Читать интересную книгу Удивительная Солнечная система - Александр Громов

Противоположный пример: комета Холмса. Это заурядная комета из семейства Юпитера, открытая еще в XIX веке. Как все кометы этого семейства, она слабая, поскольку уже давно короткопериодическая и слишком часто проходила перигелий, так что минеральной «грязи» на ее поверхности предостаточно. Во время очередного возвращения к Солнцу в 2007 году никто не ждал от этой кометы чудес. Слабая, телескопическая, она была интересна лишь немногим астрономам, занимающимся кометами, да небольшому числу любителей, владеющих солидными телескопами. И вот 24 октября 2007 года комета Холмса вспыхнула, да еще как! Из тусклого объекта 17-й звездной величины она засияла как светило 3-й величины, то есть увеличила свою светимость более чем в полмиллиона раз! Комета была прекрасно видна как «лишняя» туманная звезда в созвездии Персея. Округлая кома этой кометы достигла в диаметре 1,4 млн км, то есть немного превзошла диаметр Солнца, что нечасто бывает с кометами. И это при ядре поперечником всего-навсего 3,6 км! Профессиональные астрономы и любители с восторгом накинулись на комету. В те дни ее наблюдали миллионы людей. Правда, длинного яркого хвоста наблюдатели не дождались – с трудом различался лишь какой-то неубедительный «крысиный хвостик», но дело тут было в неудачном взаимном расположении Солнца, Земли и кометы – хвост почти весь прятался за комой.

Комета Холмса и прежде иногда преподносила сюрпризы, вспыхивая на 3–4 звездных величины, но чтобы сразу на 14 звездных величин – такого еще не бывало и никем не ожидалось. О причинах вспышки, впрочем, не пришлось гадать, они были очевидны: взлом газами толстого слоя грязной корки и взрывоподобное истечение их в пространство. Учитывая значительное на тот момент расстояние кометы от Солнца, можно предположить, что ядро кометы испытало столкновение с крупным метеоритом (или маленьким астероидом, не суть важно), каких в Солнечной системе многие миллионы. Метеорит, естественно, пробил минеральную корку на поверхности ядра и, во-первых, выбросил в пространство великое множество ледяных осколков, а во-вторых, уничтожил преграду на пути газов, стремящихся вырваться наружу.

Сказанное заставляет задуматься: так ли уж вечны кометы? Ведь при каждом приближении к Солнцу они безвозвратно теряют часть вещества – теряют даже в том случае, если в ядро не врежется какой-нибудь метеорит. Ядро кометы слишком мало, чтобы по мере удаления от Солнца вновь собрать своим притяжением значительную часть комы, а тем более хвоста. Размеры ядер многих комет измерены и находятся в диапазоне от какой-нибудь жалкой сотни метров до десятков километров. Ядро знаменитой кометы Галлея – грушевидное тело с максимальным поперечником около 6 км (рис. 85). Где уж столь малому телу притянуть обратно потерянные газ и пыль! Очень не зря кометы образно именуются «видимым ничто» – громадные размеры комы и хвоста при совершенно ничтожной массе. На рис. 86 показано ядро другой кометы.

Показательна нетипичная комета Вискара 1901 года, имевшая четыре очень ярких хвоста, раскинутых веером, и ядро, лишенное туманной оболочки. Как мог произойти такой «уродец»? Вероятно, следующим путем: газ бурно фонтанировал сквозь проломы в минеральной корке, и скорость его истечения была достаточно высока, чтобы он сразу же улетал в пространство, образуя хвосты и не задерживаясь в крайне слабом гравитационном поле ядра.

Рис. 85. Ядро кометы Галлея

Рис. 86. Ядро кометы Хартли-2

В фантастическом рассказе «Союз пяти» А.Н. Толстой говорил устами одного из персонажей о влиянии тяготения кометы Биелы на стабильность системы Земля – Луна. Сейчас эти строки нельзя читать без улыбки. Притяжение комет столь ничтожно мало, что ученым, занимающимся вопросами небесной механики, и в голову не придет учитывать его в расчетах. Если что и пострадает при тесном сближении кометы и любой из планет, так это комета. Ощутит ли на себе мчащийся автомобиль воздействие комара, пролетевшего рядом и попавшего в вихревой поток? Ни в малейшей степени. Несладко придется комару, а не автомобилю.

Непрочность комет показала всему миру как раз комета Биелы, разделившаяся в 1845 году надвое на глазах изумленных наблюдателей. Ее наблюдали двойной в 1852 году, после чего потеряли. По-видимому, комета разрушилась полностью, дав начало метеорному потоку.

Распадались на части и другие кометы, например, комета Брукса в 1889 году явилась в сопровождении четырех «попутчиков» – небольших комет, каждая из которых, однако, имела хвост. В следующие появления наблюдалась только главная комета, а «попутчики», несомненно отпочковавшиеся от нее, исчезли. Разваливались и некоторые другие кометы.

Закономерен ли такой итог их жизни? По-видимому, нет. Приглядимся повнимательнее к семейству Юпитера. Оно многочисленно (рис. 87), но в нем нет ярких комет. Каждый год «ловцы комет» открывают новые кометы из этого семейства, и все они телескопические, причем нужен не самый скромный телескоп, чтобы зафиксировать комету хотя бы на фотографии. Комы этих комет малы и слабы, хвосты коротки и тоже слабы. Вполне естественно: за свою долгую жизнь эти кометы отдали уже очень много газа и гораздо меньше (в процентном отношении) пыли. Их ядра покрыты толстой коркой, и можно с полной уверенностью утверждать, что в очередном перигелии из такого ядра выделится мало газа, если только ядро не стукнет метеорит. А что же будет с этими кометами дальше?

Ответ очевиден и скучен: очень старые кометы практически перестают выделять газ даже в перигелии и все больше начинают напоминать астероиды. И действительно, такие объекты известны. Они образуют как бы промежуточный класс между кометами и астероидами. Бывает, что такой объект считается кометой, а бывает, что астероидом. Некоторые из этих тел носят двойные обозначения – как кометы и как астероиды.

Рис. 87. Орбиты некоторых комет системы Юпитера

Если говорить об орбитах, то прежде всего приходит на ум комета Отерма из семейства Юпитера. Орбита этой кометы типично астероидная. Она целиком заключена между орбитами Марса и Юпитера, и, если бы не слабая туманная оболочка вокруг этого объекта, считаться бы ему заурядным астероидом.

Другой пример – астероид Фаэтон из числа потенциально опасных для Земли объектов. Когда выяснилось, что «планеты Ольберса» никогда не бывало, припасенное для нее имя Фаэтон оказалось невостребованным, и его дали маленькому пятикилометровому астероиду, который, двигаясь по сильно вытянутой орбите, в перигелии приближается к Солнцу втрое ближе Меркурия. Очень похоже на то, что Фаэтон – не настоящий астероид, а «выгоревшее» кометное ядро, в котором уже просто не осталось льда. Если это так, то комета-прародительница имела когда-то очень солидное ядро, наверняка не менее 10-20 км в поперечнике, а может быть, и гораздо больше.

Наиболее ярки долгопериодические или вовсе непериодические кометы. Оно и понятно: их визиты во внутренние области Солнечной системы редки, и потеря вещества для них не столь актуальна. Хотя… это лишь вопрос времени. Возьмем хоть ярчайшую комету Донати 1858 года. По некоторым свидетельствам, эта комета была так ярка, что предметы в ее свете отбрасывали заметные тени. В следующий раз эта комета вернется в XXXIX веке, иными словами, период ее обращения – около 2000 лет. Не слишком удивительно, что комета была столь яркой! Однако нет сомнений, что комета Донати (и уж тем более комета Галлея) когда-нибудь потеряют столько льда, что не будут превосходить яркостью слабенькие кометы системы Юпитера. Произойдет это еще нескоро, но обязательно, если только какая-нибудь причина не заставит комету изменить орбиту так, что она станет гиперболической, ведущей в бесконечность…

Главная из этих причин – гравитация планет-гигантов. Второстепенная – реактивный эффект при выбрасывании струй газа. Между прочим, из-за реактивного эффекта приближение даже хорошо известных комет до сих пор не может быть предсказано абсолютно точно. Разница во времени в несколько суток и в положении на небе в несколько градусов – вполне заурядные явления.

Но сближения комет с Юпитером влияют на их орбиты гораздо сильнее. Именно Юпитер виновен в том, что некоторые периодические кометы после сближения с ним навсегда покидают пределы Солнечной системы. Нередко бывает и наоборот: комета с практически параболической орбитой, сблизившись с Юпитером, становится периодической кометой. Бывают и более изощренные сценарии.

В марте 1993 года известные «ловцы комет» Кэролайн и Юджин Шумейкеры совместно с Дэвидом Леви открыли новую комету, получившую название кометы Шумейкеров – Леви-9.

Уже на момент открытия ядро кометы выглядело разрушенным и распавшимся на несколько фрагментов. Вычисления показали, что 9 июля 1992 года комета прошла чрезвычайно близко от Юпитера – на расстоянии половины его радиуса. Притяжение планеты-гиганта разорвало ядро кометы минимум на 22 фрагмента и перевело их с гелиоцентрической орбиты на околоюпитерианскую. Поскольку ядро кометы изначально было весьма солидным (20-километровым), каждый фрагмент представлял собой небольшую, но полноценную комету. У всех была кома, а у многих и заметный хвост. Вытянувшись цепочкой, этот кометный выводок (рис. 88 на цветной вклейке) совершил один оборот вокруг Юпитера по очень вытянутому эллипсу с двухлетним орбитальным периодом. Расчеты показали, что первый оборот осколков кометы вокруг Юпитера будет и последним. И действительно, в июле 1994 года фрагменты кометы Шумейкеров – Леви посыпались на Юпитер. Один за другим кометные ядра вонзались в облачный покров гигантской планеты, каждый раз вызывая колоссальный взрыв. К великому сожалению, все до единого фрагменты упали на невидимой с Земли стороне Юпитера. Астрономы чуть локти себе не кусали: самое «вкусное» осталось за кадром. Но Юпитер вращается быстро, и уже очень скоро астрономы смогли наблюдать округлые темные пятна – пробоины в облачности, обнажившие глубокие слои атмосферы.