Журнал «Вокруг Света» №04 за 2010 год
Шрифт:
Леониды — самый активный из метеор ных потоков. За 8 минут камера зафиксировала десятки метеоров. Поток связан с кометой Темпеля — Тутля. Фото: SPL/EAST NEWS
В июле 1994 года астрономы стали свидетелями настоящего космического артобстрела. Два десятка крупных фрагментов распавшегося ядра кометы Шумейкеров — Леви 9, летевших по одной упирающейся прямо в Юпитер орбите, один за другим обрушились на планету. Удары, за которыми следили все обсерватории, сопровождались чудовищными взрывами и колоссальными возмущениями в атмосфере планеты-гиганта, которые можно было наблюдать с Земли даже в небольшой телескоп. И это не уникальное событие. Спустя 15 лет, в июле 2009
Как мишень Земля в 125 раз меньше Юпитера по площади и в три сотни раз уступает ему по массе, так что, к счастью, слабо притягивает летящие мимо объекты. К тому же она находится в 5 раз ближе к Солнцу , и кометы залетают сюда реже (хотя и на большей скорости). В целом, по сравнению с Юпитером, вероятность падения кометы на Землю на несколько порядков ниже, и все же она не нулевая. Согласно одной из теорий, как раз такой удар резко изменил климат Земли около 65 миллионов лет назад и привел к массовому вымиранию динозавров.
Ядро кометы Галлея со струями газа и пыли снято в 1986 году с расстояния всего 600 километров европейским межпланетным исследовательским аппаратом «Джотто». Фото: ESA
Кометное облако
В 1950 году голландец Ян Оорт опубликовал научную статью, в которой рассматривались околопараболические кометы. Их эллиптические орбиты вытянуты так сильно, что едва отличимы от разомкнутых парабол. Период обращения таких комет вокруг Солнца измеряется многими тысячами и даже десятками тысяч лет, что гораздо больше, чем у относительно короткопериодической кометы Галлея. Согласно второму закону Кеплера, кометы, движущиеся по таким вытянутым орбитам, в окрестностях Солнца находятся мизерную долю времени, а большую часть своей жизни проводят на огромном удалении от него.
Из этого Оорт сделал вывод, что Солнечная система окружена колоссальным сферическим облаком кометных ядер. Счет объектов в нем идет на триллионы. Больше всего их должно быть на расстоянии около 20 тысяч астрономических единиц от Солнца — это в 500 раз дальше Плутона . А разреженная периферия облака простирается не меньше чем на 50, а то и 150 тысяч астрономических единиц, что уже сравнимо с расстоянием до ближайшей звезды. Так что кометные ядра во внешней части облака Оорта слабо связаны с Солнцем, и некоторые вполне могут уходить от него к другим звездам.
Вдали от Солнца кометные ядра движутся очень медленно: в афелиях (наиболее удаленных точках орбиты) — не быстрее пешехода. Так что даже небольшие возмущения могут значительно менять их орбиты, иногда направляя то или иное ядро к центру Солнечной системы. Надо сказать, что орбита Земли из облака Оорта выглядит как мелкая монета со стометровой дистанции, и чтобы попасть в нее, прицел нужен поистине снайперский. Однако Оорт считал, что кометных ядер в облаке так много, что по чистой случайности некоторое их число ежегодно оказывается на соответствующих орбитах. Тысячи лет занимает их путь к Солнцу, пока оно не начнет нагревать кометное ядро, испаряя смерзшиеся в нем летучие газы. Тогда вокруг ядра образуется кома — временная атмосфера, которая постоянно рассеивается в окружающем пространстве. Чем ближе к Солнцу, тем быстрее идет испарение, потоки газа начинают выносить с собой частицы пыли, а давление излучения и солнечного ветра растягивает кому в длинный, часто изогнутый хвост. За несколько месяцев комета делает крутой вираж вокруг Солнца и исчезает из виду на десятки тысяч лет... если только притяжение, скажем Юпитера, не изменит орбиту кометы так, что она станет возвращаться чаще, например раз в 76 лет, как комета Галлея. Перехватывая подобным образом визитеров из облака Оорта, планеты-гиганты пополняют семейство короткопериодических комет.
Мы не знаем, что именно возмущает движение комет в облаке Оорта, ведь оно недоступно непосредственным наблюдениям и о нем практически ничего не известно достоверно. По одной из версий, на орбиты, заходящие в окрестности Земли, кометы выбрасываются приливными силами,
1. Гипотетическое облако Оорта:
a) Сферическое кометное облако
b) Гиперболическая орбита проходящей мимо звезды
c) Проходящая мимо звезда возмущает облако
d) Выброшенные из системы кометные ядра
e) В центре облака пояс Койпера
2. Пояс Койпера и планетная система:
f) Дискообразный пояс транснептуновых объектов
g) Орбита карликовой планеты Плутон
h) Орбита Нептуна i) Орбита кометы Галлея
j) Орбита околопараболической кометы
3. В центре планетной системы: происхождение метеорных роев
k) Солнце
l) Орбита короткопериодической кометы
m) Комета проходит перигелий
n) Рои метеорных частиц вдоль орбиты кометы
o) Земля встречается с метеорным роем
p) Орбита Марса
q) Орбиты Меркурия и Венеры Фото: SPL/EAST NEWS
Планета Х
После того как Джон Адамс и Урбен Леверье по движению Урана предсказали существование Нептуна , поиск неизвестных небесных тел «на кончике пера» сделался весьма популярным занятием.
Попытки по движению комет предвычислить положение предполагаемой трансплутоновой планеты X не прекращаются уже многие годы. Но пока никому не удалось даже убедительно продемонстрировать ее существование, не говоря уже о прямых наблюдениях этого гипотетического тела. Трудность в том, что неясно, какие кометы можно использовать для поиска, а какие нет. Кометы доступны для наблюдения, только когда оказываются во внутренних областях Солнечной системы. Но здесь они могут сближаться с планетами-гигантами, что чревато серьезными изменениями орбит. Точности наблюдений и вычислений не хватает, чтобы уверенно проследить эти изменения за сотни и тысячи оборотов вокруг Солнца. Поэтому для анализа необходимо отбирать «динамически свежие» кометы, чьи орбиты после взаимодействия с гипотетической планетой Х не успели значительно измениться. Такие кометы можно попробовать выделить по астрофизическим критериям: в среднем они должны быть ярче старых, поскольку те уже успели растратить запасы летучих газов и покрылись пылевой коркой. Но, к сожалению, физическое и динамическое старение комет протекает далеко не синхронно. Может случиться, что уже при первом сближении с Солнцем комета пройдет рядом с планетой-гигантом и сильно изменит свою орбиту, став «старой» в динамическом отношении, непригодной для расчетов. Другая же комета, совершив сотни оборотов вокруг Солнца и постарев физически, может при этом счастливо избежать встреч с возмущающими телами, сохранить свою первоначальную орбиту и таким образом остаться «динамически свежей».