100 великих тайн Вселенной - Бернацкий Анатолий - Страница 52

Все эти процессы поставили перед астрономами немало вопросов, которые пока остаются без ответа: например, что заставляет вдруг испаряться из глубины кометы объем льда высотой в 8—10-этажное здание, или какие силы выбрасывают огромное количество газа на 20—30 тысяч километров?

Астрономы не сомневаются, что прилетают кометы в Солнечную систему откуда-то издалека. Но вот откуда именно, сказать точно не могут, хотя ответа на этот вопрос ищут уже давно.

К настоящему времени предложено несколько гипотез происхождения комет. И все они имеют свои плюсы и минусы.

Самая древняя из гипотез была выдвинута еще в Средние века. Тогда астрономы предполагали, что кометы появляются во время извержения вулканов на Юпитере и Сатурне. Между прочим, идея средневековых ученых о вулканической природе комет, хоть и в несколько измененном виде, но сохранилась и по сей день. Причем многие современные астрономы считают, что ядра комет извергают не только сами планеты-гиганты, но и их спутники. А доказательством этой точки зрения может служить факт обнаружения вулканической деятельности на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио.

Приверженцы другой гипотезы придерживаются той точки зрения, что кометы прилетают в Солнечную систему с ее периферии, где на расстоянии в 50—150 тысяч а. е. находится огромное скопление этих «хвостатых» объектов.

По имени голландского астронома Я. Оорта эта область получила название облака Оорта. Предполагается, что из этой области под действием гравитации звезд, находящихся близко к Солнечной системе, кометы неторопливо перемещаются к Солнцу. Но со временем скорость их движения постепенно возрастает, и через миллионы лет они настолько разгоняются, что вихрем врываются в окрестности нашего светила, огибают его и опять улетают прочь.

Однако иногда случается, что, пролетая близко от одной из больших планет, они подвергаются ее гравитационному воздействию, меняют траекторию полета и, направившись в глубь Солнечной системы, становятся ее постоянными обитателями, или периодическими кометами.

Согласно третьей гипотезе, кометы имеют межзвездное происхождение. Возможно, что облако Оорта, появившись после образования Солнечной системы, по сей день периодически поставляет кометы в межзвездную среду. И уже отсюда их «захватывают» большие планеты: например, Юпитер или Сатурн.

Но и эта гипотеза имеет ряд уязвимых точек. Так, она не в состоянии объяснить частого появления комет в Солнечной системе.

Таким образом, ни одна из приведенных гипотез полной поддержки у астрономов не нашла, поскольку не смогла объяснить многих особенностей строения, состава и движения комет. Именно поэтому вопрос об их происхождении до настоящего времени остается открытым.

В качестве дополнения, видимо, следует назвать и одну экзотическую гипотезу. Те немногие ученые, которые ее поддерживают, считают, что отдельные кометы являются кораблями-разведчиками инопланетных цивилизаций, которые уже более 1000 лет собирают сведения о Солнечной системе и, в частности о Земле.

И некоторые из имеющихся данных вроде бы даже этой идее не противоречат. Например, движение ряда комет нельзя объяснить притяжением известными объектами Солнечной системы: в частности одни кометы демонстрируют вековые ускорения движения, другие, наоборот, замедления. Отсюда и вопрос: как может безжизненное тело в безвоздушном пространстве изменять свою скорость? Более того, каждый раз, находясь рядом с Солнцем, комета значительную часть своего вещества расходует на образование хвоста. Но, исчезнув с небосвода, спустя какое-то время возвращается вновь! Какова причина такого постоянства? Где же закон сохранения вещества? Очевидно, где-то в космической бездне кометы претерпевают неизвестные и непонятные нам сегодня изменения…

Чуть выше, когда шел разговор о гипотезах происхождения комет, как гипотетическая область Солнечной системы, служащая источником этих небесных странниц, упоминалось облако Оорта. В связи с тем, что само облако наблюдать не удается, так как оно очень разреженное, слабо освещено Солнцем, прямые доказательства его существования на сегодняшний день отсутствуют. Но тем не менее многие косвенные факты указывают на то, что такой объект есть.

Впервые мысль о существовании во Вселенной такого своеобразного «заповедника» комет была высказана в 1932 году эстонским астрономом Эрнстом Эпиком. А чуть позже, в 1950-х годах, эта же идея посетила и нидерландского астрофизика Яна Оорта.

Астрономы полагают, что основными объектами облака Оорта являются водяные, аммиачные и метановые льды. Что же касается местоположения облака, то от его внешних границ до Солнца примерно от 50 000 до 100 000 а. е., то есть почти световой год.

Считается, что оно состоит из двух отдельных областей: сферического наружного облака, шириной от 20 000 до 50 000 а.е., и внутреннего – в форме тора, размеры которого от 2000 до 20 000 а.е.

Предполагается, что в сферической части облака Оорта находится несколько триллионов кометных «зародышей» – тел, которые вращаются по различным орбитам и пока ни разу не приближались к Солнцу. Средний их радиус около 1,3 километра, а расстояние между ними несколько десятков миллионов километров. Но имеются там и миллиарды настоящих комет, которые уже побывали в Солнечной системе.

Точную массу наружной сферы облака Оорта ученые назвать не могут, хотя и предполагают, что она примерно в пять раз больше массы Земли. Что же касается массы внутреннего участка – тора, то в настоящее время в отношении нее нет даже каких-то предположительных оценок.

Если же говорить о гипотезах, объясняющих происхождение облака Оорта, то большинство астрономов считают, что оно является остатком протопланетного диска, который сформировался вокруг Солнца около 4,6 миллиарда лет назад. А моделирование эволюции облака Оорта показало, что его масса достигла максимальной величины спустя 800 миллионов лет после того, как оно сформировалось.

Самые знаменитые кометы

Из всех комет, наверное, самой известной является комета Галлея. Она появляется на небосводе каждые 75,5 года, перемещаясь по удлиненной эллиптической орбите вокруг Солнца.

Начиная с 239 года до н.э., то есть с тех пор, как появление кометы Галлея фиксируется в исторических хрониках, ее наблюдали 30 раз. Это связано с тем, что она гораздо больше и намного активнее других периодических комет.

Комета, как легко понять, названа в честь английского астронома и физика Эдмунда Галлея (1656—1742), хотя он и не был ее первооткрывателем. Зато именно Галлей был первым, кто в 1705 году обнаружил связь между кометой, которую он наблюдал в 1682 году, и рядом других комет, появление которых с интервалом в 76 лет было официально зарегистрировано.

Более того, основываясь на законе всемирного тяготения Исаака Ньютона, ученый смог вычислить также орбиты некоторых планет. Из этих вычислений следовало, что орбиты комет, которые были замечены в 1531, 1607 и 1682 годах, во многом сходны. И на основании этих данных Галлей предсказал, что комета снова появится в 1758—1759 годах. Предсказание ученого полностью сбылось, но уже после его смерти.

Перигелий орбиты кометы Галлея находится между орбитами Меркурия и Венеры на расстоянии 0,587 а. е. Самая же далекая точка ее траектории расположена вне пределов орбиты Нептуна на расстоянии 35,31 а. е. Орбита наклонена к основной плоскости солнечной системы на 162°, и комета движется по орбите в направлении, противоположном движению планет.

В 1986 году комета Галлея снова приблизилась к нашей планете. Но из-за метеорологических условий наблюдать ее с Земли было очень сложно. Однако космические зонды, отправленные рядом стран, провели довольно успешное изучение кометы.

Комета Галлея

В результате проведенных исследований было окончательно доказано, что у кометы имеется твердое ядро, состоящего из льда и пыли. У него вытянутая форма. Длина ядра – 14 километров, и почти одинаковые высота и ширина – по 7,5 километра. Оно медленно вращается, совершая один оборот за 7,1 суток.