В поисках комет - Комета Галлея
В большинстве случаев новые кометы открывают фотографическим способом, примерно так же, как была открыта комета Когоутека.
Воспользоваться этим способом могут и юные любители астрономии. Нужно систематически фотографировать с помощью обычного фотоаппарата или астрографа одни и те же участки звездного неба и тщательно сравнивать между собой полученные фотографии. Кстати, подобным способом можно обнаружить не только кометы, но и некоторые другие объекты, например новые или сверхновые звезды и т. п. О них речь пойдет в главе, посвященной переменным звездам.
Яркие кометы удается заметить и визуально, с помощью бинокля, бинокуляра или телескопа. Такие кометы обычно находятся неподалеку от Солнца, и их можно увидеть либо в восточной стороне неба перед восходом Солнца, либо в западной стороне после его захода. Эти области неба трудно фотографировать, и потому любительские наблюдения подобного рода представляют немалую научную ценность. Но для того чтобы рассчитывать на успех, юный любитель должен очень хорошо знать соответствующие участки звездного неба, в особенности расположение объектов, которые легко спутать с кометами, - туманностей и шаровых звездных скоплений.
Хотя кометы перемещаются по своим орбитам с очень большими скоростями, из-за огромных расстояний они кажутся неподвижными. Но если изо дня в день отмечать положение кометы на звездной карте, ее смещение относительно звезд можно зарегистрировать.
Научную ценность представляют и последовательные снимки появившейся кометы. Однако для обработки подобных фотографий необходимы специальные приборы. И если вам удастся получить серию хороших снимков кометы, советуем обратиться в одну из ближайших обсерваторий за помощью и консультацией.
Вполне по силам юным астрономам оценка блеска комет. Подобные наблюдения очень важны, поскольку изменения блеска комет тесно связаны с колебаниями солнечной активности. Кометы служат как бы своеобразными индикаторами активности нашего дневного светила.
Оценка общего блеска кометы осуществляется путем сопоставления с соседними звездами. Для этого лучше всего выбрать среди окружающих звезд две звезды: одну яркую и другую более слабую. Сравнение производится по способу, получившему название метода Пиккеринга. Он будет подробно описан в главе о наблюдениях переменных звезд. Звездные величины звезд сравнения можно найти в каталоге, а если для выбранных вами звезд таких данных не окажется, их можно запросить в ближайшей обсерватории.
Сравнивать блеск кометы с блеском контрольных звезд не так-то просто; комета видна в телескоп как небольшое туманное пятнышко, а звезды - как точки. Необходимо прибегнуть к маленькой хитрости. Нужно выдвигать окуляр до тех пор, пока выведенное из фокуса изображение кометы приблизительно не сравняется по своим размерам с выведенными из фокуса изображениями звезд. И только после этого следует производить сравнение блеска.
Комета Галлея (1984-1986)
Одной из самых знаменитых комет, когда-либо наблюдавшихся в небе Земли, является комета Галлея, возвращающаяся к Солнцу через каждые 75-76 лет.
Подобно многим другим кометам, комета Галлея движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, удаляясь от него на максимальное расстояние, в 18 раз превосходящее расстояние от Солнца до Земли, и почти достигая при этом орбиты самой далекой планеты Солнечной системы - Плутона. Плоскость, в которой движется комета, наклонена под углом 18° к плоскости земной орбиты. В отличие от планет, которые обращаются вокруг Солнца в направлении против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса Земли), комета Галлея перемещается в направлении по часовой стрелке.
Проходя вблизи Солнца, комета приближается к нему на минимальное расстояние - около 900 млн. км. В этой точке - перигелии - она находится между орбитами Меркурия и Венеры.
Комета Галлея
Последний раз комета Галлея приближалась к Солнцу и Земле в 1909 - 1911 годах. Изучение различных исторических источников привело астрономов к выводу, что это было ее двадцать девятое появление. Как отмечалось выше, кометы обычно представляют собой сравнительно недолговечные небесные тела. Судя по всему, комета Галлея является исключением из этого правила. Сведения о ее появлениях прослеживаются вплоть до 240 года до н. э., то есть на протяжении более двух тысячелетий. По всей вероятности, такая «живучесть» кометы Галлея объясняется прежде всего обратным направлением ее движения. Вследствие этого она довольно быстро расходится со встречными планетами противоположными курсами и подвергается воздействию их разрушающего тяготения на протяжении сравнительно коротких промежутков времени. Кроме того, благодаря большому периоду обращения кометы Галлея ее сближения с планетами повторяются относительно редко. Тем не менее возмущения орбиты кометы Галлея все же происходят, и это сказывается на периоде ее обращения: он колеблется от 74 до 79 лет.
Наблюдать комету Галлея непосредственно можно в тот период, когда она находится вблизи перигелия. Согласно расчетам, основанным на имеющихся данных о предыдущих прохождениях кометы Галлея вблизи Солнца и результатах последних наблюдений, она в очередной раз должна приблизиться к нему в конце 1985 года и пройти через перигелий 9 февраля 1986 года.
В конце 1982 года приближающуюся комету уже можно было фотографировать с помощью наиболее крупных телескопов. Примерно в ноябре 1985 года она станет видна в бинокль. На минимальном расстоянии от Земли, равном 900 млн. км, комета пройдет в октябре 1985 года. В декабре того же года ее можно будет наблюдать невооруженным глазом, но вряд ли она будет слишком яркой.
Второй удобный период для наблюдения приходится на весну 1986 года, когда комета будет удаляться от Солнца. В этот период в Северном полушарии она будет находиться довольно низко над горизонтом.
Как мы уже говорили, ядра комет, по современным представлениям, состоят главным образом из замерзших газов - иными словами, из грязного льда или снега. Это в основном обычный водный лед, а также лед из углекислого газа и окиси углерода. Примерно одну треть массы кометных ядер составляют различные каменистые вещества.
Когда комета приближается к Солнцу на расстояние порядка 600- 700 млн. км и под действием солнечного излучения газы, содержащиеся в ее ядре, начинают испаряться, они выносят наружу каменистые и ледяные частицы. Ледяные частицы тут же испаряются, окутывая ядро туманной оболочкой - атмосферой кометы. Эта оболочка непрерывно рассеивается в космическом пространстве, одновременно пополняясь выделяющимися из ядра газами. Под действием солнечного ветра и светового давления солнечных лучей кометные газы и твердые частицы уносятся в сторону, противоположную Солнцу, образуя светящийся хвост.
Разрушение комет под действием планетных возмущений приводит к образованию метеорных потоков. Такой поток связан и с кометой Галлея, хотя она до сих пор не разрушилась и продолжает существовать. Выделяемые ядром крупные пылевые частицы постепенно от него удаляются, одни - обгоняя ядро, другие - отставая от него и продолжая при этом двигаться по тому же пути, что и сама комета. С течением времени такие частицы растягиваются вдоль всей орбиты, образуя метеорный поток.
Ежегодно Земля в своем движении вокруг Солнца дважды - в начале мая и в конце октября - пересекает район орбиты кометы Галлея. И тогда наблюдаются метеоры, порожденные частицами, движущимися по этой орбите. Майские метеоры, связанные с кометой Галлея, можно наблюдать в период с 30 апреля по 11 мая, незадолго до рассвета, когда на юго-востоке поднимается над горизонтом созвездие Водолея. По латинскому названию этого созвездия, в котором расположен радиант метеорного потока, - Aquarius, - он получил название майских Акварид. Вблизи его радианта находятся звезды (эта) и (гамма) Водолея.
Радиант октябрьского метеорного потока расположен в созвездии Ориона, вследствие чего эти метеоры получили название Орионид. Максимальное их число наблюдается около 21 октября.
В мае Земля проходит несколько ближе к орбите кометы Галлея (которая является осью метеорного потока), чем в октябре, и пересекает при этом более насыщенную частицами часть роя. Однако в связи с тем, что в наших широтах радиант майских Акварид поднимается над горизонтом значительно ниже, чем радиант октябрьских Орионид, в октябре удается наблюдать большее число метеоров, чем в мае.
Хотя и майские Аквариды и октябрьские Ориониды наблюдаются уже довольно давно, пространственная структура метеорного потока, связанного с кометой Галлея, до сих пор изучена недостаточно. Поэтому изучение Акварид и Орионид представляет немалый научный интерес. В решении этой задачи большую помощь ученым могут оказать юные любители астрономии.
Основная цель наблюдения метеоров, связанных с кометой Галлея, в годы, предшествующие ее появлению и следующие за ним, - изучение структуры этого потока. Кроме того, такие наблюдения могут принести ценные сведения об интенсивности, с которой протекает процесс выделения ядром кометы крупных каменистых частиц, и о характере их рассеяния вдоль орбиты.
Всесоюзное астрономо-геодезическое общество осуществляет широкую программу наблюдений майских Акварид и октябрьских Орионид, рассчитанную на период до 1989 года.
В принципе наблюдения Акварид и Орионид не отличаются от тех, которые были описаны в главе, посвященной метеорным исследованиям. Но ввиду того, что наблюдения требуют определенного единообразия, отметим специально те условия, которых следует придерживаться при их проведении.
1. Наблюдения ведутся каждым наблюдателем независимо.
2. Наблюдения начинаются в 00 минут любого часа и длятся в течение 50 минут.
3. Перерывы между наблюдениями - 10 минут.
4. Наблюдатели располагаются лежа, лицом к югу, горизонтально или в слегка наклонном положении, наиболее удобном при длительных наблюдениях.
5. Центр поля зрения следует выбрать в зените или на высоте 60° над точкой юга. При коллективных наблюдениях целесообразно разделиться на две группы. Одна группа должна вести наблюдения в околозенитной области, а другая - в области, расположенной к югу от зенита.
6. Место для наблюдения следует выбирать с таким расчетом, чтобы поле зрения ничем не было ограничено.
7. Перед началом наблюдений в протоколе следует записать:
а) дату наблюдений с учетом перехода через полночь (например: 3/4 мая 1985 года);
б) фамилию, имя и отчество наблюдателя, его возраст;
в) сведения, характеризующие опытность наблюдателя (примерное число метеоров, наблюдавшихся ранее);
г) сведения о месте наблюдений: название населенного пункта, широту и долготу, а также разницу между московским и местным временем - ДТ;
д) сведения о моменте начала наблюдений, окончания наблюдений и продолжительности каждого промежутка времени, в течение которого наблюдения велись, с точностью до минуты.
8. Перед началом каждого очередного интервала наблюдений необходимо также отмечать предельную звездную величину звезд, видимых вблизи центра поля зрения, и условия наблюдения (наличие Луны, облаков, тумана, мешающих наблюдениям огней, фонарей и т. п.).
9. Все записи должны проводиться вслепую. Подсветку применять не следует.
10. Для каждого метеора отмечаются:
а) звездная величина в максимуме блеска;
б) принадлежность метеора к данному потоку (отмечается буквой «П» после звездной величины).
11. Во время наблюдений взгляд наблюдателя должен свободно блуждать по полю зрения. Задерживать его на отдельных звездах не рекомендуется, так как при этом резко сужается поле зрения. Следует также избегать разговоров, музыки и других внешних раздражителей.