С тех пор как люди стали записывать появление на небе комет, их насчитали около полутора тысяч. Правда, не всякое появление кометы заносили в летопись, а самое главное — большая часть летописей погибла во время войн и пожаров.
Пути, по которым движутся кометы, в большинстве очень сильно вытянуты.
Известно довольно много комет, период обращения которых вокруг Солнца невелик.
Но в небесных пространствах найдены и такие кометы, год которых далеко превосходит длинные года Урана, Нептуна и Плутона.
Яркая комета 1858 года удаляется от Солнца на 150 астрономических единиц, то есть на 22,5 миллиарда километров: это в четыре раза дальше от Солнца, чем Плутон. С такого расстояния Солнце покажется небольшой звездочкой, хотя все же будет светить раз в двадцать ярче полной Луны.
В такой дали от Солнца комета движется немногим быстрее пешехода. Но зато чем ближе она подходит к Солнцу, чем сильнее солнечное притяжение, тем быстрее мчится комета.
Вид одной из ярких комет.
Вблизи Солнца многие кометы несутся со скоростью 400–500 километров в секунду.
И только эта колоссальная быстрота движения спасает комету от падения на Солнце: центробежная сила ее движения по орбите противодействует солнечному притяжению.
Ученые вычислили, что комета 1858 года совершает один оборот вокруг Солнца в две тысячи лет.
Таким образом, она должна в следующий раз появиться близ Земли в 3858 году.
И она появится, если на ее пути не случится какое-либо «происшествие».
Скажем, она может встретиться с астероидом, и они разобьются друг о друга. Или комета пройдет слишком близко от гигантов Юпитера или Сатурна, и те своим притяжением изменят ее орбиту.
Комета 1858 года не самая удивительная в семье комет. Открыты кометы с периодом обращения в десятки, сотни тысяч и даже миллионы лет. Такие кометы уходят в неизмеримые глубины мирового пространства, но все-таки возвращаются оттуда, повинуясь могучей силе солнечного притяжения.
Как устроена комета?
У нее различают три части: ядро, голову и хвост.
Специалисты по изучению комет наблюдают небесный свод каждую ночь: не появится ли где новая комета. И если окажется в поле зрения телескопа круглое туманное пятнышко, которого раньше не было на этом участке неба, астроном сразу заявляет: «Это комета!»
Комета не имеет таких резких очертаний, как планета, края у нее туманные. И это объясняется строением кометы: у нее внутри твердое ядро и оно окружено газообразной оболочкой. Эта газообразная оболочка называется головой кометы. По последней теории, твердое ядро кометы состоит из различных льдов с примесью нелетучих веществ. В составе льдов имеются замороженные газы, углерод, циан, окись углерода, азот и другие. В эту ледяную глыбу, как изюминки в торт, вкраплены крупные и мелкие камни, бесчисленные пылинки.
Головы комет иногда бывают огромны. Комета Галлея, которая появлялась в последний раз в 1910 году (автору этой книги удалось тогда наблюдать ее), имела голову в 370 тысяч километров в поперечнике — это втрое больше, чем поперечник гиганта Сатурна. А бывают и такие кометы, у которых поперечник больше, чем у Солнца.
Газообразная Комета Галлея.
Ты скажешь:
— Так это великаны в Солнечной системе!
Нет. Твердым телом кометы является ядро, в котором и сосредоточена основная ее масса. Поперечные размеры кометных ядер бывают от 0,5 километра до 50 километров, а эти размеры не превышают размеров астероидов, да притом из числа самых маленьких.
Вокруг маленьких ядер и образуются головы и хвосты комет, похожие на туман.
Самой главной видимой частью кометы является ее хвост.
Из-за своего хвоста, так поражающего взоры, кометы были с давних пор страшилищем для многих людей. Откуда берется у кометы хвост? Это вопрос сложный.
Ломоносов долго думал, почему кометные хвосты всегда направлены от Солнца. Получается так, что от Солнца исходит какая-то отталкивающая сила, которая гонит прочь частички кометного вещества. Замечательная догадка Ломоносова оправдалась через сотню с лишним лет.
Во второй половине XIX века русский астроном, профессор Московского университета Федор Александрович Бредихин изучал кометные хвосты. Вот как объясняют Бредихин и позднейшие астрономы появление хвоста у кометы.
Федор Александрович Бредихин (1831–1904).
Далеко от Солнца несется ледяная глыба, не видимая даже в телескоп. По мере приближения к Солнцу поверхность глыбы начинает прогреваться, газ испаряется, вокруг ядра возникает оболочка, кома, что означает по-латыни «волосы». Вот эта кома вместе с ядром и составляет голову кометы. Как уже было сказано, голова кометы может достигать колоссальных размеров.
Когда комета подходит к Солнцу на такое примерно расстояние, как Земля, отталкивающая сила Солнца гонит газы из кометной головы, и так образуется хвост. На следующей странице это показано на рисунке. Ты видишь, как растет хвост кометы по мере ее приближения к Солнцу и как он все время отворачивается от Солнца. Длина кометных хвостов измеряется миллионами и сотнями миллионов километров. У одной кометы хвост имел длину 900 миллионов километров.
Какова природа отталкивающей силы Солнца? Об этом у астрономов было много споров.
Не очень давно исследователи обнаружили, что Солнце испускает потоки мельчайших частиц, корпускул. Они мчатся во все стороны, создавая в пространстве так называемый солнечный ветер. Название вполне оправданное — ведь и земной ветер состоит из движущихся частиц воздуха.
Скорость солнечного ветра составляет сотни километров в секунду. Это в тысячи раз больше скорости самых свирепых земных ураганов.
Солнечный ветер гонит от Солнца газы кометного хвоста, как у нас ветер гонит дым из трубы. Хвост кометы длиннее всего вблизи нашего дневного светила, потом он все уменьшается и, наконец, исчезает. Комета снова становится невидимкой.
Долго ли может кометное ядро выделять из себя хвосты?
При каждом приближении кометы к Солнцу прогревается только верхний слой ядра — всего на несколько метров в глубину, и газы из этого поверхностного слоя образуют голову и хвост кометы.
Обратно от Солнца комета уходит с уменьшившимся ядром. Все камни, вкрапленные в него, сохраняются, но количество газов убывает с каждым оборотом кометы вокруг Солнца.
Таков вид кометы на различных расстояниях от Солнца.
Таким образом, хвост кометы не вечен: приходит время, когда он больше не появляется.
Астрономы высчитали, что комете Галлея хватит газов еще на сто двадцать пять оборотов вокруг Солнца, то есть примерно на девять тысяч земных.
Это долгий срок, так как у Галлеевой кометы большое ядро — до 20 километров в поперечнике. А кометы с маленьким ядром растрачивают свои газы гораздо быстрее.
Да и само ледяное ядро кометы тоже не очень долговечно.
Бывает так, что оно сразу распадается на два, на три, на пять огромных кусков. Тогда куски расходятся в пространстве, и за каждым куском тянется свой хвост: из одной кометы получается несколько комет.
Интересная история произошла с кометой Биэлы. Период обращения этой кометы был около семи лет. Она аккуратно появлялась в 1832 и 1839 годах, и астрономы ждали ее прихода в 1846 году. Комета и пришла в должное время, но в январе с ней случилось неприятное происшествие: на глазах у наблюдателей она распалась на две части. Одна часть оказалась значительно больше другой: комета как будто приобрела спутника. Расстояние между главной кометой и ее спутником увеличивалось очень быстро и 10 февраля уже составляло больше 200 тысяч километров. Затем комета скрылась с глаз.
Астрономы с большим любопытством и нетерпением ожидали нового появления кометы Биэлы. Она пришла в 1852 году, и ее спутник уже удалился от главной кометы почти на полтора миллиона километров — вчетверо дальше, чем Луна отстоит от Земли.
В 1859 и в 1866 годах комету Биэлы на небе не нашли, несмотря на самые тщательные поиски. А в 1872 году она появилась, но совсем в другом виде. В ночь на 27 ноября 1872 года Земля проходила вблизи орбиты кометы Биэлы. На небосводе зажглись тысячи ярких звездочек, быстро проносившихся в пространстве и затухавших. Это был звездный дождь. Метеорный поток — вот все, что осталось от кометы Биэлы, когда испарились газы, входившие в ее ядро.
С тех пор Земля много раз пересекала орбиту кометы Биэлы, и каждый раз наблюдались звездные дожди — вспышки множества метеоров, сгоравших в земной атмосфере.
Итак, судьба всякой кометы, какой бы она ни казалась большой и прочной, — обратиться в поток камней и пылинок, несущихся в мировом пространстве.
