зоне нашей видимости. Характерной особенностью нашей гостьи является то, что, несмотря на яркий след в ночном небе, ядро кометы имеет практически темную поверхность, напоминая собой обычный кусок каменного угля.
Комета Галлея
Другие наиболее знаменитые последние кометы, осчастливившие нас своим появлением, имеют также громадные периоды обращения. В 2011 году была открыта комета Лавджоя, сумевшая пролететь в непосредственной близости от Солнца и при этом остаться целой и невредимой. Эта комета относится к долгопериодическим, с периодом обращения 13 500 лет. С момента своего обнаружения эта небесная гостья будет пребывать в области солнечной системы до 2050 года, после чего на долгие 9000 лет покинет пределы ближнего космоса.
Лавджой и Макнота
Самым ярким событием начала нового тысячелетия, в прямом и в переносном смысле, стала комета Макнота, открытая в 2006 году. Это небесное светило можно было наблюдать даже невооруженным глазом. Следующее посещение нашей солнечной системы этой яркой красавицей намечено через 90 тыс. лет.
Следующая комета, которая может посетить наш небосвод в ближайшее время, вероятно будет 185P/Петрю. Ее станет заметно, начиная с 27 января 2020 года. На ночном небе это светило будет соответствовать яркости 11 звездной величины.
Автор статьи:
Метальников Александр
Военный историк. Люблю писать на военные темы, описывать исторические события, известные сражения.
Тайна происхождения
Люди давно замечали странные светящиеся объекты в небе и задумывались, откуда они берутся и что означают. Первое задокументированное упоминание о космических телах датируется 240 годом до нашей эры.
Раньше кометы считались плохим знаком, предвещающим войны и всевозможные катастрофы, но благодаря астрономам сегодня человечество лишилось этого предрассудка. Однако до сих пор учёные знают далеко не всё об этих космических телах.
Сегодня неизвестна достоверная информация об их происхождении, но предположения об этом высказываются уже давно. Наиболее известными являются следующие гипотезы:
- О межзвёздном происхождении. Лаплас в конце XVIII века высказал мнение, что кометы — это обрывки межзвёздных туманностей. Его предположение было первой научной теорией происхождения, но она не подтвердилась, так как химический состав туманностей и комет различен.
- Об облаке Оорта. В 1950-х годах Оорт предположил, что в более чем 22 триллионах километров от Солнца существует облако, в котором циркулируют кометные ядра. Оттуда они и прилетают в Солнечную систему. Существование облака не подтверждено, тем не менее ряд косвенных доказательств делает эту гипотезу наиболее достоверной, поэтому она имеет ряд активных сторонников.
- Об эруптивном образовании. Лагранж выдвинул теорию, согласно которой кометы появились в результате вулканической активности на различных планетах, в том числе на Юпитере. Гипотеза считается физически несостоятельной, поскольку для того, чтобы преодолеть тяготение планеты, ядру нужно сообщить такую большую начальную скорость, которую оно не в состоянии развить. Тем не менее в настоящее время ряд учёных работает над дополнениями к этой теории, способными сделать её более жизнеспособной.
Комментарии
Прогнозы на будущее
Вследствие того, что Вселенная имеет собственную точку начала, у ученых периодически создаются гипотезы относительно того, что когда-нибудь появится и та точка, которая прекратит ее существование. Также физиков и астрономов интересует вопрос, касающийся расширения Вселенной всего из одной точки, они даже строят прогнозы на предмет того, что она может расширяться еще больше. Или же и вовсе однажды может произойти обратный процесс, в безграничном пространстве по неизвестным причинам может прекратить действовать экспансивная сила, вследствие чего может произойти обратный процесс, заключающийся в сжатии.В 1990-х годах в качестве основной модели развития Вселенной была принята теория Большого взрыва, именно тогда же примерно и были разработаны два основных пути дальнейшего существования космического безграничного пространства.
1. Большое сжатие. В один момент Вселенная может достигнуть максимального пика в виде огромного размера, а потом начнется ее разрушение. Подобный вариант развития станет возможным только в том случае, когда плотность массы Вселенной будет больше, чем ее критическая плотность.
2. В данном случае будет происходить иная картина действий: плотность приравняется или даже станет ниже критический. Итог – замедление расширения, которое никогда не остановится. Этот вариант был назван тепловой смертью Вселенной. Расширение будет длиться до тех времен, пока звездообразованиями не перестанет активно потребляться газ, находящийся внутри близлежащих галактик. В таком случае произойдет следующее: от энергии и материи просто-напросто прекратится передача от одного космического объекта к другому. Всех звезд, которые невооруженным взглядом можно лицезреть каждые вечер и ночь на небосводе, постигнет одна и та же печальная участь: они станут не чем иным, как белым карликом, черной дырой либо же нейтронной звездой. Черные дыры всегда представляли неприятность не только для космологов. Новообразованные дыры будут соединяться с собой, образовывая себе подобные же объекты гораздо большего размера. Между тем показатель средней температуры в безграничном пространстве может достичь отметки в 0. Следствием данной ситуации станет абсолютное испарение черных дыр, которые напоследок начнут выдавать в окружающую среду излучение Хокигнга. Завершающим этапом в данном случае будет тепловая смерть.Современные ученые проводят огромное количество исследований, касающихся не только существования темной энергии, но и ее непосредственного влияния на расширение космического пространства. В ходе проведения своих исследований они в свою очередь установили, что расширение Вселенной происходит настолько быстрыми темпами, что скоро человечество даже не будет и знать, насколько безграничным на самом деле является безграничное пространство. Конечно же, по какому именно дальнейшему пути развития может пойти планета, умы ученых мужей даже и представить себе не могут. Они лишь прогнозируют результат, обосновывая свой выбор теми или иными критериями. Однако, многие из светил предрекают безграничному пространству такой конец, как тепловая смерть, считая его наиболее вероятным.
Также в научной среде бытует мнение, что все планеты, ядра атомов, атомы, материя и звезды будут в далеком будущем сами собой разрываться, что приведет к большому разрыву. Это еще один вариант гибели Вселенной, однако, он формируется на расширении.
Известные кометы
Самой яркой кометой двадцатого века стала комета Хейла-Боппа. Ее открыли в 1995 году, а через два года она стала видимой на небе невооруженным глазом. В небесном пространстве ее можно было наблюдать больше года. Это намного дольше, чем сияние других тел.
В 2012 году учеными была обнаружена комета ISON. По прогнозам, она должна была стать самой яркой, но, подойдя к Солнцу, не смогла оправдать ожидания астрономов. Однако ее прозвали в СМИ «кометой века».
Самой знаменитой является комета Галлея. Она сыграла важную роль в истории астрономии, в том числе помогла вывести закон тяготения. Первым ученым, описавшим небесные тела, был Галлилей. Его сведения не раз обрабатывались, вносились изменения, добавлялись новые факты
Однажды Галлей обратил внимание на очень необычную закономерность появления трех небесных тел с промежутком в 76 лет и перемещающиеся почти на одной траектории. Он сделал вывод, что это не три разных тела, а одно
Позже Ньютон использовал его расчеты для построения теории гравитации, которая получила название теории всемирного тяготения. Последний раз комету Галлея видели на небе в 1986 году, а следующее ее появление будет в 2061.
В 2006 году Роберт Макнот открыл одноименное небесное тело. По предположениям, оно не должно было ярко светиться, однако при сближении с Солнцем комета начала быстро набирать яркость. Через год она стала светиться ярче Венеры. Пролетая вблизи Земли, небесное тело устроило настоящее зрелище для землян: ее хвост изогнулся на небе.
Новости
Принятая классификация
Обязательно в сообщении про астероиды нужно рассказать об их классификации. Объекты разделяют на группы по нескольким критериям — цветности, характеристике спектра, альбедо (способности поверхности отражать свет).
Классы названы по буквам латинского алфавита:
- A — астероиды красного цвета;
- B — голубые объекты;
- C — углеродные тела;
- D — красного спектра;
- E — похожие на метеориты;
- F — безводные тела;
- G — поглощающие ультрафиолет;
- M — металлические астероиды;
- P — силикатные;
- Q — похожие на хондриты;
- R — содержащие пироксен;
- S — каменные и кремниевые;
- T — темные;
- V — железные.
К классу А принадлежат астероиды, состоящие из минералов оливина, придающих им красный оттенок. Вторая группа содержит углеродные тела голубого цвета. Третья — объекты, состоящие из протопланетного облака. Класс D характеризуется астероидами, у которых спектр без линий поглощения. Следующая группа — остатки внешней оболочки более крупных тел, по составу они напоминают метеориты.
На астероидах класса F нет следов воды, а G хорошо поглощают ультрафиолетовый свет. Группа М характеризуется телами, на поверхности которых есть никелистое железо. Р — это объекты с низким альбедо, они содержат силикаты. Следующий класс похож на хондриты по составу, а у группы R повышенная концентрация пироксена. У S большое содержание кремния и каменных пород, T умеренно поглощают свет, так как у них низкое альбедо. Класс V — самые крупные астероиды, которые состоят из железа и силикатов.
Знаменитые кометы и астероиды
Кометы часто наблюдались людьми в прошлом. И в древние времена это явление иногда воспринималось как предвестник катастроф или войн.
Первое известное изображение кометы появляется в Гобелене из Байё, на котором изображено Нормандское завоевание 1066 года. Комета была замечена за несколько месяцев до решающего сражения. И позже была истолкована как дурное предзнаменование.
В 1705 году английский астроном Эдмунд Галлей определил, что комета, появившаяся в 1758 году, уже наблюдалась по крайней мере три раза раньше — в 1531, 1607 и 1682 годах. То есть между посещениями проходило примерно 75 лет. Последующие исследования показали, что комета Галлея, так она известна теперь, была той же кометной, что изображена на Гобелене Байё.
Последний раз комета Галлея наблюдалась с Земли в 1986 году. И должна появиться снова в 2061.
На Земле было обнаружено несколько древних ударных кратеров. Они являются свидетельствами падения на Землю в прошлом крупных астероидов. Самый большой из этих кратеров имеет почти 300 километров в поперечнике. Его название — Вредефорт. Он находится в Южной Африке. Его возраст — около 2 миллиардов лет.
Астероид, который упал на полуостров Юкатан около 66 миллионов лет назад, имел размер не менее 10 километров в поперечнике. И это падение, как полагают, вызвало внезапный климатический сдвиг, который уничтожил динозавров.
Астероиды и кометы могут теоретически распространять жизнь, а не только приносить разрушения. Ученые предположили, что жизнь на Земле могла возникнуть от микробов, переносимых кометами или астероидами. Она могла попасть к нам с других планет. Или даже из далеких звездных систем. Этот процесс называется панспермия.
Ионный двигатель Мичиганского университета разрушает данные о мощности
— Новости от 13 марта 2018 года —
Ионные двигатели обещают блестящее будущее для освоения космоса. Их наибольшая сила заключается в низком потреблении топлива, а их самой большой слабостью является отсутствие у них силы. Таким образом, разработка мощного электродвигателя будет технологическим прорывом, который даст большое преимущество для изучения солнечной системы и, возможно, даже для ее колонизации. Команда Мичиганского университета работает с НАСА, чтобы разработать и испытать движок Холла под названием X3. Этот майнинг разрушил все рекорды власти и тяги. Он смог работать мощностью 102 киловатт для тяги 5,4 Ньютона. Он превосходит толчок рекордного движения Холла более чем на 60%.
Ионное движение является одной из возможностей, которые НАСА изучает для марсианского путешествия. В настоящее время X3 способен работать до ста киловатт. При использовании системы мощностью 500 киловатт или даже 1 мегаватта этот тип двигателей станет достаточно мощным, чтобы управлять жилыми миссиями за пределами лунной орбиты. Чтобы достичь большей мощности по сравнению с обычными двигателями Холла, Мичиганский университет разработал серию колец для направления плазмы. Рулевое управление довольно внушительное: почти метр в диаметре. Мы предполагаем, что если мы хотим умножить власть на десять, то мазут должен быть огромным. Чтобы X3 действительно проявил себя, он должен провести испытание на полную мощность в течение длительного времени. Ионное движение действительно интересно, только если низкая мощность компенсируется очень длинными длительностями. Таким образом, X3 будет проходить испытание в течение 100 часов в следующем году.
Следующим шагом будет интеграция X3 в дизайн, созданный компанией Aerojet Rocketdyne. Эта компания будет отвечать за проектирование системы электропитания и системы подачи ксенона для двигателя. В своей окончательной конструкции X3 должен иметь возможность работать до 200 киловатт и приводиться в действие солнечными батареями. Это основная трудность: 2500 квадратных метров солнечных панелей Международной космической станции (МКС) производят только 120 киловатт электроэнергии в наилучших условиях. Необходимая поверхность солнечной панели была бы огромной для космического корабля, чья двигательная система требует только 200 киловатт и к которой должны быть добавлены электрические потребности самой миссии.
Изображение NASA (Public Domain), Викискладе
источники
Появление комет
Появление комет предсказать практически невозможно
Ученые и любители обращают на них внимание с давних времен. Большие небесные тела пролетают у Земли редко, и такое зрелище завораживает и устрашает
В истории есть сведения о таких ярких телах, которые сверкают через облака, затмевая своим свечением даже Луну. Именно с появлением первого такого тела (в 1577 году) началось изучение движения комет. Первые ученые смогли открыть десятки самых разных астероидов: приближение их к орбите Юпитера начинается свечением хвоста, а чем ближе тело к нашей планете, тем ярче оно горит.
Известно, что кометы – такие тела, которые движутся по определенным траекториям. Обычно она имеет вытянутую форму, и характеризуется положением относительно Солнца.
Орбита кометы может быть самой необычной. Время от времени некоторые из них возвращаются к Солнцу. Ученые говорят, что такие кометы – периодические: они пролетают возле планет через определенный промежуток времени.
Бросить якорь на ядро
Наиболее впечатляющим исследованием обещает стать миссия Европейского космического агентства к комете Чурюмова— Герасименко, которую открыли в 1969 году сотрудник Киевского университета Клим Иванович Чурюмов и аспирантка Светлана Ивановна Герасименко, проводя наблюдения на обсерватории Астрофизического института имени В. Фесенкова в горах близ Алма-Аты. Этот совершенно новый этап в изучении комет начался в 2004 году запуском автоматической станции Rosetta. Предполагается также получить сведения о двух астероидах, вблизи которых пройдет траектория полета. До сих пор космические станции находились около комет довольно короткое время. Полученные ими сведения можно сравнить с одним кадром из жизни этого космического объекта. Для создания подробной картины, своего рода кинофильма с кометой в главной роли, необходимо пробыть вблизи нее длительный промежуток времени. Планируется, что станция Rosetta впервые станет искусственным спутником кометы и будет около двух лет перемещаться вместе с ней, фиксируя сведения о том, как по мере приближения к Солнцу нагревается поверхность кометного ядра, выбрасывая вещество, из которого возникнет и вырастет газово-пылевой хвост.
Пожалуй, даже в самых смелых мечтах открыватели кометы не могли представить, что через 35 лет к «их» объекту будет направлена космическая станция. Тем не менее такое случилось, и в марте 2004 года профессор Киевского университета Чурюмов и научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана Герасименко оказались в Южной Америке на космодроме Куру (Французская Гвиана) в качестве почетных гостей при запуске станции Rosetta.
Целых 10 лет потребуется космическому аппарату, чтобы выйти в точку встречи с кометой. За это время его траектория несколько раз изменится под влиянием гравитационного воздействия Земли и Марса. Сначала в марте 2005 года Rosetta пройдет вблизи Земли, затем в феврале 2007-го — около Марса, в ноябре того же года и в ноябре 2009-го — еще дважды недалеко от Земли. После каждого такого сближения путь станции будет становиться иным, отклоняясь именно в том заранее рассчитанном направлении, которое должно привести ее к встрече с кометой в мае 2014 года. Станция подойдет к ней вдалеке от Солнца — в холодной области, где у кометы еще нет хвоста. Затем произойдет самое необычное событие во всем полете: от станции отделится небольшой посадочный модуль Philae и впервые совершит посадку на кометное ядро. Этот модуль назван по имени острова Филэ на Первом пороге Нила, где в 1815 году был обнаружен красный гранитный обелиск с надписью на двух языках — греческом и древнеегипетском, который, как и Розеттский камень, помог в расшифровке знаковой письменности. Процесс посадки на комету будет походить, скорее, на стыковку космических аппаратов, а не на приземление. Скорость посадочного модуля уменьшится до 0,7 м/с (2,5 км/ч), что меньше скорости пешехода, а по космическим меркам она совсем ничтожная. Ведь сила тяжести на кометном ядре, диаметр которого равен 5 км, совсем небольшая, и аппарат может просто отскочить от поверхности назад в космос, если будет двигаться слишком быстро. После соприкосновения с кометой посадочный модуль должен прикрепиться «сухопутным якорем», напоминающим гарпун. В дальнейшем «якорь» удержит его на комете, когда тот начнет бурение ее поверхности миниатюрной буровой установкой. Полученный образец вещества будет проанализирован мини-лабораторией, находящейся внутри Philae. Видеокамера, установленная снаружи, покажет ландшафт кометного ядра и то, что происходит на нем при выбросах газовых струй из недр. Внутреннее строение ядра будет «просвечено» с помощью радио- и звуковых волн. Столь подробная информация поступит впервые и даст объяснение тому, как устроено и из чего состоит кометное ядро. Можно ли считать это необычное образование древнейшим веществом, «законсервированным» материалом времен формирования Солнечной системы, как это сейчас предполагается, или же кометы представляют собой что-то иное, до чего не дошла не только наука, но даже фантазия.
Предвестница бед и катаклизмов
Каждое появление кометы Галлея вызывало нешуточный ажиотаж. Она неизменно удостаивалась ярких описаний в хрониках и исторических анналах. Наши предки просто не могли понять, откуда берется этот дерзкий нарушитель неизменного небесного порядка, поэтому не ждали от него ничего хорошего.
У разных культур появление комет вызывали сходные ассоциации. Ацтеки именовали их дымящимися звездами, китайцы – метлоподобными, множество других народов – хвостатыми или оперенными. Почти везде эти космические объекты считались вестниками неблагоприятных событий или результатом совершенных преступлений.
Также следует отметить, что природа их тел всегда занимала человечество. И здесь существовали две точки зрения. Ассирийцы и вавилоняне, скрупулёзно изучавшие созвездия неба, считали кометы огненными вихрями, возникающими в атмосфере. Древнегреческие мыслители признавали их настоящими небесными телами, правда, довольно странными и очень редкими. Великий Аристотель вообще отказал кометам в космическом статусе. Он утверждал, что это чисто атмосферный феномен, не имеющий к движению планет никакого отношения. Мол, они перемещаются, как им вздумается, а приличные небесные тела себя так не ведут. В этом случае непререкаемый авторитет Аристотеля сыграл злую шутку, на много столетий практически заблокировав изучение данного вопроса.
Знаменитый гобелен Байе. В верхнем правом углу изображена комета Галлея
Конечно, существовали и другие мнения. Например, Гиппократ Хиосский не только признавал космическое происхождение комет, но и выдвигал интересные теории о периодичности их движения, а также о природе возникновения знаменитого хвоста. С Гиппократом был согласен римский философ Сенека. Он предложил простой и эффективный способ изучения этих объектов: собирать данные наблюдений об их прошлых появлениях на небосводе. Через полторы тысячи лет именно по этому пути пошел Эдмунд Галлей.
Если говорить о наиболее ранних документированных свидетельствах, то первая запись о комете Галлея датируется III веком до нашей эры. Она была сделана в китайских хрониках Ши Цзи. Затем были упоминания в греческих, вавилонских и византийских текстах. «Хвостатая звезда» попала даже в древнерусские летописи: ее появление предшествовало битве при Калке и монгольскому нашествию. В 648 году она была тщательно описана и даже зарисована в «Нюрнбергских хрониках».
Прохождение кометы Галлея вдохновило художника Джотто написать картину «Звезда Вифлеема», посвященную победе Вильгельма Завоевателя. Также она выткана на знаменитом гобелене Байе, изображающем высадку норманнов в Англии. Следует понимать, что в то время не все ученые люди считали каждое возвращение кометы прилетом нового объекта. Уильям Шекспир в пьесе «Юлий Цезарь» написал, что эти небесные тела знаменуют смерть царей. Но в целом в Средневековье интерес к ним проявляли в основном астрологи.
Прообразом Вифлеемской звезды на знаменитой фреске Джотто стала комета Галлея
Научное изучение кометы Галлея началось уже в новое время. Ее исследованиями занимался итальянский астроном Паоло Тосканелли. В 1577 году знаменитый Тихо Браге окончательно опроверг «атмосферную» теорию комет, посчитав расстояние до одной из них. Оказалась, что орбита объекта находится в несколько раз дальше Луны.
В 1531 году Петер Алиан обратил внимание, что кометный хвост всегда направлен в сторону, в противоположную от Солнца, на основании чего он резонно предположил его связь с солнечным светом. Кеплер, который наблюдал комету Галлея в 1607 году, не верил в периодичность этих объектов и считал их движущимися по прямой
Большой вклад в изучение вопроса также внесли Джиролами Фракасторо, Петер Апиан, Джованни Борелли и Ян Гевелий. Однако настоящий прорыв совершил английский ученый Эдмунд Галлей.