Знание-сила, 2005 № 11 (941)

Коллектив авторов

В ожидании эксперимента ученые могли лишь предполагать, каким окажется кратер. Все зависело от состава кометы. Вот три возможных сценария:

• Если бы комета Темпеля-1 состояла из той самой пыли, из которой когда-то путем аккреции (присоединения окружающего вещества) сформировались другие тела Солнечной системы, то в этом случае возник бы кратер диаметром 200 метров и глубиной 50 метров. Выброшенный материал разлетелся бы под углом 45 — 50 градусов, причем три четверти его вновь просыпалось бы на комету

• Если бы материал кометы был более дифференцированным, глубина кратера не превысила бы десятка метров.

Крупицы вещества разлетались бы под углом 60 градусов, и лишь небольшая часть их вновь усеяла бы поверхность кометы. Впрочем, в этом случае из недр кометы было бы выброшено в тысячу раз меньше вещества, чем в первом случае.

• Если бы материал кометы (особенно ее поверхностных слоев) был пористым, то он поглотил бы большую часть энергии соударения. В космос попало бы не очень много вещества.

Так, по картине соударения можно определить, из чего состоит комета и какова ее плотность. Перед началом эксперимента было создано несколько моделей кометы Темпсля-1, а значит, и целого класса подобных комет. Теперь оставалось лишь ждать, какая модель верна. Некоторые ученые даже предполагали, что от удара разрушится ядро кометы Темпсля-1.

Немецкий астроном Эрнст Вильгельм Леберехт Темпель

Комета Темпля-1, сфотографированная зондом «Deep Impact» 25 апреля 2005 года

«Почти как атомный взрыв»

Кометы ведь — самые хрупкие объекты Солнечной системы. Большая часть их на пути из облака Оорта в центр Солнечной системы разрушается или падает на поверхность крупных планет и их спутников. За последний десяток лет мы стали свидетелями пары крушений комет.

• В июле 1994 года на Юпитер рухнули более двадцати обломков кометы Шумейкеров-Леви-9, разорванной приливными силами гигантской планеты.

• Летом 2000 года распалась недавно обнаруженная комета С/1999 S4. Зонд SOHO следил за катастрофой в течение нескольких месяцев. За это время выделилось около трех миллионов тонн воды. Комета содержала также некоторые количества синильной кислоты, формальдегида, сероводорода, моносульфида углерода и немного метилового спирта и угарного газа.

Как полагают ученые, большая часть комет регулярно разрушается. Что же ждало комету, угодившую под обстрел аккурат к красной дате американского календаря?

... В момент соударения «Импэктор» испарился. Лед и пыль взметнулись в космическое пространство. Ударная волна сотрясла комету. Происходившее можно было разделить на три стадии.

• Сжатие (длилось всего 100 микросекунд). Данную стадию нельзя было непосредственно наблюдать.

• Выброс вешества кометы. Это была основная стадия исследований. Выброшенное вещество анализировалось с помощью спектроскопа. Когда облако пыли и газа, наконец, рассеялось, открылся вид на огромный кратер, выбитый втолше кометы.

• Трансформация кратера, то есть обрушение его стенок.

Обломки кометы, взлетевшие в небо, еще долго ослепительно

сверкали. Поначалу из-за этого яркого сияния не удавалось даже сделать фотографию кратера По данным американских астрономов, яркость кометы в первый момент после взрыва возросла примерно в 6 раз.

Особенно велика была интенсивность излучения в ультрафиолетовом диапазоне, а это свидетельствовало, что поверхность кометы была скорее твердой, чем рыхлой как снег. С помощью телескопа европейской рентгеновской обсерватории «Ньютон» в веществе, выброшенном из недр кометы, удалось обнаружить сложное химическое соединение — ионы гидроксильной группы.

ТЕМПЕЛЬ И ЕГО КОМЕТЫ

Комета 9P/Tempel 1 — это глыба из пыли и льда диаметром около шести километров. В ее недрах,, предполагают ученые, скрывается каменное ядро. В течение 5,5 лет комета совершает оборот вокруг Солнца, перемещаясь по траектории, лежащей между орбитами Марса и Юпитера. Ближайшая к Солнцу точка этой траектории располагается в полтора раза дальше от нега, чем Земля. Открыл эту комету астроном Эрнст Вильгельм Леберехт Темпель (1821 —1889), уроженец Германии, работавший впоследствии во Франции и Италии. Третьего апреля 1867 года он обнаружил неизвестный слабосветящийся объект в созвездии Весов. Расчеты показали, что этот объект находится в 106 миллионах километров от Земли и в 245 миллионах километров от Солнца. Всего же за свою жизнь Темпель обнаружил 13 комет и 5 астероидов.

Комета Темпеля-1 испытывает сильное влияние Юпитера, с которым за последние полтора века несколько раз опасно сближалась. По этой причине менялась орбита кометы. Ее наблюдали, например, в 1867 и 1879 годах, а потом лишь в 1967 году.

ПРАЗДНИК И НА НАШЕЙ УЛИЦЕ

«Российские ученые под руководством академика В. Е. Фортова из Института теплофизики экстремальных состояний и Института проблем химической физики РАН активно участвуют в этом эксперименте. Выполнены обширные эксперименты по генерации мощных ударных волн, по изучению физических свойств веществ при ультравысоких давлениях и температурах, моделирующих условия эксперимента «Deep Impact». Проведенное ими численное моделирование позволило оценить возможные размеры кратера, образующегося в момент удара, в зависимости от начальной плотности ядра кометы» (из сообщения пресс-службы РАН).

«После этого эксперимента мы можем исключить гипотезу о том, что ядро кометы имеет рыхлую, пористую структуру», — сообщил научный руководитель проекта Майкл А'Хирн. Это чрезвычайно важно для будущих экспедиций. В 2014 году, например, запланирована посадка европейского зонда «Розетта» на поверхность кометы Чурюмова-Герасименко.

Объем выброшенного материала оказался неожиданно велик; часть его находилась в недрах кометы со времен формирования Солнечной системы. Как пошутил Майкл А'Хирн, «надеюсь, что обрабатывать это громадное количество данных мне придется до самой пенсии».