Кометы, их движение и природа
Слово "комета" в переводе с древнегреческого означает "косматая звезда". Слабые кометы, часто различимые лишь в телескоп, имеют вид круглого или продолговатого светящегося туманного пятнышка, в котором заметно более яркое сгущение, называемое ядром кометы (Рисунок 82).
Так выглядят все кометы, когда они находятся далеко от Солнца. С приближением к Солнцу комета становится ярче, ее туманная оболочка вытягивается в сторону, противоположную Солнцу, иногда образуя светлую полосу - хвост. В таком случае туманная оболочка вокруг ядра называется головой кометы. Яркие кометы хорошо видны невооруженным глазом. Хвост больших комет в виде светлой прямой или изогнутой полосы растягивается почти на половину небосвода.
С древнейших времен внезапное появление на небе кометы с хвостом внушало невежественным людям суеверный страх. Они считали появление кометы предзнаменованием войны, эпидемии или других бедствий. Религиозные люди называли кометы "вестниками божьего гнева". Астрономия выяснила физическую природу комет и законы их движения, не оставив места суевериям, связанным с их появлением. Кометы являются членами солнечной системы. Они обращаются вокруг Солнца по очень вытянутым эллипсам.
Периоды их обращения вокруг Солнца различны - от нескольких лет до десятка тысяч лет и даже больше. Вдали от Земли и от Солнца комета для нас невидима и, лишь приближаясь к ним, становится доступной для наблюдения. Периодическое возвращение к Солнцу и к Земле одной кометы впервые обнаружил английский ученый Галлей в XVII в. Он установил, что эта комета движется, подобно планетам, по закону тяготения и приближается к Солнцу примерно через каждые 76 лет. Галлей вычислил путь этой кометы в пространстве и предсказал год ее следующего появления для земных наблюдателей. Его предсказание блестяще оправдалось, так как комета вернулась около указанного Галлеем срока. Эта комета получила название кометы Галлея. В последний раз ее видели в 1910 г.; в следующий раз она будет видна в 1985-1986 гг. (Рисунок 83).
Рисунок 83 - Орбиты комет Галлея и Энке.
На фоне звездного неба кометы перемещаются постепенно изо дня в день, как планеты, и видны в течение нескольких недель или месяцев. Наблюдая постепенное перемещение каждой кометы на фоне звездного неба, астрономы вычисляют форму, размеры, положение орбиты в пространстве, а также период обращения кометы. На основании этого они предсказывают время следующего появления наблюдавшейся кометы и ее будущий видимый путь по небу. Те кометы, которые, имея длинный период обращения, в последний раз приближались к Земле и к Солнцу до начала научных наблюдений за кометами, появляются для нас неожиданно, но на будущее время их движение становится известным.
Афелии большинства комет с коротким периодом обращения расположены вблизи орбиты Юпитера, а афелии комет, с очень длинными периодами лежат далеко за пределами орбиты Плутона. В перигелии же кометы, которые доступны наблюдению, огибают Солнце вблизи орбиты Земли, а иногда еще ближе к нему.
В настоящее время астрономы открывают и наблюдают ежегодно по нескольку комет, видимых преимущественно лишь в телескоп. Немало комет открыто советскими учеными.
Ф. А. Бредихин.
Знаменитый русский ученый Ф. А. Бредихин исследовал форму кометных хвостов, всегда направленных прочь от Солнца. Он установил, что из ядра кометы все время выбрасываются мелкие частицы. На них действует сила отталкивания, направленная от Солнца, поэтому эти частицы удаляются от Солнца и от ядра, образуя поток частиц, наблюдаемый нами в форме хвоста кометы (Рисунок 84).
Рисунок 84 - Хвост кометы растет с приближением ее к Солнцу и всегда направлен прочь от него.
Бредихин доказал, что в хвостах почти прямой формы сила отталкивания превышает притяжение этих частиц к Солнцу в десятки раз и больше. В хвостах, изогнутых наподобие сабли, отталкивание и тяготение, действующие на частицы, выброшенные ядром, в среднем равны друг другу. Бредихин объяснил и многие другие явления, наблюдаемые в кометах.
Известный русский физик П. Н. Лебедев (1866-1912) указал, что, возможно, частицы кометного хвоста отталкиваются давлением солнечного света. Лебедев своими опытами доказал существование давления света. Для крупных тел давление света мало по сравнению с силой тяжести, но сравнимо с ней и даже больше силы тяжести для очень мелких частиц - мельчайших пылинок и газовых молекул, из которых состоят хвосты комет. В образовании газовых хвостов комет, несомненно, играют роль и электромагнитные силы, на что с гениальной прозорливостью указывал еще М. В. Ломоносов и что находит подтверждение в работах ученых последнего времени.
Изучение комет показало, что крупные твердые частицы находятся только в ядре кометы, где они, по-видимому, сцементированы замерзшими газами. Ядро кометы холодное и светит отраженным солнечным светом. По-видимому, оно все состоит из смеси замерзших газов и пылинок. Массы и диаметры кометных ядер меньше, чем массы и диаметры мелких астероидов. Под действием солнечного тепла из ядра выделяется разреженный газ, образующий оболочку, а если его много, то голову и хвост кометы. Иногда ядро выбрасывает из себя в хвост и мелкую пыль.
Хвост кометы иногда имеет длину, сравнимую с расстоянием от Земли до Солнца, а голова кометы часто больше Солнца, но и голова и хвост состоят из крайне разреженного вещества. Поэтому, если комета заденет Землю (что уже бывало), то никакой опасности для Земли это не представит, хотя в состав головы кометы входят пары углерода и циан, а в составе ее хвоста есть окись углерода (угарный газ). Благодаря значительной разреженности кометных газов их примесь к земной атмосфере неощутима. Холодное (не тепловое) свечение газов в кометах целиком вызывается лучами Солнца.
Комет в солнечной системе множество - так же много, "как рыб в океане", - говорил Кеплер.