Кометы и Земля

Кометы - тела Солнечной системы, имеющие  вид туманных объектов, обычно со светлым  сгустком-ядром в центре и хвостом. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который движется за ней в пространстве. Кометы относят к короткопериодическим, если её период меньше 200 лет, или которая наблюдалась в двух или более прохождениях перигелия. Предположительно, кометы залетают к нам из Облака Оорта, в котором находится огромное количество кометных ядер, которые ничем не отличаются от обычных астероидов. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлёте к Солнцу.

Первое письменное упоминание о  появлении кометы датируется 2296 годом  до нашей эры. Древние люди панически  боялись комет, предписывая им многие земные катаклизмы и несчастья: мор, голод, стихийные бедствия... Комет  боялись потому, что не могли найти  достаточно понятного и логичного  объяснения этому явлению. Отсюда появляются многочисленные мифы о кометах. Древним  грекам головой с распущенными волосами представлялась любая достаточно яркая  и видимая невооружённым взглядом комета. Отсюда образовалось и название: слово "комета" происходит от древнегреческого "кометис", что в переводе означает "волосатый".

Научно обосновать явление первым попытался Аристотель. Не замечая  никакой закономерности в появлении  и движении комет, он предложил считать  их воспламеняющимися атмосферными испарениями. Мнение Аристотеля стало  общепризнанным. Однако римский учёный Сенека попытался опровергнуть учение Аристотеля. Он писал, что "комета имеет  собственное место между небесными  телами..., она описывает свой путь и не гаснет, а только удаляется". Но его проницательные предположения  сочли безрассудными, так как  слишком был высок авторитет Аристотеля. Наибольший вклад в изучение истинной природы комет был сделан Эдмондом Галлеем. Главным его открытием было установление периодичности появления одной и той же кометы: в 1531 г., в 1607 г., в 1682 г. Увлечённый астрономическими исследованиями, Галлей заинтересовался движением кометы 1682 г. и занялся вычислением её орбиты. Его интересовал путь её движения, а так как Ньютон уже проводил подобные вычисления, Галлей обратился к нему. Учёный сразу дал ответ: комета будет двигаться по эллиптической орбите. По просьбе Галлея Ньютон изложил свои вычисления и теоремы в трактате "О движении". Получив помощь Ньютона, он занялся вычислением кометных орбит по астрономическим наблюдениям. Ему удалось собрать сведения о 24 кометах. Таким образом появился первый каталог кометных орбит. В своём каталоге Галлей обнаружил, что три кометы очень похожи по своим характеристикам, из чего он сделал вывод, что это не три разные кометы, а периодические появления одной и той же кометы. Период её появления оказался равным 75,5 лет. Впоследствии она была названа кометой Галлея.

Как было уже сказано раньше, кометы состоят из ядра и окружающей его  светлой туманной оболочки (комы), состоящей  из газов и пыли. Ядро и кома составляют голову кометы. У ярких комет с  приближением к Солнцу образуется «хвост»  — слабая светящаяся полоса, которая  в результате светового давления и действия солнечного ветра чаще всего направлена в противоположную  от Солнца сторону.

Хвосты комет различаются длиной и формой. У некоторых комет  они тянутся через всё небо. Например, хвост кометы, появившейся  в 1944 году, был длиной 20 млн. км. А  комета C/1680 V1 имела хвост, протянувшийся  на 240 млн км. Также были зафиксированы случаи отделения хвоста от кометы (C/2007 N3 (Лулинь)).

Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны  — сквозь них хорошо видны звёзды, — так как образованы из чрезвычайно  разрежённого вещества (его плотность  гораздо меньше, чем плотность  газа, выпущенного из зажигалки). Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. Состав большинства пылинок схож с астероидным материалом солнечной  системы, что выяснилось в результате исследования кометы 81P/Вильда космическим аппаратом «Стардаст». По сути, это «видимое ничто»: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.

Теорию хвостов и форм комет  разработал в конце XIX века русский  астроном Фёдор Бредихин (1831—1904). Ему  же принадлежит и классификация  кометных хвостов, использующаяся в  современной астрономии. Бредихин предложил относить хвосты комет к основным трём типам: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривлённые, уклоняющиеся от Солнца; короткие, сильно уклонённые от центрального светила.

Астрономы объясняют столь различные  формы кометных хвостов следующим  образом. Частицы, из которых состоят  кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.

Что представляют собой сами кометы? Исчерпывающее представление о  них астрономы получили благодаря  успешным «визитам» в 1986 г. к комете Галлея космических аппаратов «Вега-1»  и «Вега-2» и европейского «Джотто». Многочисленные приборы, установленные на этих аппаратах, передали на Землю изображения ядра кометы и разнообразные сведения о её оболочке. Оказалось, что ядро кометы Галлея состоит в основном из обычного льда (с небольшими включениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Именно они образуют оболочку кометы, а с приближением её к Солнцу часть из них — под давлением солнечных лучей и солнечного ветра — переходит в хвост.

Размеры ядра кометы Галлея, как правильно  рассчитали учёные, равны нескольким километрам: 14 — в длину, 7,5 — в  поперечном направлении.

Ядро кометы Галлея имеет неправильную форму и вращается вокруг оси, которая, как предполагал ещё  немецкий астроном Фридрих Бессель (1784—1846), почти перпендикулярна плоскости  орбиты кометы. Период вращения оказался равен 53 часам — что опять-таки хорошо согласовалось с вычислениями астрономов.

В 2005 космический аппарат НАСА «Дип Импакт» сбросил на комету Темпеля 1 зонд и передал изображения её поверхности.

Кометы и Земля

Массы комет ничтожны — примерно в миллиард раз меньше массы Земли, а плотность вещества из их хвостов  практически равна нулю. Поэтому  «небесные гостьи» никак не влияют на планеты Солнечной системы. В  мае 1910 Земля, например, проходила сквозь хвост кометы Галлея, но никаких  изменений в движении нашей планеты  не произошло.

С другой стороны, столкновение крупной  кометы с планетой может вызвать  крупномасштабные последствия в  атмосфере и магнитосфере планеты. Хорошим и довольно качественно  исследованным примером такого столкновения было столкновение обломков кометы Шумейкеров—Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года.