Когда прилетит комета. Удивительная история кометы галлея
> Галлея
Комета Галлея, запечатленная в 1986 году
– комета Солнечной системы: период обращения, фото, история исследования, год кометы Галлея, эксцентриситет, когда прилетит, большая полуось.
Комета Галлея – короткопериодическая комета, прибывающая к нашей планете каждые 75 лет. Последний раз мы видели ее в 1986 году. Если вам интересно, когда прилетит обратно, то Земля ожидает ее возвращения в 2061 году.
Комету назвали в честь Эдмунда Галлея, исследовавшего ее прибытие в 1531, 1607 и 1682 годах. Он понял, что все три кометы выступают единственным возвращающимся объектом. Так ему удалось предсказать, что 1758-й следует воспринимать как год кометы Галлея.
Галлей не дожил до этого момента, но его выводы оказались верными. Более того, сделанные им расчеты показали, что некая категория комет постоянно возвращается к Земле. В 1986 году земные телескопы следили за прибытием кометы Галлея, а некоторые космические корабли даже планировали взять образцы.
За ней сложно наблюдать, потому что период кометы Галлея охватывает десятки лет. Поэтому ученые концентрируются на других объектах, чтобы сравнивать и выводить характеристики класса. К примеру, анализ 67Р/Чурюмова-Герасименко показал, что вода на кометах по составу отличается от земной.
История кометы Галлея
Первая запись о комете оставлена в 239 году до н. э. Числится в китайских хрониках Шин Ши и Вэнь Сян Тун Кхао. Древние греки оставили запись в 466 г. до н. э. Возвращение зафиксировали в Вавилоне в 164 и 87 гг. до н.э. Эти тексты важны, потому что позволяют изучить ее орбитальный путь в прошлом.
Прибытие в 1301 году вдохновило художника Джотто на картину «Звезда Вифлеема», повествующая о победе Уильяма Завоевателя. На тот момент ученые думали, что каждое событие говорит о прилете нового объекта. Часто в них видели вестников катастроф. Это заметно и по пьесе Шекспира «Юлий Цезарь», где в одной из строк говорится, что кометы знаменуют смерть царей.
Обнаружение периодичности кометы Галлея
Еще при жизни Шекспира астрономы склонялись к мысли, что в центре Солнечной системы стоит Солнце. Прошло много лет, пока установилась целая мощная концепция, заставляющая по-новому взглянуть на наше место во Вселенной (гелиоцентрическая система).
В 1705 году Эдмунд Галлей закончил изучать 24 кометы и опубликовал «Астрономическую сводку комет», где отметил объекты, прибывшие в 1337-1698 гг. Три из них по орбитам и прочим параметрам совпадали, и он предположил, что все это единый объект. Он также рассчитал, что ее прибытия стоит ожидать в 1758 году.
Комета прилетела в срок и за ней следили вдохновленные ученые со всего мира. Комета Галлея представлена на фото ниже.
Особенно впечатляющим было возвращение кометы в 1910 году, потому что она приблизилась к нам на 22.4 млн. км. Именно в этот год мы получили первое ее фото. Удивительно, что Марк Твен точно предсказал свою смерть. Он написал, что прибыл с кометой в 1835 году и уйдет со следующим прилетом. Это случилось 21 апреля 1910 года.
Космическая эра
В 1986 году человечество смогло впервые задействовать в исследовании космические корабли. И это был удачный момент, потому что она подошла близко к планете. К комете отправилось несколько аппаратов, именованных «Армада Галлея». Советско-французская миссия Вега-1 и 2 отправились к объекту и одному даже удалось запечатлеть ядро. От Японии также полетело два зонда.
Поступили фото кометы Галлея и от НАСА International Cometary Explorer, функционирующего с 1978 года. Фотографии добыты на удаленности в 28 млн. км.
Прибытие кометы знаменовало и трагическое событие. За ней планировал следить экипаж Челленджера STS-51L. Но 28 января корабль взорвался при взлете и 7 астронавтов погибло.
До повторного прибытия ждать еще десятки лет, но мы можем следить за космическими остатками в пространстве. Речь идет о метеоритном дожде Орионид в октябре.
В 2061 году комета Галлея расположится на той же стороне от Солнца, что и Земля и будет намного ярче. Ученые считают, что ее периодичность все еще остается сомнительной, потому что столкновения с любым объектом оттолкнет ее на тысячи лет.
По предсказанию ее яркость должна достигнуть кажущейся величины в -0.3. Есть также объекты, входящие в «кометы семейства Галлея». Они сходятся по орбитальным характеристикам. Но есть и несоответствия, а значит они могут обладать иным происхождением. Возможно, это участники облака Оорта или созданы от кентавров (между Юпитером и поясом Койпера).
В ожидании кометы ученые не сидят сложа руки. В 2014-2016 гг. нам представилась удивительная возможность посетить комету 67Р/Чурюмова-Герасименко и проанализировать образцы. Таким же образом исследователи изучили 81Р/Вильда и 9Р/Темпель.
Фотографии кометы Галлея
Комета Галлея в 1986-м
Комета в обзоре Обсерватории Столовой Горы
13 января 1986 года Джеймс Янг зафиксировал на фото комету Галлея из Обсерватории Столовой Горы с помощью 24-дюймового отражательного телескопа. Созданные в экспозиции полосы – звезды на территории Водолея. На снимке выделяется кома и вытянувшийся на 725000 км заряженный ионный хвост.
Комета в 1910 году
Комета в обзоре Джотто
13 марта 1986 года многоцветная камера аппарата Джотто зафиксировала кометное ядро при отдаленности в 600 км.
Комета Галлея в обзоре Алмазной Горы
Комета Галлея может быть захваченной
Комета Галлея в обзоре Маунт-Вильсон
| Первооткрыватель: | Наблюдалась в глубокой древности; названа в честь Эдмунда Галлея, открывшего периодичность появления |
| Дата открытия: | 1758 (первый предсказанныйперигелий) |
| Альтернативные обозначения: | |
| Характеристики орбиты | |
|---|---|
| Эксцентриситет | 0,9671429 |
| Большая полуось | 2,66795 млрд км (17,83414 а. е.) |
| Перигелий | 87,661 млн км (0,585978 а. е.) |
| Афелий | 5,24824 млрд км (35,082302 а. е.) |
| Период обращения | 75,3 г |
| Наклонение орбиты: | 162,3° |
| Последний перигелий: | 9 февраля 1986 |
| Следующий перигелий: | 28 июля 2061 |
| Физические характеристики | |
| Размеры: | 15×8 км, 11 км (в среднем) |
| Масса: | 2,2·10 14 кг |
| Средняя плотность: | 600 кг/м³ (оценки варьируются от 200 до 1500 кг/м³) |
| Альбедо: | 0,04 |
| Порождаемые метеорные потоки | эта-Аквариды, Ориониды |
Накануне нового десятилетия ХХ века мировая общественность подверглась очередной серьезной встряске. Причиной оказалась не война и не очередная революция. На этот раз угроза исходила не от людей, а прямо с неба: в 1910 году ожидалось очередное появление кометы Галлея.
Английский ученый Эдмунд Галлей в начале XVIII века стал первым астрономом, которому удалось вычислить орбиту кометы и, соответственно, предсказать появление небесного тела у Солнца. Яркая, хорошо заметная с Земли невооруженным глазом, с относительно небольшим периодом возвращения (75-76 лет), комета Галлея быстро сделалась самой знаменитой «небесной странницей». По вычислениям астрономов в мае 1910 года Земля должна была пройти сквозь хвост кометы, растянувшийся на десятки миллионов километров. В новейших снимках спектра кометы обнаружились полосы циана (синерода) — ядовитого газа. Публике он стал хорошо известен из криминальных сводок: цианистый калий уже был в Европе популярным ядом самоубийц. Поэтому никогда еще возвращения этой кометы не ждали с таким интересом и тревогой.
О происхождении и физических свойствах хвоста кометы почти ничего не было известно, ученые вместе с журналистами гадали о возможных последствиях. Комета стала не просто традиционным вестником бед, но и непосредственной их причиной: на архаические представления наложились наукообразные.
Но паника в обществе началась задолго до появления кометы-отравительницы. В обстановке тревожного ожидания Галлеи в самом начале 1910 года на небе Южного полушария внезапно появилась другая яркая комета, видимая даже на дневном небе (Большая январская комета С/1910 А1). В печати начинается путаница: никто уже не знает, где Галлея, у какой из комет нашли яд в хвосте — и вообще, разные ли это кометы или одна. «Петербургский листок» в конце января заявлял: «В настоящее время подавляющее большинство иностранных газет констатирует, что комета А. есть именно комета Галлея, явившаяся на год раньше, чем астрономами было вычислено». Сами астрономы, конечно, уже неоднократно заявляли, что это две разные кометы.
Комета и мир
Известие об отравленном хвосте и неожиданное появление второй кометы подогрело без того жаркие споры и домыслы, повсеместно возникавшие вокруг нового явления. То и дело кометам приписывали все новые разрушительные силы — наводнения во Франции, снежные бури в Рязанской области или даже остановку трамваев.
«Корресп. Berliner Tagebl. телеграфирует об удивительном явлении, имевшем место около Флоренции. Между Вальей и Сампьеро пошел дождь маленьких круглых раскаленных метеоритов. Дороги, поля и виноградники сплошь покрыты ими. Большая часть насаждений погибла. После этого огненного дождя тучи разверзлись и была видна сияющая комета. Население в страхе служит молебны».
С нами небесная сила!
Что-то неладно на свете,
Слушать нам больше не мило
Толки о новой комете!
Ждали комету Галлея.
Вдруг появилась другая;
Тайной загадочной вея,
Светит, на небе сияя.
<...>
Как-то у нас обойдется?
Беды все ближе и ближе.
Где-то земля уж трясется,
И наводненье в Париже.
Эйфеля башня осела,
Люди те ходят в тревоге;
Верно, комета задела
Башню хвостом по дороге!
Приближение комет стало благодатной темой для периодической печати — во многом общие приступы паники самой же прессой и провоцировались. Газеты сообщали о массовых исповедях в парижских церквях, о забастовках рудокопов в США, о росте числа сумасшедших в Италии и о французских шарлатанах, наладивших производство средств для спасения от отравляющего газа кометы — бутылок с воздухом, специальных «антикометных» таблеток и даже зонтиков. Предприимчивые люди в Англии предлагали желающим арендовать для спасения субмарину. Всему виной была комета.
Комета в России
Один из корреспондентов газеты «Утро России» позже заявлял:
«Можно с гордостью сознаться, что „русские варвары“, как нас любят величать западноевропейские друзья, оказались в деле кометы Галлея много культурнее наших европейских соседей... Ни самоубийств, ни молебствий, ни волнений — словом, ни намека на то, чем сопрово-ждалось ожидание „конца мира“ в других странах. Русское общество и даже простой народ отнеслись трезво и спокойно ко всем ожиданиям, ни с какой стороны не соответствовавшим действитель-ности. Теперь, говорят все, можно спокойно пожить еще 75 лет до, возможно, новой встречи кометы с землей».
На самом деле январская комета в России также вызывала различные домыслы и приступы истерики.
«16 января в 5 часов вечера на северо-западе небосклона появилась комета, занимала она вертикальное положение, хвост узкий, обращен кверху, несколько изгибаясь по направлению к югу; цвет желтоватый. <...> Комета вызвала много толков среди крестьян: старые люди, особенно женщины, считают ее предзнаменованием скорого свето-преставления. Грамотеи рассуждают, что по Евангелию еще не выходит: уменьшение веры и любви между людьми признают, умножение пороков и бедствий налицо, но вот Антихрист не народился».
Как и на Западе, приближением комет воспользовались и предприимчивые люди для собственной выгоды. В Москве вновь активизировалась секта Братца Иоанна Братец Иоанн — Иван Чуриков (1861-1933), лидер духовного движения чуриковцев. Проповедовал идею духовного спасения через отказ от алкоголя и курения. Выступал против переписи населения, неоднократно сидел в тюрьмах, основал близ Вырицы колонию трезвенников. В 1929-м был арестован ОГПУ. , проповедовавшая теперь и тайное знание о кометах. Сообщали, что в Твери появление кометы уже использовано какими-то ловкими предприни-мателями. На бойких улицах города подозрительные субъекты продают брошюру «Комета Галлея и кончина мира».
«Братец Иоанн на днях устраивал многолюдное собрание на „живо-трепе-щущие темы“. Для характеристики приводим некоторые отрывки из его проповеди. „Вот был съезд насчет зеленого змия, но ничего из него не вышло, потому что съехались на него зеленые змии“. „Вот теперь, говорят, прилетит какой-то хвост-комета, предполагают, что заденет за Землю, а я говорю: сами бестолковые люди задевают головами за Пушкина и Лермонтова (!)“.
Тысячная толпа наивных, по преимуществу женщин, слезливо всхлипывает, поддакивая Братцу.
Дела Братца, видимо, расширяются: в помещении устроены усовершенствованная вентиляция и электрическое освещение».
Комета Галлея над Пятой авеню и Бродвеем в Нью-Йорке. Открытка 1910 года
Steve Shook / Flickr
С другой стороны, многие представители ученого сообщества делали все возможное, чтобы успокоить население. Большую популярность приобрели различные публичные лекции, где некий профессор А. А. Иванов уверял слушателей в том, что комета безопасна и пролетит она на почтенном расстоянии от Земли. Зачастую полученные из газет или общественных лекций сведения о комете имели обратный эффект. Например, информация о ядовитом газе, содержащемся в хвосте кометы Галлея, иногда принимала абсурдные формы.
«Вчера и третьего дня в редакцию неоднократно обращались по теле-фону обыватели, утверждавшие, что в воздухе ими чувствуется как бы „запах спирта“, и боязливо осведомлявшиеся, не находится ли этот странный феномен в связи с приближением кометы Галлея.
Хотя запахи комет Галлея еще не исследованы, но едва ли все же от небесного светила может „разить водкой“.
Если носы наших собеседников по телефону не галлюцинируют, то спиртуозный запах правдоподобнее объяснить усиленной заготовкой спиртного к празднику.
Небесная механика здесь, во всяком случае, ни при чем».
Прилет комет вдохновлял и на разрешение житейских проблем. Так, одна молодая девушка поместила в брачную газету свое объявление с заголовком «Перед кометой», а другая, одевшись кометой, участвовала в конкурсе костюмов. Впрочем, находчивой госпоже Жуковой пришлось довольствоваться лишь вторым местом: первое присудили госпоже Гайдаровой за наряд тыквы.
Явление кометы Галлея послужило также удачным поводом для упражнений в остроумии. Большое распространение получил шарж на одного из лидеров националистического движения в России, сотрудника «Нового времени» Михаила Меньшикова с подписью: «Если произойдет столкновение кометы с Землей, то придется написать статью о засилье инородных элементов». Фельетонисты также радовали публику своими произведениями. Владимир Голиков под псевдонимом Wega в газете «Голос Москвы» выпустил ряд миниатюр, юмористически освещающих реакцию ведущих газет на комету. Среди них кадетская газета «Речь» якобы заявляла о комете следующее:
Появление кометы
Не дает иллюзий прессе
И отнюдь не знаменует
Ослабления репрессий.
Более радикальное «Новое время», симпатизировавшее националистическим кругам, будто бы считало появление кометы иностранной провокацией:
Приближается комета...
Знаем эти мы подходцы!
В этом ближние, наверно,
Виноваты инородцы!
Говорят, они сношенья
Завели с небесным сводом
И Галлееву комету
Отравили синеродом.
В дореформенное время
Им бы не дали потачки,
А теперь, при третьей Думе,
Пребывают власти в спячке.
Находились и тексты в духе полезных советов населению, где апокалиптическая тематика удивительно сочеталась с жизнерадостной интонацией:
Нам минута дорога:
Мир идет к кончине!
На земле стоит булга
По этой причине.Скоро нас кометный хвост
Бросит на лопатки.
Не давайте деньги в рост,
Раздавай остатки!
Литераторы о комете
Известие о комете беспокоило не только массового читателя газет, но и столич-ную интеллигенцию, поэтому не удивительно, что комете посвящались не только «стихотворения на случай» из юмористических газет, но и весьма серьезные тексты известных литераторов. До 1910 года комета уже была вполне традиционным поэтическим образом. Однако пока известие о гибельном синероде не распространилось в обществе, этот образ был весьма привле-кателен, но все же довольно безвинен. В большинстве случаев комета служила, например, метафорой для описания любовных отношений. Так, у Максими-лиана Волошина в венке сонетов «В мирах любви неверные кометы...» (1909), состоящем из 15 стихотворений, комета была центральным образом, но не несла с собой никакой угрозы:
В мирах любви неверные кометы,
Сквозь горних сфер мерцающий стожар —
Клубы огня, мятущийся пожар,
Вселенских бурь блуждающие светы, —Мы в даль несем...
Все изменилось в 1910 году, когда распространились слухи о грозящей Земле катастрофе. Канун возвращения кометы отмечен взрывом упоминаний ее в стихотворениях. Комета стала устойчивым знаком опасности и гибели. В стихотворениях Николая Гумилева комета появлялась несколько раз, она была то кровавого цвета («Портрет мужчины»), то багрового и одновременно голубого («Сон Адама»); у Михаила Зенкевича она представала в образе ядовитой змеи («Сумрачный бог»); у Давида Бурлюка была насыщена ядом («Стансы»).
Символисты острее всего восприняли приближение кометы. Для них она являлась не просто потенциальной угрозой, но и бесспорным знаком конца света. Сергей Соколов (Кречетов) описывал состояние человека, приготовив-шегося безропотно принять смерть от кометы («Последний человек»):
Кометы знак, как кольца змея,
Венчает небо. Так. Пора.
Лежу, недвижный, цепенея,
У охладевшего костра...
Игорь Северянин, поэт-эгофутурист, несмотря на свои эстетические разногласия с символистами, в этом вопросе был с ними солидарен. Более того, он был убежден в том, что комета является не просто символом конца света, но и карой людям за все их грехи, что и высказал в своей поэзе «Секстина. Предчувствие — томительней кометы...»:
Как просветлел божественно во тьме ты!
Пророчески-туманные приметы;
Они — костры, но те костры — везде...
Народный гений, замкнутый в нужде,
Один сумел познать мечту кометы
И рассказать о мстительной звезде.Я вижу смерть, грядущую в звезде,
И, если зло затерянной во тьме ты,
Пророк поэт языческой приметы,
Мне говоришь об ужасах кометы,
Сливаюсь я с тобой и о нужде
Хочу забыть: к чему? ведь смерть везде!
Она грядет, она уже везде!..Крылю привет карающей звезде —
Она несет конец земной нужде...
Как десять солнц, сверкай, звезда, во тьме ты,
Жизнь ослепи и оправдай приметы
Чарующей забвением кометы!
Блок и кометы
Александр Блок не мог остаться равнодушным во время этих волнений 1910 года. Появление комет соответствовало его символической картине мира, в которой после революции 1905 года поэт и человечество находились на пороге мистической катастрофы. Кометы были и вестниками, и причиной ее — вопло-щенной стихией. Особенно Блока воодушевила не Галлея, а неожиданная Большая январская комета. Именно об этой первой комете пишет поэт матери 11 января (комета еще не видна на петербургском небе, город заполнен слухами):
«Известно ли тебе, что кроме кометы Галлея (безопасной вроде Нат[альи] Ник[олаевны] [Волоховой]) идет другая неизвестная — настоящая незнакомка? Хвост ее, состоящий из синерода (отсюда — синий взор), может отравить нашу атмосферу, и все мы, помирившись перед смертью, сладко заснем от горького запаха миндаля в тихую ночь, глядя на красивую комету...»
В печатных выступлениях астрономов, посвященных новой комете, никаких упоминаний циана — именно он, как и цианистый калий, пахнет горьким миндалем — не было. Но это и не важно — Галлея, по мысли Блока, не могла быть «незнакомкой» просто потому, что она всем знакома: ее орбита известна, возвращения к Солнцу предсказаны. Январская комета подходила на роль нежданной гостьи куда лучше. Образ кометы в лирике Блока с середины 1900‑х годов связывался с женским персонажем — через пушкинский «Портрет» («Как беззаконная комета / В кругу расчисленном светил») и через «Комету» Аполлона Григорьева («Комета полетит неправильной чертой»). Незнакомка из одноименной драмы Блока — это «падучая дева-звезда»; образ хвоста кометы можно увидеть как в «траурных перьях» из стихотворения «Незнакомка», так и в шлейфе, «бубне метели», веере из «Там, в ночной завывающей стуже…». Образ женщины-кометы особенно настойчиво появляется в цикле «Снежная маска» (1907) («Ты одна взойдешь над всей пустыней / Шлейф кометы развернуть»). Адресат самой «Снежной маски», актриса Наталья Николаевна Волохова, в которую Блок влюбился зимой
1906-1907 годов, не приняла жизнестроительных практик поэта, отказавшись занять место Незнакомки. В письме к матери Блок шутливо отменяет адресацию цикла (Волохова = знакомая комета Галлея) и находит новую мотивировку образа героини через синерод: «отсюда — синий взор» (поэт вспоминает в письме стихотворение «Шлейф, забрызганный звездами…» из «Снежной маски» и строчку «синий, синий, синий взор»).
В феврале 1910 года Блок напишет знаменитое «Черный ворон в сумраке снежном…», в котором кометы и земная страсть соединятся в образах «страшного мира»:
Страшный мир! Он для сердца тесен!
В нем — твоих поцелуев бред,
Темный морок цыганских песен,
Торопливый полет комет!
Однако Большая январская комета покинет земное небо без каких-либо происшествий, и майскую Галлею Блок уже будет встречать без особого энтузиазма. 12 мая в Шахматово Блок записывает в тетрадку:
«Сегодня утром встал я из теплой постели в четвертом часу утра посмотреть комету. Было серое утро, туман клубился…
Кометы я не увидал, но увидал, как [арендатор] Егор, вставший со своей беременной женой, торопливо и воровато набивает воз соломы… как вышли овцы — и бросились без призору на наш клевер, выползли некормленые куры… вышли три несчастных теленка, заковыляла с ведром беременная Ольга».
Вместе с разочарованием Блока в кометах, которые не воплотили свой символический потенциал в жизнь, распадаются и мотивы в его поэзии, соединившиеся на короткое время. Итог «кометной» теме подводит знаменитое стихотворение «Комета» («Ты нам грозишь последним часом…»), первая редакция которого была написана в сентябре все того же 1910 года, когда волнения вокруг Галлеи окончательно утихли. Комета в стихотворении обезвреживается через сопоставление с человеческой цивилизацией — Земля оказывается такой же кометой: «Наш мир, раскинув хвост павлиний, / Как ты, исполнен буйством грез». И стихия, и цивилизация одинаково преодолеваются героем:
Нет! Гибель не страшна герою,
Когда безумствует мечта!
Пусть даже ты над головою
Источишь сладкий яд хвоста,
И грозно смолкнет за спиною
Однообразный треск винта. Цит. по первой редакции.
Это одно из редких стихотворений Блока 1910-х годов, где торжествует победа над катастрофой и гибелью — и «Авиатор» (1912), и вводные строфы «Возмездия» будут исполнены в совершенно другой интонации. Но в 1910 году циан ушедших комет оказался безвреден.
КОМЕТА ГАЛЛЕЯ, единственная из короткопериодических комет (орбитальный период ок. 76 лет), легко доступная для наблюдения невооруженным глазом.
Относительно небольшие ядра комет, состоящие из льда с вкраплениями пылевых частиц, приближаясь к Солнцу, окутываются огромной атмосферой (комой) из газа и пыли протяженностью в сотни тысяч километров. Интенсивный солнечный нагрев испаряет лед из ядра кометы, выбрасывая газ и пыль в окружающую его атмосферу. Затем под напором солнечных фотонов и высокоскоростных частиц солнечного ветра это вещество улетает в противоположном от Солнца направлении, образуя газо-пылевой хвост кометы, достигающий в длину миллионов километров.
В марте 1986 комету Галлея наблюдали не только многочисленные любители астрономии и профессиональные ученые, но и пять международных космических аппаратов (см. также КОСМИЧЕСКИЙ ЗОНД). Японские зонды «Сакигаке» и «Суйсей» наблюдали огромное водородное облако, окружающее комету, и исследовали взаимодействие кометы с заряженными частичками солнечного ветра. Советские зонды «Вега-1 и -2» прошли 6 и 9 марта на расстояниях 8 871 и 8 014 км от кометы. Зонд Европейского космического агенства «Джотто» прошел 14 марта 1986 ближе остальных от ядра кометы всего в 605 км. Телевизионные изображения, переданные европейским и советскими зондами, показали черное как смоль ядро кометы. Сопоставив наземные и космические наблюдения газа и пыли, окружающих ядро, ученые сделали вывод, что оно примерно на 50% состоит из льда, а остальное составляют пыль и другие нелетучие вещества. Лед состоит, в основном, из воды (80%) и окиси углерода (10%), а остальное это формальдегид, двуокись углерода, метан, аммиак и синильная кислота. Нелетучая часть, в основном представленная пылинками микронного размера, состоит либо из каменистого вещества, либо из легких углеводородов.
Внешне ядро кометы Галлея предсталяет собой картофелеобразный объект размерами ок. 14ґ 10ґ 8 км. Его очень черная кора из углеродистого (органического) вещества во многих местах покрыта разломами, сквозь которые просматривается подкорковое вещество, состоящее в основном из водяного льда с вкраплениями темных пылинок. Поскольку ядро кометы вращается вокруг своей оси с периодом в несколько суток, этот лед под влиянием солнечного света испаряется и превращается в газ, который, вылетая из ядра, захватывает с собой пылевые частицы. Именно это ядро, похожее на небольшой грязный айсберг, поставляло весь газ и пыль, образовавшие необъятную атмосферу и хвост кометы.
Комета Галлея была первой, для которой удалось предсказать, что она будет периодически возвращаться в центральную область Солнечной системы. Используя математический аппарат, разработанный И.Ньютоном, его коллега Э.Галлей (16561742) вычислил параметры орбит 24-х комет, наблюдавшихся астрономами в предшествовавшие годы. Оказалось, что кометы, появлявшиеся в 1531, 1607 и 1682, имели похожие орбиты. Галлей предположил, что в действительности это один и тот же объект, и предсказал, что комета, носящая сейчас его имя, вернется к Солнцу в конце 1758 или в начале 1759. Когда в конце 1758 немецкий любитель астрономии И.Палич обнаружил комету на небе, это стало триумфом расчетов Галлея и положенных в их основу законов Ньютона.
На своем длинном пути по орбите комета Галлея попадает под действие гравитационного притяжения планет, мимо которых она проходит, а приблизившись к Солнцу, ощущает слабую силовую отдачу от испаряющихся с поверхности ее ядра газов. Под действием этих возмущений орбитальный перид кометы может меняться на несколько лет от одного ее появления до другого. Расчет движения кометы Галлея в прошлое позволяет вычислить каждое из ее 30 появлений между 240 до н.э. и 1986. Следующие по времени два ее прохождения близ Солнца ожидаются 28 июля 2061 и 27 марта 2134. Пролет кометы в 1986 немного разочаровал наблюдателей, поскольку она не подошла достаточно близко к Земле. Ее минимальное расстояние от нашей планеты 10 апреля 1986 года составляло 63 млн. км. К сожалению, во время возвращения в 2061 комета не подойдет к Земле ближе чем на 71 млн. км. Это случится 29 июля 2061. А возвращение 2134 будет более впечатляющим, так как комета 7 мая 2134 будет находиться от Земли на расстоянии 13,7 млн. км.
Самым первым упоминанием появления кометы считается запись наблюдений китайских астрономов, датируемая примерно 2296 г. до н.э. Это явление считалось предвестником несчастий, болезней и всевозможных катаклизмов. Не имея возможности изучить их, Аристотель пытался объяснить эти явления как атмосферные. Глубокие исследования начались в эпоху Средневековья.
Известный астроном того времени Региомонтан первый начал изучать строение данных на тот момент еще совсем неизведанных космических тел. Немного позже датский астроном Тихо Браге причислил их к небесным телам.
Проект Вега
Данный проект был разработан советскими учеными, и состоял из 3-х фаз: изучение поверхности и динамики атмосферы Венеры, и прохождение вблизи Галлеи. Стартовал космический аппарат с Байконура в 1984 г.
Приборы для изучения ядра кометы располагались на движущихся платформах, которые автоматически отслеживали положение и поворачивались вслед за ней.
Ядро кометы, виден выброс материала с поверхности
Исследования показали, что ядро Галлеи имеет вытянутую неправильную форму с очень высокой температурой и низкой отражаемостью. Измерения химического состава показали, что большую часть газа составляет водяной пар.
На основании этого был сделан вывод, что ее голова состоит из замерзшей воды с вкраплениями молекул металлов и силикатов.
За обозримое прошлое человечества было открыто много комет. Каждая из них имеет свои особенности и, конечно, достойна нашего с вами внимания. Мы постараемся более или менее подробно познакомиться с прежде всего с кометой Галлея.
Кстати, иногда можно слышать, что эту комету открыл великий итальянский ученый Галилео Галилей. Это неправда. Комета названа по имени английского астронома, дипломата и переводчика Эдмунда Галлея.
26-летний астроном Галлей обнаружил на небе очень интересную комету, которая за несколько дней сильно увеличила свой блеск. При этом хорошо был заметен длинный хвост. Галлей тщательно провел наблюдения кометы, старался не пропустить ни одного вечера. Это оказалось как нельзя кстати, поскольку комета очень быстро угасала, становясь недоступной для дальнейших наблюдений.
В те далекие времена считалось, что все доселе наблюдавшиеся кометы пришли из межзвездного пространства и туда же вернулись опять. Трудно сказать, сколько времени продолжалось бы такое положение, если бы не одно важнейшее событие в истории человечества.
Гениальный естествоиспытатель, великий физик и математик Исаак Ньютон завершил выдающийся научный труд, связанный с анализом движения планет вокруг Солнца, и сформулировал закон всемирного тяготения: сила взаимного притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Иными словами, чем массивнее тела и чем меньше расстояние между ними, тем сильнее они притягиваются друг к другу.
Согласно этому закону природы все планеты движутся вокруг Солнца не произвольным образом, а строго по определенным орбитам. Орбиты эти представляют собой замкнутые линии. Напомним, что замкнутыми линиями являются, например, окружность, эллипс, т. е. линии у которых начала сливаются с концами.
Орбиты планет являются эллипсами. Правда, эти эллипсы не очень сильно вытянуты. Например, орбита, по которой движется наша Земля, является почти круговой.
Галлей обратился к Ньютону с предложением рассмотреть, как должны двигаться кометы в соответствии с законом всемирного тяготения. Напомним, что бытовало представление, что кометы движутся к Солнцу и от него по прямолинейным траекториям.
По-видимому, Ньютон посчитал просьбу Галлея серьезной, поскольку с большой охотой приступил к исследованиям. Согласно результатам этих исследований, кометы в зависимости от различных условий должны описывать около Солнца либо эллипс, либо параболу, либо гиперболу.
Чтобы представить себе, как выглядит парабола (если вы не помните этого из курса средней школы), нарисуйте карандашом вытянутый эллипс, затем половину его сотрите резинкой, а две торчащие линии продолжите до края листа и представьте себе, что эти линии так и уходят в бесконечность, никогда не пересекаясь. Параболу также можно изобразить с помощью гибкого прутика ивы. Возьмите прутик двумя руками за оба конца и аккуратно, чтобы не сломать, согните его до положения, когда концы прутика станут параллельными, и после этого слегка раздвиньте — получится парабола. Теперь раздвигайте концы прутика до тех пор, пока не образуется почти прямой угол. Это будет гипербола.
Таким образом, вы видите, что в отличие от эллипса и парабола, и гипербола не являются замкнутыми линиями: их концы никогда не соединяются с началами.
Итак, согласно Ньютону, кометы движутся либо по эллиптическим, либо по параболическим, либо по гиперболическим орбитам, причем в фокусе каждой орбиты находится Солнце. Фокус кривой — это некоторая точка F, лежащая в плоскости этой кривой. Фокусы у парабол, гипербол и эллипсов расположены вблизи закруглений этих кривых. Очевидно, что у параболы и гиперболы имеется по одной такой точке, в ней и находится Солнце, а у эллипса таких точек две, и Солнце находится в одной из них.
Мы говорим об этом столь подробно, чтобы дать вам некоторую информацию к размышлению. Если вы сейчас отложите книжку и немного поразмышляете, то сами убедитесь, какой важный метод исследования открыл Ньютон. Астрономам достаточно вычислить орбиту кометы, и эта орбита сама «скажет», вернется ли комета к Солнцу, или навсегда покинет его.
Легко сообразить, что если орбита окажется параболической или гиперболической, т. е. незамкнутой, то комета, имеющая такую орбиту, уже никогда не вернется.
Совсем другое дело, если орбита окажется эллиптической. Поскольку эллипс — линия замкнутая, комета должна обязательно вернуться в ту точку пространства, в которой ее уже наблюдали с Земли. Когда же это произойдет? Тогда, когда комета сделает один оборот вокруг Солнца.
А сколько для этого понадобится времени? Например, Земля совершает один оборот вокруг Солнца за каждые 365 дней, т. е. за год. А Юпитер, который отстоит от Солнца намного дальше, чем Земля, совершает один оборот за 4329 дней, т. е. почти за 12 земных лет.
Сколько же времени нужно комете, движущейся по эллипсу, чтобы сделать один оборот? Это зависит от различных параметров эллипса, в частности от расстояния между его фокусами. Чем меньше это расстояние, тем быстрее комета совершит оборот вокруг Солнца.
Надо сказать, что вычислить орбиту кометы по данным наблюдений — задача очень трудная. Это прекрасно понимал Ньютон, и поэтому первую орбиту он рассчитал сам.
В те далекие времена не было ни вычислительных машин, ни микрокалькуляторов, ни даже арифмометров. Все вычисления делались вручную. Для этого составлялись специальные громоздкие таблицы, а сами вычисления могли продолжаться долгие месяцы, а иногда и годы.
Орбита кометы, которую рассчитал Ньютон, оказалась эллиптической, и он сделал вывод, что комета должна вернуться.
Вдохновленный научным подвигом Ньютона, Галлей стал собирать сведения о ранее наблюдавшихся кометах. Это было, конечно, очень непростое дело. Нужно было разыскать древние летописи, рукописи астрономов из различных стран, в которых приводились координаты комет на небе и достаточно точные данные о времени каждого наблюдения.
Галлею удалось собрать данные о многих кометах, и он приступил к труднейшей и изнурительной работе — вычислению их орбит.
К 1705 году Галлей рассчитал орбиты 20 комет, которые наблюдались после 1337 года. Но неутомимый ученый не остановился на этом. Он с великим усердием принялся анализировать результаты своего уникального труда. Каково же было его удовлетворение, когда он установил, что у комет 1607 и 1682 годов орбиты оказались удивительно похожими друг па друга.
Неужели это одна и та же комета? Если это так, то один оборот она делает за 75 лет, т. е. эта комета должна была наблюдаться и за 75 лет до 1607 года. И действительно, Галлей выяснил, что по такой же точно орбите двигалась и комета 1531 года!
Вы уже, наверное, угадали следующий шаг Галлея? Да, раз последнее наблюдение этой кометы состоялось в 1682 году, значит очередное ее появление должно произойти через 75 лет. Именно Галлеем было предсказано, что в 1758 году комета вновь вернется к Солнцу.
Галлей не дожил до дня своего триумфа. Он скончался в 1742 году в возрасте 86 лет.
Надо сказать, что пути в науке никогда не бывают гладкими. Наоборот, они просто усеяны трудностями, противоречиями, разочарованиями, и преодолеть их не всякому под силу. Не минула чаша сия и Галлея. Еще анализируя кометные орбиты, он обратил внимание, что возвращение кометы иногда происходит не точно через 75 лет, а с разницей в несколько месяцев и даже в один год. В чем дело, ни Галлей, ни его современники точно сказать не могли. Поэтому Галлей, предсказывая появление кометы в 1758 году, не мог назвать месяц, когда комета будет хорошо видна с Земли.
И вот наступил 1758 год. Астрономы приникли к окулярам своих телескопов, надеясь первыми обнаружить комету и известить мир о том, что пришла пора взглянуть на чудо научного предсказания и воздать должное незабвенному Галлею. Но напрасны были их ожидания. 1758 год проходил, а комета не появлялась.
Что же случилось? Предсказание Галлея было ошибкой, или комета опаздывала?
Как всегда, общество разделилось на два лагеря. Большая часть скептически настроенных людей, для которых безвозмездный труд астрономов казался чудачеством, если не сказать глупостью, откровенно смеялись над наивностью одураченной публики. Люди более образованные и особенно астрономы очень хотели, чтобы предсказание Галлея сбылось. Но... комета не появилась.
Что могло задержать ее в пути? По-видимому, влияние больших планет Юпитера и Сатурна — к такому мнению пришли многие ученые. Что же оставалось делать? Ждать? Ведь методов учета влияния планет на движение комет еще не было.
Поистине, пути науки неисповедимы! Лучшие астрономы того времени обшаривали каждый уголок небесного свода, но удача прошла мимо них, как вода через решето. Первым комету увидел никому не известный немецкий крестьянин по фамилии Палич, который в ночь под рождество 25 декабря 1758 года не танцевал и не пел вокруг елки, а внимательно всматривался в звездное небо, отыскивая небесную странницу.
Предсказание Галлея сбылось.
Через перигелий комета прошла 13 марта 1759 года. Общественность понимала, что победа была полной.
