Вступление

Кометы являются одними из самых эффектных тел в Солнечной системе. Это своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных газов сложного химического состава, водяного льда и тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов. Ежегодно открывают 5-7 новых комет и довольно часто один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. Кометы интересуют не только астрономов, но и многих других учёных: физиков, химиков, биологов, историков... Постоянно проводятся достаточно сложные и дорогостящие исследования. Чем же вызван такой живой интерес к этому явлению? Его можно объяснить тем, что кометы - ёмкий и ещё далеко не полностью исследованный источник полезной науке информации. Например, кометы «подсказали» учёным о существовании солнечного ветра, имеется гипотеза о том, что кометы являются причиной возникновения жизни на земле, они могут дать ценную информацию о возникновении галактик... Но надо заметить, что ученик получает не очень большой объём знаний в данной области в силу ограниченности времени. Поэтому, хотелось бы пополнить свои знания, а также узнать больше интересных фактов по этой теме.

Исторические факты, начало исследования комет

Когда же люди впервые задумались о ярких хвостатых «звёздах» на ночном небе? Первое письменное упоминание о появлении кометы датируется 2296 годом до нашей эры. Движение кометы по созвездиям тщательно наблюдалось китайскими астрономами. Древним китайцам небо представлялось огромной страной, где яркие планеты были правителями, а звезды - органами власти. Поэтому постоянно перемещающуюся комету древние астрономы считали гонцом, курьером, доставляющим депеши. Считалось, что любое событие на звёздном небе предварялось указом небесного императора, доставлямым кометой-гонцом.

Древние люди панически боялись комет, предписывая им многие земные катаклизмы и несчастья: мор, голод, стихийные бедствия... Комет боялись потому, что не могли найти достаточно понятного и логичного объяснения этому явлению. Отсюда появляются многочисленные мифы о кометах. Древним грекам головой с распущенными волосами представлялась любая достаточно яркая и видимая невооружённым взглядом комета. Отсюда образовалось и название: слово «комета» происходит от древнегреческого «кометис», что в переводе означает «волосатый».

Научно обосновать явление первым попытался Аристотель. Не замечая никакой закономерности в появлении и движении комет, он предложил считать их воспламеняющимися атмосферными испарениями. Мнение Аристотеля стало общепризнанным. Однако римский учёный Сенека попытался опровергнуть учение Аристотеля. Он писал, что «комета имеет собственное место между небесными телами..., она описывает свой путь и не гаснет, а только удаляется». Но его проницательные предположения сочли безрассудными, так как слишком был высок авторитет Аристотеля.

Но в силу неопределённости, отсутствия единого мнения и объяснения феномену «хвостатых звёзд» люди ещё долго продолжали считать их чем-то сверхъестественным. В кометах видели огненные мечи, кровавые кресты, горящие кинжалы, драконов, отрубленные головы... Впечатления от появления ярких комет были настолько сильны, что предрассудкам поддавались даже просвещённые люди, учёные: например, известный математик Бернулли говорил, что хвост кометы является знамением гнева Божия.

В эпоху Средневековья вновь появился научный интерес к явлению. Один из выдающихся астрономов той эпохи Региомонтан отнёсся к кометам, как к объектам научного исследования. Регулярно наблюдая все появлявшиеся светила, он первым описал траекторию движения и направления хвоста. В XVI веке астроном Апиан, проводя похожие наблюдения, пришёл к выводу, что хвост кометы всегда направлен в противоположную Солнцу сторону. Чуть позже стал наблюдать движение комет с наивысшей для того времени точностью датский астроном Тихо Браге. В результате своих исследований он доказал, что кометы - небесные тела, более далёкие, чем Луна, и тем самым опроверг учение Аристотеля об атмосферных испарениях.

Но, несмотря на исследования, избавление от предрассудков шло очень медленно: например, Людовик XIV очень опасался кометы 1680 года, так как считал её предвестницей своей гибели.

Наибольший вклад в изучение истинной природы комет был сделан Эдмондом Галлеем. Главным его открытием было установление периодичности появления одной и той же кометы: в 1531 г., в 1607 г., в 1682 г. Увлечённый астрономическими исследованиями, Галлей заинтересовался движением кометы 1682 г. и занялся вычислением её орбиты. Его интересовал путь её движения, а так как Ньютон уже проводил подобные вычисления, Галлей обратился к нему. Учёный сразу дал ответ: комета будет двигаться по эллиптической орбите. По просьбе Галлея Ньютон изложил свои вычисления и теоремы в трактате «De Motu», то есть «О движении». Получив помощь Ньютона, он занялся вычислением кометных орбит по астрономическим наблюдениям. Ему удалось собрать сведения о 24 кометах. Таким образом появился первый каталог кометных орбит. В своём каталоге Галлей обнаружил, что три кометы очень похожи по своим характеристикам, из чего он сделал вывод, что это не три разные кометы, а периодические появления одной и той же кометы. Период её появления оказался равным 75,5 лет. Впоследствии она была названа кометой Галлея.

После каталога Галлея появилось ещё несколько каталогов, куда заносятся все появившиеся как в далёком прошлом, так и в настоящее время кометы. Из них наиболее известны: каталог Бальде и Обальдия, а также, впервые изданный в 1972 году, каталог Б. Марсдена, считающийся наиболее точным и надёжным.

Теории происхождения комет

На сегодняшний день не существует единой и принимаемой всеми специалистами теории происхождения комет. Собственно, это и есть первая загадка этих небесных тел – как, где и под воздействием каких факторов они появляются? Согласно одной из гипотез, довольно древней, но имеющей своих сторонников и в настоящее время, кометы образуются из материалов, которые выбрасываются в результате вулканической активности из недр планет-гигантов Солнечной системы, Юпитера и Сатурна. Более современная гипотеза выдвигает в качестве родины комет отдалённую часть Солнечной системы, так называемое облако Оорта, в котором, согласно предположениям, кометы образовались одновременно с планетами. Там они якобы и пребывают, пока притяжение солнца и планет не вытаскивает постепенно по одной комете, которые и начинают своё космическое путешествие . Есть мнение и о том, что кометы вообще приходят извне солнечной системы, так что установить механизм их образования в условиях современного развития изучения космоса пока что затруднительно

Видимость и невидимость комет

Обывательское сознание прочно сопоставляет кометы с небесным телом, имеющим длинный и обширный шлейф или хвост. Кометы действительно часто характеризуются наличием подобных хвостов. Но, оказывается, если у кометы не видно шлейфа, это не означает, что его не существует. Виден или не виден хвост кометы и насколько он ярок и обширен, зависит в первую очередь от близости той или иной кометы к Солнцу. Механизм воздействия солнечного ветра на частицы, составляющие так называемое облачное тело кометы, которое движется вместе с ядром, учёным пока не ясен. Однако факт остаётся фактом – по мере приближения к Солнцу видимость комет и яркость их шлейфов существенно усиливаются. Выдвигаются версии о том, что этот механизм сродни механизму резонансной флуоресценции или Полярному сиянию, однако пока это лишь гипотезы.

Пыль в глаза учёных

Облачное тело комет состоит, в том числе, и из космической пыли – это очевидная данность для всех исследователей космоса. Однако не так давно было обнаружено, что часть космической пыли, составляющей комету, образовалось под воздействием высоких температур. И вот это-то является загадкой для учёных, потому что основную часть комет составляет чаще всего лёд как в качестве ядра кометы, так и ледяная пыль в хвосте небесного тела. Резонно возникает вопрос – как может содержаться даже в ледяном ядре кометы космическая пыль, сформировавшаяся при высоких температурах? Уже выдвинуто предположение, что кометы формируются в разных частях Солнечной системы из материалов, которые обладают различиями в физических свойствах, в том числе и с различной интенсивностью поглощают тепловую энергию в ходе своего движения по космическому пространству.

Космический «прогноз погоды»: тоже никаких гарантий…

Для учителей Земли кометы делятся, прежде всего, по периодичности обращения по своим орбитам, в которые они попадают в определённый момент и начинают своё движение относительно Солнца. Деление это позволяет различать короткопериодические (длительность оборота по орбите менее 150 лет), среднепериодические (длительность оборота от 150 до 200 лет) и долгопериодические (длительность оборота свыше 200 лет) кометы. Проблема в том, что любая комета и буквально в любой момент может существенно поменять траекторию своего движения и, следовательно, направление и длительность оборота своей орбиты. Потому как кометы весьма подвержены гравитационному воздействию планет, рядом с которыми они проходят, и изменения траектории их движения под этим воздействиям предсказать нельзя. Определённую коррекцию орбитам близко проходящих комет сообщает и такая небольшая планета, как Земля, что тогда говорить о гиганте, например, Юпитере. Поэтому учёные, конечно, составляют траектории движения комет, а заодно и прогнозы по ним, но эти расчёты всегда имеют немалую долю относительности.

Кометы с необычным поведением

Одним из самых экстравагантных предположений относительно части комет является гипотеза о том, что некоторые небесные объекты, которые астрономами были идентифицированы как кометы, на самом деле являются космическими кораблями инопланетян . Чаще всего в качестве «подозреваемых» называется комета Деннига, которая якобы подозрительным для кометы образом поочерёдно описывала круги вокруг Юпитера, Венеры, Марса и земли (как будто это были ознакомительные облёты). Также нередко упоминается комета Арена-Ролана, которая будто бы имела два хвоста, причём разнонаправленных – это отметает традиционную причину хвостов комет в виде солнечного ветра и наводит на мысль о наличии разнонаправленных ракетных двигателей на космическом корабле. В ответ представители официальных научных ведомств приводят данные о том, что длительное наблюдение за указанными кометами не выявило никаких «особых» признаков.

Правда, сначала придётся поискать свидетельства внесолнечного происхождения, которые проверка могла бы подтвердить или опровергнуть.

Астрономы, которые изучают происхождение Солнца и его планет, своими лучшими помощниками считают многочисленные кометы, курсирующие по всей Солнечной системе. Эти глыбы льда и пыли слишком малы и рыхлы, чтобы расплавить свои недра и перемешать в них то реликтовое вещество, из которого сформировалась наша планетная семья . В самих планетах, расплавившись, оно давно разделилось на отдельные слои и оболочки.

Когда кометы приближаются к Солнцу, внешние слои кометных ядер начинают испаряться, формируя так называемые комы – гигантские облака пыли и газа, из которых выходят классические кометные хвосты. Этот момент как нельзя хорошо подходит, чтобы направить на комету телескоп и с помощью спектрального анализа отражённого ей света выяснить, из чего состояло то газопылевое облако, из которого вышли Солнце, Земля и каждый из нас.

Однако комета Мачхольца-1, которой посвящена статья в последнем номере Astronomical Journal, может стать другом тех учёных, кого прошлое других звёзд интересует больше, чем происхождение собственной.

Не исключено, что комета Мачхольца-1 – первый пример «чужой» кометы, зародившейся рядом с другой звездой, потерянной ею и в дальнейшем захваченной Солнечной системой.

На это указывает совершенно необычный химический состав уникальной кометы.

Изучение химического состава позволило учёным разделить кометы на два класса. В хвостах большинства комет на каждую молекулу двухатомного углерода C2 приходятся несколько сотен гидроксильных групп OH, по которым измеряется общее количество испарившегося водяного льда. Примесей циана – молекул CN – в кометном льду примерно столько же, сколько и C2, трёхатомных молекул C3 – в несколько раз меньше. И такой состав держится с приличной по меркам астрономии точностью – вероятно, вещество, из которого 4,5 миллиарда лет назад образовалось большинство комет, было неплохо перемешано.

Однако ещё в середине 1920-х годов русский астроном и белый эмигрант Николай Фёдорович Бобровников, работая в американской Йеркской обсерватории, обнаружил, что комета Джакобини – Циннера резко отличается от всех остальных – C2 в ней было в несколько раз меньше, чем циана. Позднее были обнаружены и другие кометы подобного состава, содержание многоатомного углерода в которых в несколько раз (а то и десятков раз) ниже нормы.

Анализ орбит бедных углеродными молекулами небесных тел показал, что все они когда-то были «извлечены» притяжением Юпитера из так называемого пояса Койпера – «бублика» из орбит комет, карликовых планет и мелких астероидов, в дырку от которого как раз помещаются орбиты восьми больших планет Солнечной системы. А вот большинство комет с «типичным» химическим составом, судя по всему, происходят из куда более обширного резервуара, так называемого облака Оорта – почти сфероидального роя комет, орбиты которых простираются на тысячи и десятки тысяч астрономических единиц (средних расстояний от Земли до Солнца). Судя по всему, отличия химического состава – память о разных условиях образования комет в двух резервуарах (см. врез).

Объект, открытый 12 мая 1986 года калифорнийским астрономом-любителем Дональдом Мачхольцем, не похож ни на «типичные» кометы, ни на их бедных углеродными молекулами далёких родственниц.

Комета Мачхольца-1 (96P) – довольно яркое небесное тело, которое, тем не менее, долго ждало своего открытия, поскольку в перигелии очень близко (втрое ближе Меркурия) подходит к Солнцу и в максимуме блеска теряется на фоне светила. Кроме того, далеко не всегда условия наблюдения с Земли в этот момент оказываются благоприятными.

Удачным оказалось лишь четвёртое после открытия возвращение кометы к перигелию. 12 мая 2007 года, ровно через 21 год после открытия, астроном Дэвид Шлейхер получил спектр объекта с помощью 1,1-метрового телескопа имени Джона Холла Ловелловской обсерватории. По словам Шлейхера, спектр тут же привлёк его внимание. Присутствие циана в нём было практически незаметным, и лишь специальный анализ позволил уловить его следы и измерить концентрацию молекул CN в голове и хвосте кометы.

«Ядовитой» молекулы (её прекурсором является синильная кислота) в Мачхольце-1 оказалось в 70 раз ниже нормы! В 8 и 20 раз меньше, чем положено, оказалось молекул C2 и C3. При этом никакого недостатка азота в этом веществе не наблюдалось – например, примесей молекул NH в кометном льде оказалось даже чуть больше среднего. В результате на астрономических диаграммах она оказалась в стороне от всех остальных небесных тел своего класса. А ощущения астрономов, когда они видят такие диаграммы, сродни тем, что испытывает географ, обнаружив вдруг на карте родной Воронеж где-нибудь в южном полушарии.

До сих пор была известна лишь одна комета с подобными свойства – комета Янаки, открытая японцем Тэцуо Янакой в 1988 году. В её спектре вовсе не удалось обнаружить следов ни циана CN, ни двухатомного углерода C2. Однако комета Янаки пролетела и ушла обратно на окраину Солнечной системы. А комета Мачхольца-1 возвращается каждые 5 лет и 3 месяца, и изучать её совершенно необходимо, уверен Шлейхер.

По словам учёного, могут быть лишь три объяснения необычному составу, которые можно условно назвать «из пламени», «из льда» и «издалека».

Самое тривиальное – «пламенное» – объяснение состоит в том, что синильная кислота, из которой получается циан, просто-напросто преимущественно испарилась с поверхности – именно из-за частых и очень тесных сближений с Солнцем. Вместе с тем Шлейхер считает это объяснение маловероятным. Компьютерные расчёты в наши дни позволяют достаточно уверенно говорить, сколько времени та или иная комета провела на короткопериодической орбите. И никакой зависимости между этим временем и содержанием углерода и циана найти не удалось. Даже почти разрушенные объекты вроде кометы д"Арреста по химическому составу никак не отличаются от всех остальных. Кроме того, без объяснения остаётся и несоответствие между аномалиями содержания различных молекул.

Не проходит и объяснение, условно названное «из льда», – имеется в виду чем-то особенного льда, образовывавшегося в одном из регионов молодой Солнечной системы. Во-первых, никаких свидетельств столь грандиозной сегрегации элементов в реликтовом газопылевом облаке нет – даже объекты пояса Койпера отличаются от объектов облака Оорта не так уж сильно, а по содержанию циана – вовсе ничем не выделяются.

Поэтому учёный склоняется к самому волнующему объяснению: комета Мачхольца-1 (как, вероятно, и комета Янаки) – пришелица из других миров, от какой-то другой звезды.

Если планетные системы, подобные Солнечной, штука в Галактике распространённая, то и многие другие звёзды должны окружать аналоги нашего облака Оорта. Как показывают расчёты, сближения звёзд друг с другом дестабилизируют орбиты комет, и часть из них оказываются бродягами, которые потом свободно путешествуют от звезды к звезде. Когда-то такая комета пролетела недалеко от Солнца и, что очень важно, Юпитера, который «завернул» гастролёршу на орбиту вокруг нашей звезды, теоретизирует Шлейхер.

Такой экзотический вариант разом объясняет и необычную орбиту объекта, и его удивительный химический состав. Комета Мачхольца-1 – одна из наиболее близко подходящих к звезде «нормальных» комет, а многие «кометы SOHO», которые умудряются забраться ещё ближе, на деле могут быть фрагментами Мачхольца-1, отколовшимися за долгие годы её движения по орбите. При захвате свободного объекта Юпитером такие траектории вполне возможны, хотя Шлейхер отдельно и не считал, насколько они вероятны.

Что же касается химического состава, то здесь объяснение ещё проще. «У другой звезды – другой состав», – говорит учёный. Смущает, правда, то обстоятельство, что таким образом можно объяснить любую химию. А это уже не очень похоже на науку

Проект «Вега» («Венера - комета Галлея») был одним из самых сложных в истории космических исследований. Он состоял из трёх частей: изучение атмосферы и поверхности Венеры при помощи посадочных аппаратов, изучение динамики атмосферы Венеры при помощи аэростатных зондов, пролёт через кому и плазменную оболочку кометы Галлея.

Автоматическая станция «Вега-1» стартовала с космодрома Байконур 15 декабря 1984 года, через 6 дней за ней последовала «Вега-2». В июне 1985 года они друг за другом прошли вблизи Венеры, успешно проведя исследования, связанные с этой частью проекта.

Но самой интересной была третья часть проекта - исследования кометы Галлея. Космическим аппаратам впервые предстояло «увидеть» ядро кометы, неуловимое для наземных телескопов. Встреча «Веги-1» с кометой произошла 6 марта, а «Веги-2» - 9 марта 1986 года. Они прошли на расстоянии 8900 и 8000 километров от её ядра.

Самой важной задачей в проекте было исследование физических характеристик ядра кометы. Впервые ядро рассматривалось как пространственно разрешённый объект, были определены его строение, размеры, инфракрасная температура, получены оценки его состава и характеристик поверхностного слоя.

В то время ещё не представлялось технической возможности совершить посадку на ядро кометы, так как слишком велика была скорость встречи - в случае с кометой Галлея это 78 км/с. Опасно было даже пролетать на слишком близком расстоянии, так как кометная пыль могла разрушить космический аппарат. Расстояние пролёта было выбрано с учётом количественных характеристик кометы. Использовалось два подхода: дистанционные измерения с помощью оптических приборов и прямые измерения вещества (газа и пыли), покидающего ядро и пересекающего траекторию движения аппарата.

Оптические приборы были размещены на специальной платформе, разработанной и изготовленной совместно с чехословацкими специалистами, которая поворачивалась во время полёта и отслеживала траекторию движения кометы. С ёе помощью проводились три научных эксперимента: телевизионная съёмка ядра, измерение потока инфракрасного излучения от ядра (тем самым определялась температура его поверхности) и спектра инфракрасного излучения внутренних «околоядерных» частей комы на длинах волн от 2,5 до 12 микрометров с целью определения его состава. Исследования ИК излучения проводились при помощи инфракрасного спектрометра ИКС.

Итоги оптических исследований можно сформулировать следующим образом: ядро - вытянутое монолитное тело неправильной формы, размеры большой оси - 14 километров, в поперечнике - около 7 километров. Каждые сутки его покидают несколько миллионов тонн водяного пара. Расчёты показывают, что такое испарение может идти от ледяного тела. Но вместе с тем приборы установили, что поверхность ядра чёрная (отражательная способность менее 5%) и горячая (примерно 100 тысяч градусов Цельсия).

Измерения химического состава пыли, газа и плазмы вдоль траектории полёта показали наличие водяного пара, атомных (водород, кислород, углерод) и молекулярных (угарный газ, диоксид углерода, гидроксил, циан и др.) компонентов, а также металлов с примесью силикатов.

Проект был осуществлён при широкой международной кооперации и с участием научных организаций многих стран. В результате экспедиции «Вега» учёные впервые увидели кометное ядро, получили большой объём данных о его составе и физических характеристиках. Грубая схема была заменена картиной реального природного объекта, ранее никогда не наблюдавшегося.

NASA готовило три больших экспедиции. Первая из них называется «Stardust» («Звёздная пыль»). Она предполагала запуск в 1999 году космического аппарата, который прошел в 150 километрах от ядра кометы Wild 2 в январе 2004 года. Основная его задача была: собрать для дальнейших исследований кометную пыль с помощью уникальной субстанции, называемой «аэрогель».

Второй проект носит название «Contour» («COmet Nucleus TOUR»). Аппарат был запущен в июле 2002 года. В ноябре 2003 года он встретился с кометой Энке, в январе 2006 года - с кометой Швассмана-Вахмана-3, и, наконец, в августе 2008 года - с кометой d"Arrest. Он был оснащён совершенным техническим оборудованием, которое позволило получить высококачественные фотографии ядра в различных спектрах, а также собрать кометные газ и пыль. Проект также интересен тем, что космический аппарат при помощи гравитационного поля Земли был переориентирован в 2004-2008 году на новую комету.

Третий проект - самый интересный и сложный. Он называется «Deep Space 4» и входит в программу исследований под названием «NASA New Millennium Program». В его ходе предполагалась посадка на ядро кометы Tempel 1 в декабре 2005 года и возвращение на Землю в 2010 году. Космический аппарат исследовал ядро кометы, собрал и доставил на Землю образцы грунта.

Наиболее интересными событиями за последние несколько лет стали: появление кометы Хейла-Боппа и падение кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер. Комета Хейла-Боппа появилась на небе весной 1997 года. Её период составляет 5900 лет. С этой кометой связаны некоторые интересные факты. Осенью 1996 года американский астроном-любитель Чак Шрамек передал во всемирную сеть Интернет фотографию кометы, на которой отчётливо был виден яркий белый объект неизвестного происхождения, слегка сплюснутый по горизонтали. Шрамек назвал его «Saturn-like object» (сатурнообразный объект, сокращённо - «SLO»). Размеры объекта в несколько раз превосходили размеры Земли. Реакция официальных научных представителей была странной. Снимок Шрамека был объявлен подделкой, а сам астроном - мистификатором, но вразумительного объяснения характера SLO не было предложено. Снимок, опубликованный в Интернет, вызвал взрыв оккультизма, распространялось огромное количество рассказов о грядущем конце света, «мёртвой планете древней цивилизации», злобных пришельцах, готовящихся к захвату Земли с помощью кометы, даже выражение: «What the hell is going on?» («Что за чертовщина происходит?») перефразировали в «What the Hale is going on?»… До сих пор не ясно, что это был за объект, какова его природа.

Предварительный анализ показал, что второе «ядро» - звезда на заднем плане, но последующие снимки опровергли это предположение. С течением времени «глаза» опять соединились, и комета приняла первоначальный вид. Этот феномен также не был объяснён ни одним учёным.

Таким образом, комета Хейла-Боппа была не стандартным явлением, она дала учёным новый повод для размышлений.

Другим нашумевшим событием стало падение в июле 1994 года короткопериодической кометы Шумахера-Леви 9 на Юпитер. Ядро кометы в июле 1992 года в результате сближения с Юпитером разделилось на фрагменты, которые впоследствии столкнулись с планетой-гигантом. В связи с тем, что столкновения происходили на ночной стороне Юпитера, земные исследователи могли наблюдать лишь вспышки, отражённые спутниками планеты. Анализ показал, что диаметр фрагментов от одного до нескольких километров. На Юпитер упали 20 кометных осколков.

Учёные утверждают, что распад кометы на части - редкое событие, захват кометы Юпитером - ещё более редкое происшествие, а столкновение большой кометы с планетой - экстраординарное космическое событие.

Недавно в американской лаборатории на одном из самых мощных компьютеров Intel Teraflop с производительностью 1 триллион операций в секунду была просчитана модель падения кометы радиусом 1 километр на Землю. Вычисления заняли 48 часов. Они показали, что такой катаклизм станет смертельным для человечества: в воздух поднимутся сотни тонн пыли, закрыв доступ солнечному свету и теплу, при падении в океан образуется гигантское цунами, произойдут разрушительные землетрясения. По одной из гипотез, динозавры вымерли в результате падения большой кометы или астероида. В штате Аризона существует кратер диаметром 1219 метров, образовавшийся после падения метеорита 60 метров в диаметре. Взрыв был эквивалентен взрыву 15 миллионов тонн тринитротолуола. Предполагается, что знаменитый Тунгусский метеорит 1908 года имел диаметр около 100 метров. Поэтому учёные работают сейчас над созданием системы раннего обнаружения, уничтожения или отклонения крупных космических тел, пролетающих недалеко от нашей планеты.

Наиболее интересным исследованием обещает стать миссия Европейского космического агентства к комете Чурюмова-Герасименко, открытой в 1969 году Климом Чурюмовым и Светланой Герасименко. Автоматическая станция «Розетта» была запущена в 2004 году и ожидается, что аппарат подойдёт к комете в ноябре 2014 года в период, когда она ещё будет далека от Солнца и соответственно не будет ещё активна, с тем, чтобы проследить, как происходит развитие кометной активности. Станция будет обращаться около кометы 2 года. Впервые в истории исследования комет планируется опустить на ядро посадочный модуль, который возьмёт образцы грунта и исследует прямо на борту, а также передаст на Землю многочисленные фотографии газовых струй, вырывающихся из ядра кометы.

С древних времен люди стремились раскрыть тайны, которые таит в себе небо. С тех пор как был создан первый телескоп, ученые стали шаг за шагом собирать крупицы знаний, которые скрыты в безграничных просторах космоса. Пришло время узнать, откуда взялись вестники из космоса - кометы и метеориты.

Что такое комета?

Если исследовать значение слова «комета», то мы приходим к его древнегреческому эквиваленту. Буквально оно означает «с длинными волосами». Таким образом, название было дано ввиду строения этого Комета имеет «голову» и длинный «хвост» - своего рода «волосы». Голова кометы состоит из ядра и околоядерных веществ. В состав рыхлого ядра может входить вода, а также газы, такие как метан, аммиак и углекислый газ. Такое же строение имеет комета Чурюмова - Герасименко, открытая 23 октября 1969 года.

Как комету представляли раньше

В древности наши предки благоговели перед ней и выдумывали разные суеверия. Даже сейчас находятся те, кто связывает появление комет с чем-то призрачным и таинственным. Такие люди могут думать, что это странники из другого мира душ. Откуда взялся такой Возможно, все дело в том, что появление этих небесных созданий когда-либо совпало с каким-либо недобрым происшествием.

Однако время шло, и менялось представление о том, что представляют собой малые и большие кометы. К примеру, такой ученый, как Аристотель, исследуя их природу, решил, что это светящийся газ. Через время другой философ по имени Сенека, который жил в Риме, выдвинул предположение, что кометы — это находящиеся на небе тела, перемещающиеся по своим орбитам. Однако по-настоящему продвинуться в их изучении получилось только после создания телескопа. Когда Ньютон открыл закон тяготения, дело пошло вверх.

Нынешние представления о кометах

Сегодня ученые уже установили, что кометы состоят из твердого ядра (от 1 до 20 км в толщину). Из чего состоит ядро кометы? Из смеси замерзшей воды и космической пыли. В 1986 году были сделаны снимки одной из комет. Стало ясно, что ее огненный хвост — это выброс потока газа и пыли, который мы можем наблюдать с земной поверхности. По какой причине происходит этот «огненный» выброс? Если астероид подлетает очень близко к Солнцу, тогда его поверхность накаляется, что приводит к выбросу пыли и газа. Солнечная энергия оказывает давление на твердый материал, из которого состоит комета. В результате этого образуется огненный хвост из пыли. Эти обломки и пыль входят в состав того следа, который мы видим на небе, когда наблюдаем движение комет.

От чего зависит форма кометного хвоста

Сообщение о кометах, представленное ниже, поможет лучше понять, что такое кометы и как они устроены. Они бывают разные — с хвостами всевозможных форм. Все дело в природном составе частиц, из которых состоит тот или иной хвост. Совсем малые частицы быстро улетают от Солнца, а те, что побольше, наоборот, стремятся к звезде. В чем причина? Оказывается, первые движутся, подталкиваемые солнечной энергией, прочь, а на вторые действует гравитационная сила Солнца. В результате действия этих физических законов мы получаем кометы, хвосты которых изогнуты различным образом. Те хвосты, которые в большей степени состоят из газов, будут направляться от звезды, а корпускулярные (состоящие преимущественно из пыли), наоборот, стремиться к Солнцу. Что можно сказать о плотности кометного хвоста? Обычно облачные хвосты могут измеряться миллионами километров, в некоторых случаях сотнями миллионов. Это значит, что в отличие от тела кометы, ее хвост состоит в большей мере из разряженных частиц не имея, практически никакой плотности. Когда астероид приближается к Солнцу, хвост кометы может раздвоиться и приобрести сложную структуру.

Скорость движения частиц в кометном хвосте

Измерить скорость движения в хвосте кометы не так-то легко, так как мы не можем увидеть отдельные частицы. Однако бывают случаи, когда скорость движения вещества в хвосте можно определить. Порой там могут конденсироваться газовые облака. По их движению можно вычислить приблизительную скорость. Так вот, силы, двигающие комету, настолько велики, что скорость может в 100 раз превосходить притяжение Солнца.

Сколько весит комета

Вся масса комет в большей степени зависит от веса головы кометы, а точнее, ее ядра. Предположительно, маленькая комета может весить всего лишь несколько тонн. Тогда как, по прогнозам, большие астероиды могут достигать веса 1 000 000 000 000 тонн.

Что такое метеоры

Иногда какая-то из комет проходит через орбиту Земли, оставляя за собой след из обломков. Когда наша планета проходит на том месте, где была комета, эти обломки и космическая пыль, оставшаяся от нее, с огромной скоростью входят в атмосферу. Эта скорость доходит более чем до 70 километров в секунду. Когда осколки кометы сгорают в атмосфере, мы видим красивый след. Это явление и называют метеорами (или метеоритами).

Возраст комет

Свежие астероиды огромных размеров могут прожить в космосе триллионы лет. Однако кометы, как и любые не могут существовать вечно. Чем чаще они сближаются с Солнцем, тем больше теряют твердого и газообразного веществ, входящих в их состав. «Молодые» кометы могут очень сильно сбрасывать в весе до тех пор, пока на их поверхности не образуется своеобразная защитная корка, которая предотвращает дальнейшее испарение и выгорание. Тем не менее, «молодая» комета стареет, а ядро дряхлеет и теряет свой вес и размеры. Таким образом поверхностная корка приобретает множество морщин, трещин и разломов. Газовые потоки, сгорая, толкают тело кометы вперед и вперед, придавая скорости этой путешественнице.

Комета Галлея

Другая комета, по структуре такая же, как и комета Чурюмова - Герасименко, это астероид, открытый Он понял, что у комет есть длинные эллиптические орбиты, по которым они движутся с большим интервалом времени. Он сопоставил между собой кометы, которые наблюдались с земли в 1531, 1607 и 1682 годах. Оказалось, что это была одна и та же комета, которая двигалась по своей траектории через промежуток времени, равный приблизительно 75 годам. В конце концов ее назвали в честь самого ученого.

Кометы в Солнечной системе

Мы находимся в Солнечной системе. Недалеко от нас было найдено не менее 1000 комет. Их подразделяют на два семейства, а они, в свою очередь, разделены на классы. Чтобы классифицировать кометы, ученые принимают во внимание их особенности: время, за которое они способны пройти весь путь по своей орбите, а также период из обращения. Если взять для примера комету Галлея, упомянутую ранее, то она проходит полный оборот вокруг солнца за меньше чем за 200 лет. Она относится к периодическим кометам. Однако есть те, которые преодолевают весь путь за гораздо меньшие промежутки времени — так называемые короткопериодические кометы. Мы можем не сомневаться в том, что в нашей Солнечной системе существует огромное количество периодических комет, орбиты которых проходят вокруг нашей звезды. Такие небесные тела могут удаляться от центра нашей системы настолько далеко, что оставляют позади Уран, Нептун и Плутон. Иногда они могут очень близко приближаться к планетам, из-за чего меняют меняются их орбиты. В качестве примера можно привести комету Энке.

Информация о кометах: долгопериодические

Траектория движения долгопериодических комет очень отличается от короткопериодических. Они обходят Солнце со всех сторон. К примеру, Хеякутаке и Хейла-Боппа. Последние выглядели очень зрелищно, когда в последний раз приближались к нашей планете. Ученые подсчитали, что в следующий раз с Земли их можно будет увидеть только через тысячи лет. Очень много комет, с долгим периодом движения можно обнаружить на краю нашей Солнечной системы. Еще в середине 20-го века голландский астроном выдвинул предположение о существовании скопления комет. Спустя время было доказано существование кометного облака, которое известно сегодня как «Облако Оорта» и было названо в честь открывшего его ученого. Какое количество комет находится в Облаке Оорта? По некоторым предположениям, не меньше триллиона. Период движения некоторых таких комет может равняться нескольким световым годам. В таком случае, весь свой путь комета преодолеет за 10 000 000 лет!

Фрагменты кометы Шумейкера — Леви 9

Сообщения о кометах со всего мира помогают в их исследовании. Очень интересное и впечатляющее видение могли наблюдать астрономы в 1994 году. Более 20 осколков, оставшихся от кометы Шумейкера — Леви 9 с сумасшедшей скоростью (приблизительно 200 000 километров в час) столкнулись с Юпитером. Астероиды влетели в атмосферу планеты со вспышками и огромными взрывами. Раскаленный газ повлиял на образование очень больших огненных сфер. Температура, до которой разогрелись химические элементы, в несколько раз превысила температуру, которая фиксируется на поверхности Солнца. После чего в телескопы можно было увидеть очень высокий столб газа. Его высота достигла огромных размеров — 3200 километров.

Комета Биэлы — двойная комета

Как мы уже узнали, существует множество доказательств того, что кометы со временем разрушаются. Из-за этого они теряют свою яркость и красоту. Можно рассмотреть только один пример подобного случая — кометы Биэлы. Первый раз ее обнаружили в 1772 году. Однако впоследствии ее не раз замечали снова в 1815 году, после - в 1826 и в 1832. Когда ее наблюдали в 1845 году, оказалось, что комета выглядит гораздо большей, чем ранее. Полгода спустя выяснилось, что это была не одна, а целых две кометы, которые шли рядом друг с другом. Что же произошло? Астрономы установили, что год тому назад астероид Биэлы раскололся надвое. В последний раз ученые зарегистрировали появление этой чудо-кометы. Одна часть ее была значительно ярче другой. Больше ее никогда не видели. Однако через время не раз бросался в глаза метеоритный поток, орбита которого точно совпадала с орбитой кометы Биэлы. Этот случай доказал, что кометы способны разрушаться с течением времени.

Что происходит при столкновении

Для нашей планеты встреча с этими небесными телами не предвещает ничего доброго. Большой обломок кометы или метеорит размером приблизительно около 100 метров взорвался высоко в атмосфере в июне 1908 года. В результате этой катастрофы погибло немало северных оленей и было повалено две тысячи километров тайги. Что произошло бы, если бы такая глыба разорвалась над большим городом, таким как Нью-Йорк или Москва? Это стоило бы жизни миллионам людей. А что бы случилось, если бы в Землю попала комета, диаметр которой несколько километров? Как говорилось выше, в середине июля 1994 была «обстреляна» обломками кометы Шумейкера — Леви 9. Миллионы ученых наблюдали за происходящим. Чем бы закончилось для нашей планеты такое столкновение?

Кометы и Земля — представления ученых

Информация о кометах, известная ученым, сеет в их сердцах страх. Астрономы и аналитики с ужасом рисуют в своих умах страшные картины - столкновение с кометой. Когда астероид влетит в атмосферу, это вызовет разрушения внутри космического тела. Оно с оглушительным звуком взорвется, и на Земле можно будет наблюдать столб из метеоритных обломков — пыли и камней. Небо охватит огненно-красное зарево. На Земле не останется никакой растительности, так как из-за взрыва и осколков будут уничтожены все леса, поля и луга. Из-за того, что атмосфера станет непроницаемой для солнечных лучей, на резко станет холодно, а растения не смогут выполнять роль фотосинтеза. Таким образом нарушатся циклы питания морских обитателей. Находясь долгое время без пищи, многие из них погибнут. Все вышеперечисленные события повлияют и на природные циклы. Повсеместные кислотные дожди пагубно скажутся на озоновом слое, так что дышать на нашей планете станет невозможным. Что будет, если комета упадет в один из океанов? Тогда это может привести к губительным экологическим бедствиям: образованию торнадо и цунами. Отличие будет только в том, что эти катаклизмы будут гораздо больших масштабов, чем те, что мы могли ощутить на себе за несколько тысяч лет истории человечества. Огромные волны в сотни или тысячи метров сметут все на своем пути. От поселков и городов ничего не останется.

"Переживать не стоит"

Другие ученые, наоборот, говорят, что нет необходимости переживать о подобных катаклизмах. По их утверждениям, если Земля и приблизится близко к небесному астероиду, то это приведет только лишь к освещению неба и метеоритному дождю. Стоит ли переживать о будущем нашей планеты? Есть ли вероятность того, что нас когда-либо встретит летящая комета?

Падение кометы. Стоит ли бояться

Можно ли доверять всему, что представляют ученые? Не стоит забывать, что вся информация о кометах, записанная выше — всего лишь теоретические предположения, которые невозможно проверить. Конечно, подобные фантазии могут сеять панику в сердцах людей, однако вероятность того, что на Земле когда-нибудь произойдет нечто подобное, ничтожно мала. Ученые, которые исследуют нашу Солнечную систему, восхищаются тем, насколько все продуманно в ее устройстве. Метеоритам и кометам трудно добраться до нашей планеты, поскольку она защищена гигантским щитом. Планета Юпитер, ввиду ее размеров, обладает огромной гравитацией. Поэтому нередко защищает нашу Землю от пролетающих мимо астероидов и остатков комет. То, в каком месте расположена наша планета, наводит многих на мысль, что все устройство было заранее продумано и сконструировано. А если это так, а вы не ревностный атеист, тогда можете спать спокойно, ведь Создатель несомненно сохранит Землю для той цели, для которой ее сотворил.

Названия самых известных

Сообщение о кометах от разных ученых со всего мира составляют огромную базу информации о космических телах. Среди особенно известных можно выделить несколько. Например, комета Чурюмова - Герасименко. Кроме того, в этой статье мы могли познакомиться с кометой Фумейкера — Леви 9 и и Галлея. Кроме них, известна не только исследователям неба, но и любителям комета Садулаева. В этой статье мы постарались предоставить наиболее полную и проверенную информацию о кометах, их строении и контакте с другими небесными телами. Однако, как невозможно объять все просторы космоса, так не получится описать или перечислить все известные на данный момент кометы. Краткая информация о кометах Солнечной системы представлена на иллюстрации ниже.

Исследования неба

Знания ученых, конечно же, не стоят на месте. То, что мы знаем сейчас, не было известно нам каких-то 100 или даже 10 лет назад. Мы можем быть уверены, что неутомимое желание человека познавать просторы космоса и дальше будет толкать его на попытки понять строение небесных тел: метеоритов, комет, астероидов, планет, звезд и других более мощных объектов. Сейчас мы проникли в такие просторы космоса, что размышление над его необъятностью и непознаваемостью повергает в трепет. Многие согласны, что все это не могло появиться само по себе и без цели. У такой сложной конструкции должно быть намерение. Однако многие вопросы связанные со структурой космоса, так и остаются неотвеченными. Кажется, чем больше мы узнаем, тем больше появляется причин исследовать дальше. По сути, чем больше мы приобретаем информации, тем больше понимаем, что плохо знаем нашу Солнечную систему, нашу Галактику, и тем более Вселенную. Однако все это не останавливает астрономов, и они продолжают и дальше биться над загадками бытия. Каждая летящая поблизости комета представляет для них особый интерес.

Компьютерная программа “Space Engine”

К счастью, сегодня исследовать Вселенную могут не только астрономы, но и обычные люди, любознательность которых побуждает их к этому. Не так давно была выпущена программа для компьютеров “Space Engine”. Она поддерживается большинством современных компьютеров среднего класса. Ее можно совершенно бесплатно скачать и установить, воспользовавшись поиском в интернете. Благодаря этой программе информация о кометах для детей будет также весьма интересна. В ней представлена модель всей Вселенной, в том числе всех комет и небесных тел, которые сегодня известны современным ученым. Чтобы найти интересующий нас космический объект, например, комету, можно воспользоваться встроенным в систему ориентированным поиском. К примеру, вам нужна комета Чурюмова - Герасименко. Для того чтобы ее найти, необходимо ввести ее порядковый номер 67 Р. Если же вас интересует другой объект, например, комета Садулаева. Тогда вы можете попробовать ввести ее название латиницей или же ввести ее специальный номер. Благодаря этой программе вы сможете больше узнать про космические кометы.