Введення.
... І якщо всі науки вивищують
дух людський, то більше
за все це властиво астрономії,
не кажучи вже про великого
духовній насолоді,
пов'язаному з її вивченням ...
Микола Коперник.
Ці слова великого вченого Миколи Коперника розкривають нам суть такої науки як астрономія. Микола Коперник говорить, що вивчення і дослідження цієї науки - захоплююча робота. І я з ним повністю згодна. Адже так цікаво дізнаватися щось нове про космічних просторах, про те, що відбувається десь там, далеко, про будову небесних тіл і про багато іншого, що охоплює астрономія. Але вивчати і спостерігати за небесними тілами потрібно не тільки тому, що це цікаво, але й тому, що це необхідно для того, щоб забезпечити безпеку земної цивілізації, щоб не допустити катастрофи. Отже, головна мета моєї роботи - це змалювати одне з дивовижних явищ Сонячної системи, тобто комети, і показати необхідність вивчення їх природи.
Астрономія як наука.
Почну я з того, що розповім про астрономію. Про те, що вона включає в себе.
Астрономія - одна з найдавніших наук. Вона виникла з практичних потреб людини раніше всіх інших наук. Приблизно шість тисяч років тому єгиптяни вже узгодили свій календар з астрономічним явищем. Вони помітили, що початок розливу Нілу збігається з появою над горизонтом перед самим сходом сонця зірки Сіріус (по-єгипетські Сотіс). Це спостереження і було покладено в основу єгипетського календаря.
З давніх пір в далеких подорожах люди орієнтувалися вночі по зірках, а вдень - за Сонцем. Астрономічні спостереження і зараз використовуються для вирішення важливих проблем народного господарства. До їх числа належать: вимір часу, складання точних географічних карт, виконання різноманітних геодезичних робіт, орієнтування по небесним світилам на морі, в повітрі і в космічному просторі.
Однак цим далеко не вичерпується в цей час значення астрономії. Вивчення Місяця і планет Сонячної системи дозволяє краще пізнати нашу Землю. У сферу діяльності людей вже включаються навколоземний космічний простір і найближчі до Землі небесні тіла. У майбутньому освоєння космосу дозволить розширити середовище проживання людей, що може полегшити вирішення екологічних проблем.
Астрономія - наука про Всесвіт. Вона вивчає рух небесних тіл, їх природу, походження і розвиток. У Всесвіті небесні тіла утворюють системи різної складності.
Астрономія - одна з найбільш захоплюючих і прекрасних наук про природу - досліджує не тільки сьогодення, але й далеке минуле оточуючого нас мегасвіту, а також дозволяє намалювати наукову картину майбутнього Всесвіту.
Небесні тіла перебувають у безперервному русі, зміні, розвитку. Планети, зірки й галактики мають свою історію, нерідко обчислюється мільярдами років.
Спостереження - основне джерело інформації про небесні тіла, процеси та явища, що відбуваються у Всесвіті. Для проведення спостережень створені астрономічні обсерваторії. Найбільш відомі в нашій країні: Головна астрономічна обсерваторія Російської Академії наук - Пулковська (у Санкт-Петербурзі), Спеціальна астрономічна обсерваторія (на Північному Кавказі), Державний астрономічний інститут ім. Штернберга (в Москві).
Сучасні обсерваторії оснащені великими оптичними телескопами різних типів.
Нова епоха в дослідженнях Сонячної системи та світу зірок була відкрита 4 жовтня 1957 запуском в нашій країні першого в світі штучного супутника Землі. Вже перші радянські та американські космічні апарати повідомили дуже багато важливих принципово нових відомостей про наших космічних сусідів. Завдяки успішному розвитку космічних досліджень, людству відкрилися воістину казкові об'єкти Всесвіту, наділені найбільш незвичайними фізичними властивостями.
Що ж представляє з себе Сонячна система? Звичайно, самим головним її членом є Сонце. Тому не випадково велике світило займає в Сонячній системі центральне положення. Воно оточене численними супутниками: великими і малими планетами.
Але сім'я Сонця одними планетами не вичерпується. Іноді на небі бувають видно хвостаті «зірки» - комети. Вони приходять до нас здалеку і з'являються зазвичай раптово, і саме про це дивовижне явище я розповім докладніше.
Що таке «комети»?
Той, хто спостерігав комети, знає, що це найбільш ефектні й гарні об'єкти на небі, особливо якщо вони достатньо яскраві і добре видно неозброєним оком.
Слово «комета» прийшло до нас з грецької мови: в перекладі на російську мову грецьке «кометіс» означає «волосатий». Дійсно, будь-яка яскрава комета з довгим хвостом, що з'являється на небосхилі, цілком могла здатися древнім грекам головою з розпущеним волоссям.
Комети виникали несподівано і в різних частинах неба, їх поява, здавалося, не підкорялися будь-яким закономірностям, як, наприклад, руху Сонця, Місяця і планет. Тому не дивно, що стародавні мислителі, навіть такі видатні, як Арістотель, вважали комети лише випадковими земними випарами, що піднімаються в «зону вогню» і там займистими у вигляді гігантських «вогненних факелів». Щоправда, і в ті далекі часи знаходилися вчені, не погоджується з думкою Арістотеля щодо природи комет. Ще в першому столітті нової ери, наприклад, римський філософ Сенека вважав, що комета має «власне місце» серед небесних тіл, являючи собою одне з «вічних творінь природи».
Забобонні ж жителі Єгипту, Греції та Риму в давні століття відчували жах при появі на небі яскравих комет, які у них вважалися зловісним знаком, попереднім або війнам, або вселенського мору, або яким-небудь жахливим стихійним лихам - землетрусів, повеней, посух і тощо, що призводить до загибелі і знищення всього живого. Крім того, в ті далекі часи панувало переконання, що комети можуть сильно вплинути на вчинки і долі людей і в першу чергу на «сильних світу цього» - королів, імператорів, пап і інших.
Одним з перших астрономів, хто з суто наукової точки зору підійшов до досліджень комет, був Региомонтан, що поклав початок ретельним і регулярним спостереженнями кожної з'являлася і видимої неозброєним оком комети. Він першим описав траєкторію, по якій рухалася комета 1472, щодоби відзначаючи її положення щодо зірок і напрямок хвоста. У шістнадцятому столітті інший астроном, Апіа, спостерігаючи за кометою 1531 прийшов до висновку, що її хвіст завжди спрямований у протилежний бік від Сонця.
Искуснейший спостерігач в середні століття Тихо Браге, стежачи в 1577 році зі своїми учнями з двох віддалених один від одного обсерваторій за рухом яскравої комети на небі, визначив її паралакс щодо зірок. Він виявився значно менше місячного, що вказувало на більшу віддаленість комети від Землі в порівнянні з Місяцем і остаточно розвіяло невірні уявлення Аристотеля про комети, як про земні випарах. Таким чином, стало абсолютно ясно, що комети - це самостійні небесні тіла, що приходять до нас з далеких глибин космосу.
У 1665 році в Парижі відбувся перший міжнародний астрономічний з'їзд, присвячений кометам. Він був організований за розпорядженням короля Франції Людовіка XIV, наляканого появою яскравої комети в кінці 1664 року, яка добре було видно мешканцям Північної півкулі. «Його величності» хотілося почути від учених мужів, що вони думають з приводу цієї комети і чи не загрожує вона своєю появою здоров'ю який-небудь царственої особи.
Гіпотези про походження комет, які обговорювалися на цьому науковому форумі, в більшості випадків носили фантастичний характер. Проте були і такі вчені, які вже виступили з новими гіпотезами про природу комет, грунтуючись на спостереженнях Региомонтана, Апіа і Тихо Браге.
Відкриття комети Галлея.
На приналежність комет до Сонячної системи вперше вказав англійський астроном Едмонд Галлей (1656-1742). Великий друг і помічник Ньютона вирішив серйозно зайнятися вивченням руху комет. «Чи можна пророкувати появи комет за даними спостережень?» - З таким питанням звернувся він до Ньютона, і той охоче пояснив Галлею, як застосовувати його теорію тяжіння до комет. Галлею вдалося зібрати відомості про 24 комети, які спостерігалися протягом останніх трьох з половиною століть (з 1337 року по 1698). Для них він і обчислив орбіти.
Ця дуже складна за той час робота привела до несподіваного результату. Виявилося, що три комети рухалися по дуже подібним орбітах. Перш за все це була велика комета 1682 року, яку Галлей сам спостерігав у юності. Її шлях у просторі нагадував орбіти комет 1531 і 1607 років.
Звідси Галлей зробив висновок, що це не три різні комети, а різні появи однієї і тієї ж комети, що звертається близько Сонця по сильно витягнутій еліптичній орбіті з періодом 75-76 років. Неоднакову тривалість періодів звернень він пояснив тим, що кометі довелося випробувати різні гравітаційні обурення з боку планет, повз які вона пролітала.
Галлей вирішив передбачити повернення комети на 1758. «Якщо вона повернеться, - писав учений, - то не буде більше ніякої причини сумніватися, що й інші комети повинні знову повертатися до Сонця».
Пізніше за допомогою закону Ньютона Галлей показав, що притягання Сатурна і Юпітера особливо не пройде безслідно: воно сповільнить її рух. Тому комета з'явиться, мабуть, в кінці 1758 або на початку 1759-го.
Розрахунки повністю підтвердилися, коли комета, зробивши повний оборот навколо Сонця, знову з'явилася перед здивованими спостерігачами в березні 1759 року. Це був справжній тріумф закону всесвітнього тяжіння, відкритого Ньютоном, а за кометою після цього міцно закріпилася назва комети Галлея, що передбачив її появу.
Комета була виявлена 25 грудня 1758 саксонським любителем астрономії Йоганном Палічем у вигляді туманного плямочки, поволі переміщаються серед зірок. Вона рухалася майже строго по розрахунковому шляху.
12 березня 1759, за місяць до передбаченого строку, комета обігнула Сонце (пройшла через перигелій), а потім знову стала віддалятися в безодню.
Комета Галлея рухається навколо Сонця по витягнутій еліптичній орбіті в напрямі, протилежному руху Землі, тобто володіє зворотним рухом. У перигелії вона зближується з Сонцем до відстані q = 0,587 а.о. (тобто ближче ніж Венера), а в афелії видаляється до Q = 35,31 а.о. за орбіту Нептуна.
Комета Галлея з'являлася в 1835 і в 1910 роках, причому після вивчення стародавніх і середньовічних літописів встановлено, що її поява в 1910 році було двадцять дев'ятим, зафіксованим в історії астрономії.
При своєму тридцятих повернення до Сонця комета Галлея була виявлена на фотографії 16 жовтня 1982 року в вигляді слабкого розмитого плямочки в сузір'ї Малого Пса, саме там, де її чекали за попередніми обчислень. Вона пройшла перигелій 9 лютого 1986 о 14.00. за московським часом зі швидкістю 54,5 км / с відносно Сонця.
Видима яскравість комет багато в чому залежить від їх відстані від Сонця, яке висвітлює комету, і від Землі, з якою ведуться спостереження. Чергове повернення комети Галлея до перигелії очікується в листопаді 2061, 28 липня.
Параболічні комети.
Серед спостерігалися комет були такі, які не належать Сонячній системі, вони пройшли поблизу Сонця по параболічним або гіперболічним орбітах і пішли в міжзоряний простір. До них відносяться комети 1944 IV, 1951 II і 1965 VIII Ікейі-Секі. Такі комети називають параболічними.
Періодичні комети.
Комети, що належать Сонячній системі, називаються періодичними.
Вони рухаються навколо Сонця по орбітах з самими різними ексцентриситетами і наклонениями до площини земної орбіти. Їхній рух буває як прямим (у напрямку руху Землі), так і зворотним.
Підрозділ комет за періодами обігу.
Періоди звернення комет вкрай різні, і по них комети поділяються на довгоперіодичні, з періодом обігу більше 200 років, і короткоперіодичні, з меншими періодами.
Серед довгоперіодичних є яскраві і слабкі комети, а короткоперіодичні - тільки слабкі, вони не видно неозброєним оком.
Еліптичні орбіти довгоперіодичних комет дуже витягнуті. Деякі з таких комет віддаляються від Сонця на сотні і тисячі астрономічних одиниць і кожен оборот навколо нього завершують за тисячі і десятки тисяч років.
Є комети, що рухаються по орбітах, близьким до кругового (комета Швассмана-вахмани-1, комета Енке).
Близько ста короткоперіодичних комет з періодами приблизно від 5 до 10 років утворюють групу, яка називається сімейством Юпітера. Афелії орбіт цих комет розташовані поблизу орбіти Юпітера.
Всі ці комети рухаються в прямому напрямку по орбітах з малим нахилом, що не перевищує 30 градусів.
Існують також комети сімейств Сатурна, Урана і Нептуна.
Обурення з боку планет.
Орбіти комет схильні збурень з боку планет, особливо масивних, Юпітера і Сатурну. Ці обурення можуть значно змінити орбіту комети. Так, Отерма, відкрита в 1943 році, належала сімейству Юпітера, зверталася навколо Сонця по майже круговій орбіті. З 1964 року вона належить сімейству Сатурна, звертається по витягнутій орбіті. А комета Смирнової-Черних, відкрита в 1975 році, навпаки, раніше проходила свій шлях за орбітою Юпітера, а зараз звертається майже по колу між орбітами Марса і Юпітера.
Зараз, використовуючи електронно-обчислювальну техніку, є можливість враховувати обурення від планет, стежити за змінами кометних орбіт і заздалегідь предвичіслять дати появи відомих періодичних комет.
Далеко від Сонця комети не видно, але, наближаючись до нього і все більш освітлювались його променями, стають доступні спостереженнями. Часто комети виявляються в телескопи і на фотографіях у вигляді туманних плям, і тільки лише згодом, і то не завжди, у них розвивається хвіст.
Структура комет.
У структурі комет розрізняють голову, що складається з зіркоподібно на вигляд ядра, оповитого оболонкою або комою, і хвіст. Найяскравішою частиною комети є її ядро, яскравість коми слабшає від ядра до периферії, а найменшу яскравість має хвіст, кінець якого розмитий і губиться на тлі нічного неба.
Діаметр голови комети іноді досягає сотень тисяч кілометрів, а хвости тягнуться на десятки і сотні мільйонів кілометрів.
Кометне ядро являє собою крижану брилу, що складається з суміші замерзлої води і заморожених газів з вкрапленнями тугоплавких кам'янистих і металевих частинок. Образно кажучи, воно схоже на «забруднений айсберг». Спочатку комета схожа на кулясту туманність - бліде туманна плямочка. З наближенням до Сонця ядро поступово нагрівається, кометні «льоди» починають інтенсивно випаровуватися і разом з пилом огортають ядро і утворюють кому. Разом з ядром вона становить голову комети. Ядро відбиває сонячне світло, тому його спектр спочатку тотожний сонячного. Але чим ближче комета підходить до Сонця, тим сильніше прогрівається її ядро, і в його спектрі з'являються яскраві лінії парів металів, найчастіше - натрію, кальцію, заліза, магнію, що доводить присутність в ядрах тугоплавких речовин. Ультрафіолетове випромінювання Сонця збуджує гази, що утворюють кому, і викликає флюоресцентні світіння. Тому в спектрі коми присутні яскраві смуги нейтральних газових молекул (азоту, ціану, вуглекислого газу, метану та інші).
Всі ці відомості про комети, одержувані раніше з наземних спостережень, повністю підтверджені дослідженнями комети Галлея, проведеними з прогонових космічних апаратів «Вега-1» і «Вега-2» в 1984 році.
У процесі досліджень з'ясувалося, що ядро комети Галлея являє собою суцільну брилу неправильної форми розмірами 14х7, 5х7, 5 км, схожу в одному перерізі на картоплину, а в іншому - на черевик. Воно обертається з періодом близько 52 годин навколо малої осі. Відбивна здатність поверхні ядра менше 5%, так як ядро покрите тонким щільним шаром пилу, але здається яскравим через висвітлення його сонячними променями. У дні дослідження комети (березень 1986 року) поверхню її ядра була нагріта сонячними променями до +100 С і з нього бурхливо виділялися пари води, що повністю підтверджує сучасні уявлення про крижаний природі ядер комет. Разом з водяними парами з ядра викидалися молекули вуглецю, оксидів вуглецю, вуглекислого газу, ціану, гідроксилу, а також дрібні тверді порошинки (масою 10 г і менше), що складаються з вуглецю, натрію, кальцію, магнію, нікелю, заліза з домішкою силікатів. Підраховано, що з обігрівається Сонцем поверхні ядра щомиті випаровується приблизно 40т газу і пилу, у тому числі близько 30т водяної пари. Ці гази і пил, що оточують ядро комети, утворюють її кому розмірами до 1,3 млн.км. З іонізованних сонячним випромінюванням газових молекул виникає плазма, що переходить разом з пилом у хвіст, що тягнеться в просторі до 30млн.км.
Хвіст комети виникає з коми під дією тиску сонячних променів і сонячного вітру. У міру наближення комети до Сонця посилюється виділення з ядра газів і пилу, що утворюють кому, зростає і тиск на неї, а тому збільшується довжина хвоста. Хвости комет спрямовані звичайно в бік, протилежний Сонцю. Ця обставина вказує на існування особливої сили, що йде від Сонця і неприємної кометне речовина - це тиск сонячного світла на молекули газів і порошинки, що виділяються з кометного ядра. ... І якщо всі науки вивищують
дух людський, то більше
за все це властиво астрономії,
не кажучи вже про великого
духовній насолоді,
пов'язаному з її вивченням ...
Микола Коперник.
Ці слова великого вченого Миколи Коперника розкривають нам суть такої науки як астрономія. Микола Коперник говорить, що вивчення і дослідження цієї науки - захоплююча робота. І я з ним повністю згодна. Адже так цікаво дізнаватися щось нове про космічних просторах, про те, що відбувається десь там, далеко, про будову небесних тіл і про багато іншого, що охоплює астрономія. Але вивчати і спостерігати за небесними тілами потрібно не тільки тому, що це цікаво, але й тому, що це необхідно для того, щоб забезпечити безпеку земної цивілізації, щоб не допустити катастрофи. Отже, головна мета моєї роботи - це змалювати одне з дивовижних явищ Сонячної системи, тобто комети, і показати необхідність вивчення їх природи.
Астрономія як наука.
Почну я з того, що розповім про астрономію. Про те, що вона включає в себе.
Астрономія - одна з найдавніших наук. Вона виникла з практичних потреб людини раніше всіх інших наук. Приблизно шість тисяч років тому єгиптяни вже узгодили свій календар з астрономічним явищем. Вони помітили, що початок розливу Нілу збігається з появою над горизонтом перед самим сходом сонця зірки Сіріус (по-єгипетські Сотіс). Це спостереження і було покладено в основу єгипетського календаря.
З давніх пір в далеких подорожах люди орієнтувалися вночі по зірках, а вдень - за Сонцем. Астрономічні спостереження і зараз використовуються для вирішення важливих проблем народного господарства. До їх числа належать: вимір часу, складання точних географічних карт, виконання різноманітних геодезичних робіт, орієнтування по небесним світилам на морі, в повітрі і в космічному просторі.
Однак цим далеко не вичерпується в цей час значення астрономії. Вивчення Місяця і планет Сонячної системи дозволяє краще пізнати нашу Землю. У сферу діяльності людей вже включаються навколоземний космічний простір і найближчі до Землі небесні тіла. У майбутньому освоєння космосу дозволить розширити середовище проживання людей, що може полегшити вирішення екологічних проблем.
Астрономія - наука про Всесвіт. Вона вивчає рух небесних тіл, їх природу, походження і розвиток. У Всесвіті небесні тіла утворюють системи різної складності.
Астрономія - одна з найбільш захоплюючих і прекрасних наук про природу - досліджує не тільки сьогодення, але й далеке минуле оточуючого нас мегасвіту, а також дозволяє намалювати наукову картину майбутнього Всесвіту.
Небесні тіла перебувають у безперервному русі, зміні, розвитку. Планети, зірки й галактики мають свою історію, нерідко обчислюється мільярдами років.
Спостереження - основне джерело інформації про небесні тіла, процеси та явища, що відбуваються у Всесвіті. Для проведення спостережень створені астрономічні обсерваторії. Найбільш відомі в нашій країні: Головна астрономічна обсерваторія Російської Академії наук - Пулковська (у Санкт-Петербурзі), Спеціальна астрономічна обсерваторія (на Північному Кавказі), Державний астрономічний інститут ім. Штернберга (в Москві).
Сучасні обсерваторії оснащені великими оптичними телескопами різних типів.
Нова епоха в дослідженнях Сонячної системи та світу зірок була відкрита 4 жовтня 1957 запуском в нашій країні першого в світі штучного супутника Землі. Вже перші радянські та американські космічні апарати повідомили дуже багато важливих принципово нових відомостей про наших космічних сусідів. Завдяки успішному розвитку космічних досліджень, людству відкрилися воістину казкові об'єкти Всесвіту, наділені найбільш незвичайними фізичними властивостями.
Що ж представляє з себе Сонячна система? Звичайно, самим головним її членом є Сонце. Тому не випадково велике світило займає в Сонячній системі центральне положення. Воно оточене численними супутниками: великими і малими планетами.
Але сім'я Сонця одними планетами не вичерпується. Іноді на небі бувають видно хвостаті «зірки» - комети. Вони приходять до нас здалеку і з'являються зазвичай раптово, і саме про це дивовижне явище я розповім докладніше.
Що таке «комети»?
Той, хто спостерігав комети, знає, що це найбільш ефектні й гарні об'єкти на небі, особливо якщо вони достатньо яскраві і добре видно неозброєним оком.
Слово «комета» прийшло до нас з грецької мови: в перекладі на російську мову грецьке «кометіс» означає «волосатий». Дійсно, будь-яка яскрава комета з довгим хвостом, що з'являється на небосхилі, цілком могла здатися древнім грекам головою з розпущеним волоссям.
Комети виникали несподівано і в різних частинах неба, їх поява, здавалося, не підкорялися будь-яким закономірностям, як, наприклад, руху Сонця, Місяця і планет. Тому не дивно, що стародавні мислителі, навіть такі видатні, як Арістотель, вважали комети лише випадковими земними випарами, що піднімаються в «зону вогню» і там займистими у вигляді гігантських «вогненних факелів». Щоправда, і в ті далекі часи знаходилися вчені, не погоджується з думкою Арістотеля щодо природи комет. Ще в першому столітті нової ери, наприклад, римський філософ Сенека вважав, що комета має «власне місце» серед небесних тіл, являючи собою одне з «вічних творінь природи».
Забобонні ж жителі Єгипту, Греції та Риму в давні століття відчували жах при появі на небі яскравих комет, які у них вважалися зловісним знаком, попереднім або війнам, або вселенського мору, або яким-небудь жахливим стихійним лихам - землетрусів, повеней, посух і тощо, що призводить до загибелі і знищення всього живого. Крім того, в ті далекі часи панувало переконання, що комети можуть сильно вплинути на вчинки і долі людей і в першу чергу на «сильних світу цього» - королів, імператорів, пап і інших.
Одним з перших астрономів, хто з суто наукової точки зору підійшов до досліджень комет, був Региомонтан, що поклав початок ретельним і регулярним спостереженнями кожної з'являлася і видимої неозброєним оком комети. Він першим описав траєкторію, по якій рухалася комета 1472, щодоби відзначаючи її положення щодо зірок і напрямок хвоста. У шістнадцятому столітті інший астроном, Апіа, спостерігаючи за кометою 1531 прийшов до висновку, що її хвіст завжди спрямований у протилежний бік від Сонця.
Искуснейший спостерігач в середні століття Тихо Браге, стежачи в 1577 році зі своїми учнями з двох віддалених один від одного обсерваторій за рухом яскравої комети на небі, визначив її паралакс щодо зірок. Він виявився значно менше місячного, що вказувало на більшу віддаленість комети від Землі в порівнянні з Місяцем і остаточно розвіяло невірні уявлення Аристотеля про комети, як про земні випарах. Таким чином, стало абсолютно ясно, що комети - це самостійні небесні тіла, що приходять до нас з далеких глибин космосу.
У 1665 році в Парижі відбувся перший міжнародний астрономічний з'їзд, присвячений кометам. Він був організований за розпорядженням короля Франції Людовіка XIV, наляканого появою яскравої комети в кінці 1664 року, яка добре було видно мешканцям Північної півкулі. «Його величності» хотілося почути від учених мужів, що вони думають з приводу цієї комети і чи не загрожує вона своєю появою здоров'ю який-небудь царственої особи.
Гіпотези про походження комет, які обговорювалися на цьому науковому форумі, в більшості випадків носили фантастичний характер. Проте були і такі вчені, які вже виступили з новими гіпотезами про природу комет, грунтуючись на спостереженнях Региомонтана, Апіа і Тихо Браге.
Відкриття комети Галлея.
На приналежність комет до Сонячної системи вперше вказав англійський астроном Едмонд Галлей (1656-1742). Великий друг і помічник Ньютона вирішив серйозно зайнятися вивченням руху комет. «Чи можна пророкувати появи комет за даними спостережень?» - З таким питанням звернувся він до Ньютона, і той охоче пояснив Галлею, як застосовувати його теорію тяжіння до комет. Галлею вдалося зібрати відомості про 24 комети, які спостерігалися протягом останніх трьох з половиною століть (з 1337 року по 1698). Для них він і обчислив орбіти.
Ця дуже складна за той час робота привела до несподіваного результату. Виявилося, що три комети рухалися по дуже подібним орбітах. Перш за все це була велика комета 1682 року, яку Галлей сам спостерігав у юності. Її шлях у просторі нагадував орбіти комет 1531 і 1607 років.
Звідси Галлей зробив висновок, що це не три різні комети, а різні появи однієї і тієї ж комети, що звертається близько Сонця по сильно витягнутій еліптичній орбіті з періодом 75-76 років. Неоднакову тривалість періодів звернень він пояснив тим, що кометі довелося випробувати різні гравітаційні обурення з боку планет, повз які вона пролітала.
Галлей вирішив передбачити повернення комети на 1758. «Якщо вона повернеться, - писав учений, - то не буде більше ніякої причини сумніватися, що й інші комети повинні знову повертатися до Сонця».
Пізніше за допомогою закону Ньютона Галлей показав, що притягання Сатурна і Юпітера особливо не пройде безслідно: воно сповільнить її рух. Тому комета з'явиться, мабуть, в кінці 1758 або на початку 1759-го.
Розрахунки повністю підтвердилися, коли комета, зробивши повний оборот навколо Сонця, знову з'явилася перед здивованими спостерігачами в березні 1759 року. Це був справжній тріумф закону всесвітнього тяжіння, відкритого Ньютоном, а за кометою після цього міцно закріпилася назва комети Галлея, що передбачив її появу.
Комета була виявлена 25 грудня 1758 саксонським любителем астрономії Йоганном Палічем у вигляді туманного плямочки, поволі переміщаються серед зірок. Вона рухалася майже строго по розрахунковому шляху.
12 березня 1759, за місяць до передбаченого строку, комета обігнула Сонце (пройшла через перигелій), а потім знову стала віддалятися в безодню.
Комета Галлея рухається навколо Сонця по витягнутій еліптичній орбіті в напрямі, протилежному руху Землі, тобто володіє зворотним рухом. У перигелії вона зближується з Сонцем до відстані q = 0,587 а.о. (тобто ближче ніж Венера), а в афелії видаляється до Q = 35,31 а.о. за орбіту Нептуна.
Комета Галлея з'являлася в 1835 і в 1910 роках, причому після вивчення стародавніх і середньовічних літописів встановлено, що її поява в 1910 році було двадцять дев'ятим, зафіксованим в історії астрономії.
При своєму тридцятих повернення до Сонця комета Галлея була виявлена на фотографії 16 жовтня 1982 року в вигляді слабкого розмитого плямочки в сузір'ї Малого Пса, саме там, де її чекали за попередніми обчислень. Вона пройшла перигелій 9 лютого 1986 о 14.00. за московським часом зі швидкістю 54,5 км / с відносно Сонця.
Видима яскравість комет багато в чому залежить від їх відстані від Сонця, яке висвітлює комету, і від Землі, з якою ведуться спостереження. Чергове повернення комети Галлея до перигелії очікується в листопаді 2061, 28 липня.
Параболічні комети.
Серед спостерігалися комет були такі, які не належать Сонячній системі, вони пройшли поблизу Сонця по параболічним або гіперболічним орбітах і пішли в міжзоряний простір. До них відносяться комети 1944 IV, 1951 II і 1965 VIII Ікейі-Секі. Такі комети називають параболічними.
Періодичні комети.
Комети, що належать Сонячній системі, називаються періодичними.
Вони рухаються навколо Сонця по орбітах з самими різними ексцентриситетами і наклонениями до площини земної орбіти. Їхній рух буває як прямим (у напрямку руху Землі), так і зворотним.
Підрозділ комет за періодами обігу.
Періоди звернення комет вкрай різні, і по них комети поділяються на довгоперіодичні, з періодом обігу більше 200 років, і короткоперіодичні, з меншими періодами.
Серед довгоперіодичних є яскраві і слабкі комети, а короткоперіодичні - тільки слабкі, вони не видно неозброєним оком.
Еліптичні орбіти довгоперіодичних комет дуже витягнуті. Деякі з таких комет віддаляються від Сонця на сотні і тисячі астрономічних одиниць і кожен оборот навколо нього завершують за тисячі і десятки тисяч років.
Є комети, що рухаються по орбітах, близьким до кругового (комета Швассмана-вахмани-1, комета Енке).
Близько ста короткоперіодичних комет з періодами приблизно від 5 до 10 років утворюють групу, яка називається сімейством Юпітера. Афелії орбіт цих комет розташовані поблизу орбіти Юпітера.
Всі ці комети рухаються в прямому напрямку по орбітах з малим нахилом, що не перевищує 30 градусів.
Існують також комети сімейств Сатурна, Урана і Нептуна.
Обурення з боку планет.
Орбіти комет схильні збурень з боку планет, особливо масивних, Юпітера і Сатурну. Ці обурення можуть значно змінити орбіту комети. Так, Отерма, відкрита в 1943 році, належала сімейству Юпітера, зверталася навколо Сонця по майже круговій орбіті. З 1964 року вона належить сімейству Сатурна, звертається по витягнутій орбіті. А комета Смирнової-Черних, відкрита в 1975 році, навпаки, раніше проходила свій шлях за орбітою Юпітера, а зараз звертається майже по колу між орбітами Марса і Юпітера.
Зараз, використовуючи електронно-обчислювальну техніку, є можливість враховувати обурення від планет, стежити за змінами кометних орбіт і заздалегідь предвичіслять дати появи відомих періодичних комет.
Далеко від Сонця комети не видно, але, наближаючись до нього і все більш освітлювались його променями, стають доступні спостереженнями. Часто комети виявляються в телескопи і на фотографіях у вигляді туманних плям, і тільки лише згодом, і то не завжди, у них розвивається хвіст.
Структура комет.
У структурі комет розрізняють голову, що складається з зіркоподібно на вигляд ядра, оповитого оболонкою або комою, і хвіст. Найяскравішою частиною комети є її ядро, яскравість коми слабшає від ядра до периферії, а найменшу яскравість має хвіст, кінець якого розмитий і губиться на тлі нічного неба.
Діаметр голови комети іноді досягає сотень тисяч кілометрів, а хвости тягнуться на десятки і сотні мільйонів кілометрів.
Кометне ядро являє собою крижану брилу, що складається з суміші замерзлої води і заморожених газів з вкрапленнями тугоплавких кам'янистих і металевих частинок. Образно кажучи, воно схоже на «забруднений айсберг». Спочатку комета схожа на кулясту туманність - бліде туманна плямочка. З наближенням до Сонця ядро поступово нагрівається, кометні «льоди» починають інтенсивно випаровуватися і разом з пилом огортають ядро і утворюють кому. Разом з ядром вона становить голову комети. Ядро відбиває сонячне світло, тому його спектр спочатку тотожний сонячного. Але чим ближче комета підходить до Сонця, тим сильніше прогрівається її ядро, і в його спектрі з'являються яскраві лінії парів металів, найчастіше - натрію, кальцію, заліза, магнію, що доводить присутність в ядрах тугоплавких речовин. Ультрафіолетове випромінювання Сонця збуджує гази, що утворюють кому, і викликає флюоресцентні світіння. Тому в спектрі коми присутні яскраві смуги нейтральних газових молекул (азоту, ціану, вуглекислого газу, метану та інші).
Всі ці відомості про комети, одержувані раніше з наземних спостережень, повністю підтверджені дослідженнями комети Галлея, проведеними з прогонових космічних апаратів «Вега-1» і «Вега-2» в 1984 році.
У процесі досліджень з'ясувалося, що ядро комети Галлея являє собою суцільну брилу неправильної форми розмірами 14х7, 5х7, 5 км, схожу в одному перерізі на картоплину, а в іншому - на черевик. Воно обертається з періодом близько 52 годин навколо малої осі. Відбивна здатність поверхні ядра менше 5%, так як ядро покрите тонким щільним шаром пилу, але здається яскравим через висвітлення його сонячними променями. У дні дослідження комети (березень 1986 року) поверхню її ядра була нагріта сонячними променями до +100 С і з нього бурхливо виділялися пари води, що повністю підтверджує сучасні уявлення про крижаний природі ядер комет. Разом з водяними парами з ядра викидалися молекули вуглецю, оксидів вуглецю, вуглекислого газу, ціану, гідроксилу, а також дрібні тверді порошинки (масою 10 г і менше), що складаються з вуглецю, натрію, кальцію, магнію, нікелю, заліза з домішкою силікатів. Підраховано, що з обігрівається Сонцем поверхні ядра щомиті випаровується приблизно 40т газу і пилу, у тому числі близько 30т водяної пари. Ці гази і пил, що оточують ядро комети, утворюють її кому розмірами до 1,3 млн.км. З іонізованних сонячним випромінюванням газових молекул виникає плазма, що переходить разом з пилом у хвіст, що тягнеться в просторі до 30млн.км.
Форми кометних хвостів.
Форма кометних хвостів залежить від співвідношення гравітаційних сил та сил відштовхування, що впливають на частки хвоста.
Існує кілька докладних класифікацій форм кометних хвостів, але до цих пір користуються найбільш простий, запропонованої російською астрофізиком Ф. А. Бредихіним (1831-1904 рр.) і розвиненою радянським астрофізиком С. В. Орловим (1880-1958 рр.). У ній розрізняється п'ять типів хвостів.
Хвости Iо типу прямолінійні; сили відштовхування майже в 1000 разів перевищують силу сонячної гравітації; складаються з легких іонізованних газів і утворюються, головним чином, під впливом магнітного поля сонячного вітру. Сонячний вітер - це струмені плазми, безперервно закінчуються з сонячної корони в міжпланетний простір. Відкрито цей вітер був уже в наш час за допомогою космічних апаратів, але першими засвідчили його комети. Стрімкі потоки корпускул сонячної речовини, наштовхуючись на гази і пари в голові комети, іонізують їх - створюють плазму - і забирають кометну плазму на великих швидкостях геть від Сонця. І чим сильніше дме вітер, тим прямо і довше у комети хвіст.
Хвости I типу майже прямолінійні і злегка відхилені тому (у бік, протилежний напрямку руху комети); сили відштовхування в 10-100 разів перевищують силу сонячної гравітації; складаються з іонізованних і нейтральних газів і спостерігаються найчастіше.
Хвости II типу значно вигнуті назад; сили відштовхування не набагато перевищують силу тяжіння; складаються з дрібного пилу з домішкою газів.
Хвости IIо типу прямі, але сильно відхилені назад; сили відштовхування майже рівні силі тяжіння; утворені пиловими частинками.
Хвости аномальні спрямовані до Сонця і складаються з більш великих пилових частинок, на яких відразливе дію сонячних променів і сонячного вітру не позначається. Основна дія на такі частинки надає сила гравітації. Прагнучи під її впливом до Сонця, вони утворюють у комети незвичайний, аномальний хвіст.
Як виняток зустрічаються комети, що мають одночасно кілька хвостів різних типів.
Такий незвичайний хвіст спостерігав у 1835 році німецький астроном Фрідріх Бессель (1784-1846гг) у комети Галлея: крім хвоста, спрямованого від Сонця, був ще один прямий хвіст, звернений до світила.
Також у комети Аренда-Ролана в 1957 році теж спостерігалося два хвости - звичайний і аномальний. Але найбільш виразний аномальний хвіст був у комети Когоутека в 1973 році.
Виявлення комет та їх назви.
Багато комети, доступні спостереженню в телескопи, відкриті любителями астрономії.
Всі відкриваються комети позначаються номером року, у який вони пройшли перигелій, з додаванням римської цифри, що показує черговість проходження, і прізвищ першовідкривачів або, що рідше, прізвищ їх дослідників. У назву може бути включено до трьох осіб з числа перших, що надіслали повідомлення про відкриття в центральне бюро астрономічних телеграм. Бюро займається розсиланням в обсерваторії всіх країн світу телеграм, зашифрованих спеціальним цифровим кодом, з інформацією про виявлення нових небесних тіл.
Отримавши повідомлення про відкриття нової комети, на обсерваторії починають насамперед визначати її положення, оскільки це дає необхідний матеріал для розрахунку орбіти комети. Як же шукають комети?
Далеко від Сонця кожна комета виглядає, як туманна плямочка, звичайно, не кожне туманна плямочка, виявлене серед зірок, є кометою. На небі крім зірок, є й різні дифузні туманні об'єкти: планетарні і дифузні туманності, кульові скупчення, галактики. Всі вони за зовнішнім виглядом дуже нагадують комети, і тому, перш ніж приступити до систематичних пошуків комет, необхідно попередньо вивчити зоряне небо і розташування на ньому постійних туманних об'єктів.
Найчастіше комети відкривають на ранковому небі, тому перегляду ранкового неба потрібно приділяти найбільшу увагу. Також значна частина комет була відкрита і на вечірньому небі.
Кожен астроном-любитель при наполегливих і цілеспрямованих пошуках комет має шанс відкрити нову комету в середньому за 250-300 годин спостережень, але буває і більше. Наприклад, К. Т. Черніс провів у телескопа 808 годин, перш ніж йому вдалося відкрити нову комету.
За положенням, прийнятим Президією Астросовета АН (Академії Наук), кожен російський першовідкривач комети нагороджується медаллю Астросовета АН «За виявлення нових астрономічних об'єктів».
Походження комет.
З далеких космічних глибин до нас постійно наближаються хвостаті «зірки» і стають доступними для спостережень із Землі.
У 1987 році було відкрито, наприклад, 17 нових комет, а всього протягом року спостерігалося 52 комети - рекордне число!
За всю історію людської цивілізації спостерігалося близько 2000 появ комет (за даними на 2003 рік). Відомості про 551 кометі обмежуються лише описом зовнішнього вигляду і яскравості. Для решти були визначені орбіти.
У каталозі кометних орбіт доктора Марсдена, виданому в 2003 році, містяться дані про 1679 різних кометах. Їх них 377 - періодичні, тобто регулярно повертаються до Сонця. Їх періоди звернень складають від 3,3 року до 200 років. Деякі з періодичних комет спостерігалися вже десятки разів, як, наприклад, сама знаменита комета Галлея. Але є і такі комети (довгоперіодичні), період обертання яких вимірюється тисячами і навіть мільйонами років.
Звідки ж приходять до нас все нові і нові комети? Де вони зароджуються: в міжзоряних просторах або в самій Сонячній системі?
Видатний французький астроном і математик П'єр Лаплас (1747-1827) в кінці XVIII століття висловив припущення, що комети «приходять до Сонця ззовні, утворюючись з речовини, що становить туманності». Але будь комети дійсно міжзоряними небесними тілами, вони повинні були б рухатися щодо Сонця з дуже великими - гіперболічними швидкостями. Між тим ще жодного разу не було помічено, щоб комета рухалася за явно вираженої гіперболічної орбіті. А якщо інша комета і описувала шлях, схожий на гіперболу, то тільки під впливом гравітаційних збурень великих планет, поблизу яких вона пролітала. Оскільки ж комети до проходження через планетну систему рухаються переважно по еліптичних орбітах, ми приходимо до висновку, що вони є членами Сонячної системи. Постійно летять з усіх боків до Сонця комети навели естонського астронома Ернста Епіка на думку, що на відстані приблизно одного світлового року від нас знаходиться хмара кометних тіл, утримуваних притяганням Сонця.
У середині XX століття видатний голландський астроном Ян Оорт (1900-1992) розвинув ідею Епіка: він виступив з гіпотезою про існування на околицях Сонячної системи гігантського сферичного хмари кометної речовини. Як вважав учений, воно простирається на відстань до 150000.а.е. від Сонця, а його маса дорівнює приблизно 0,1 маси земної кулі.
Фахівцями-кометологамі були обчислені початкові орбіти майже параболічних комет. Результати показали, периферійні Сонячної системи дійсно насичена кометним ядрами - хмара Оорта реально існує. Як же воно виникло?
В даний час загальноприйнятою є гіпотеза про походження Сонячної системи первинного газопилової хмари, що мав такий же хімічний склад, що і Сонце. Відповідно до цієї гіпотези планети-гіганти Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун сконденсировались в холодній частині протопланетного хмари. Мабуть, залишки реліктового протопланетного речовини як раз і спостерігаються зараз поблизу планет-гігантів у вигляді кілець. Наявність таких кілець у Сатурна, Урана і Юпітера було чітко встановлено зі спостережень із Землі і за допомогою космічних апаратів, а про спостереження кільця Нептуна повідомляв у XIX столітті Ласель. Планети-гіганти, увібравши в себе всі найбільш поширені хімічні елементи протопланетного хмари, збільшували свою масу настільки, що стали легко захоплювати не тільки пилові частинки протопланетного хмари, а й легкі гази. У тій же холодній зоні утворилися і крижані ядра комет, які частково пішли на формування планет-гігантів, а частково, у міру зростання мас планет-гігантів, стали відкидатися гравітаційними полями останніх на периферію Сонячної системи, де в результаті грандіозний джерело комет - хмара Епіка -Оорта.
Далі, як уже говорилося, трансформація орбіт призвела до появи кометних ядер всередині планетної системи, де й починається одна з найбільш бурхливих стадій в їхньому житті. Саме тут-то вони і стають по-справжньому кометами: з «крихітного» ядра розвивається величезна кома (кометна атмосфера) і утворюються гігантські різного типу хвости. Безперервне відновлення і підтримання у величезному обсязі газопилової кометної атмосфери протягом досить тривалого часу (іноді протягом декількох років) є основною властивістю ядра комети.
Так можуть виникати довгоперіодичні комети з дуже великим періодом обертання, що досягає тисяч і навіть мільйонів років. Наприклад, комета Делавана, що спостерігалася в 1914 році, повернеться до Сонця тільки через 24 млн. років!
Якщо довгоперіодичних комета пройде поблизу комети, то тяжіння останньої може перевести її на менш витягнуту орбіту, і тоді вона стане короткоперіодичних. Цим, мабуть, пояснюється наявність численного сімейства короткоперіодичних комет у Юпітера, а також існування сімейств, прив'язаних до Сатурна, Урана та Нептуна. До родини Нептуна відноситься і знаменита комета Галлея.
Особливо радикальна перебудова кометних орбіт відбувається при тісних зближеннях комет з планетами-гігантами. Найпотужнішим «трансформатором» є Юпітер. Вчені інституту теоретичної астрономії Е.І.Казімірчак-Полонська та І. А. Беляєв на конкретних прикладах показали, що Юпітер може не лише захопити довгоперіодичних комету, а й перекинути її з одного сімейства в інше, а в окремих випадках видалити на околиці Сонячної системи і викинути в міжзоряний простір. Комета Веста, наприклад, під час свого зближення з Сонцем в 1976 році придбала таку велику енергію, що перейшла на параболічну (розімкнений) орбіту і тому повинна назавжди покинути Сонячну систему - полетіти до інших зоряним світів.
Особливості орбіт короткоперіодичних комет привели професора С. К. Всехсвятського (1905-1984) до думки, що джерелом кометних фрагментів служать Галілеєві супутники Юпітера - Іо, Європа, Ганімед і Каллісто. Польоти американських космічних апаратів «Вояджер» дійсно виявили виверження на Іо висотою до 280 км. Але це ще не означає, що вулкани Іо здатні викидати в міжпланетний простір крижані брили - ядра майбутніх комет масою в мільйони і мільярди тонн.
Зате комети можуть народжуватися в результаті астероіднометеорітной бомбардування крижаних поверхонь супутників планет-гігантів. Ця гіпотеза добре пояснює постійне виникнення в Сонячній системі нових короткоперіодичних комет, їх зв'язок з орбітами планет-гігантів, хімічний склад кометних льодів і механізм викиду бжно це і є один із закономірних процесів утворення нових комет, який поки що недоступний безпосереднім спостереженням.
Кометні катастрофи.
Майже вся маса комети зосереджена в ядрі і дуже мала; навіть у найбільших комет вона не перевищує мільярдних часток маси Землі. Залежно від маси комети і її близькості до Сонця діаметр голову комети може досягати від 25000 км (у слабких комет), до 2000000 км (у яскравих комет), а довжина хвоста - 150000000 км.
Після проходження перигелію комети йдуть від Сонця хвостом уперед. У міру їх видалення слабшає прогрів ядра, скорочується вихід газів і пилу з нього, хвіст поступово зменшується, комета знову набуває вигляду туманного плями і, нарешті, за орбітою Юпітера стає невидимою.
При кожному наближенні до Сонця комети втрачають свою речовину і поступово руйнуються. Цьому також сприяють вибухи, що відбуваються іноді в кометах під впливом сонячної радіації і сонячного вітру, як це спостерігалося у комети Галлея в січні 1986 року.
Короткоперіодичні комети, які часто повертаються до Сонця, втрачають речовина значно швидше, ніж довгоперіодичні комети. Саме тому у переважної більшості короткоперіодичних комет яскравість незначна, і вони не видні неозброєним оком.
Якщо всередині ядра комети є тверда кам'яна брила, то, втративши крижану оболонку, комета, досить імовірно, може стати астероїдом, на що вказує подібність орбіт комет сімейства Юпітера і деяких астероїдів.
Цілком можливо і повне руйнування комет, включаючи і їх ядра.
Так, неодноразово спостерігалася короткоперіодична комета Бієль в початку 1846 року рухалася по небу відповідно до складеного для неї «розкладом». І раптом 13 січня комета розпалася надвоє. Перші дні після катастрофи фрагменти розпалася комети були ще «пов'язані» тонкої світлої перемичкою. Але вторинні ядра повільно віддалялися один від одного, і ця остання «родинний нитка» незабаром обірвалася. У лютому відстань між ними вже перевищувало 200 тис.км.
Другий раз комета Бієль як подвійна з'явилася у вересні 1852 року. Тепер ядра розділяло простір в 2 млн.км!
Продовжуючи рухатися по еліптичній орбіті з періодом в 6,5 років, незвичайна комета повинна була повернутися до Землі в 1859, 1866, 1872 роках. Між тим вона не поверталася - немов потрапила в пастку. Але ж комета не могла зникнути безслідно. І нарешті вона заявила про себе найнесподіванішим чином: 27 листопада 1872 року на Землю полився «зоряний дощ». Цей дощ тривав кілька годин поспіль. Близько дев'яти годин він перейшов у справжню зливу, а після півночі «зоряна метелиця» стала стихати і до ранку припинилася.
Всі, кому довелось спостерігати це дивовижне небесне явище, могли помітити, що вогненні стріли витікали як би з однієї і тієї ж точки неба, розташованої біля зірки гамма Андромеди. Астрономи встановили, що «падаючі зірки» здійснювали рух у тому ж напрямку, в якому повинна була рухатися комета Бієль. І тоді стало ясно: раптово вибухнула «зоряний дощ» був не чим іншим, як зустріччю Землі з залишками розпалася комети. Врізаючись на великій швидкості в атмосферу нашої планети, вони миттєво розжарюються і прокреслюють в темному небі стрілоподібні сліди. Астрономи називають їх метеорами.
Особливо багато метеорних тіл утворюється при розпаді комет. Комета Бієль розпалася і стала метеорним роєм. Скопище метеорних частинок продовжувало мчати по кометної орбіті, поки не налетіло на Землю і не подарувало землянам феєричне видовище. Рівно через 13 років, 15 листопада 1885 року, із сузір'я Андромеди знову хлинув метеорний дощ Біелід. Спалахи частинок метеорного рою в земній атмосфері нагадали людям про загиблу кометі.
До теперішнього часу встановлено прямий зв'язок не менше восьми метеорних потоків з різними кометами.
Дракона вогненні стріли.
Це трапилося 9 жовтня 1933 і викликало переполох не тільки серед африканців. Забобонні португальці визнали в цьому явищі «кінець світу».
Швидко наступає ніч у тропіках. Меріадамі мерехтливих очей дивиться Всесвіт на Землю. Але що це? З неба зірвалася зірка, а слідом за нею посипалися десятки, сотні зірок! І ось вже справжній «зоряний дощ» ллється на Землю ... Такого землянам не часто доводилося бачити.
У Ленінграді в цей жовтневий день погода була похмура, але до вечора небо прояснилося і феєричне явище постало перед ленінградцями у всій своїй красі. На Невські набережні, звідки відкривався вид на неозорий небесний простір, зібрався безліч людей. Незважаючи на пізню годину, кожному хотілося помилуватися небаченим досі видовищем.
Тим часом «зорепад» посилився. О пів на одинадцяту ночі явище досягло кульмінаційного розвитку. «У цей час зірки сипалися безперервно, - згадувала ленінградський астроном, професор М.М. Ситинські, - загоряючись у всіх частинах неба, і здебільшого залишаючи після себе широкі іскристі сліди. Підрахунки показали, що кількість падаючих зірок досягало 10-15 тисяч на годину. Така інтенсивність ставить «зоряний дощ» 1933 року нарівні з найпотужнішими явищами цього роду, зазначеними в історії ».
Дійсно, астрономи стверджують, що жовтневий «зорепад» 1933 року був одним із найграндіозніших в ХХ столітті. У цьому чудовому видовище найбільш повно проявилися феєричні можливості метеорного потоку Драконід. Радіант цього потоку знаходиться в "голові" сузір'я Дракона. Під час «зоряного зливи» метеори випливають з цієї точки неба і віялом розлітаються в усі сторони.
Ще видатний учений Ф. О. Бредіхін встановив прямий зв'язок окремих метеорних потоків з кометами за збігом елементів їх орбіт. Тепер же остаточно доведено, що більшість роїв метеорних тіл в Сонячній системі утворюються внаслідок розпаду періодичних комет. Так, метеорний рій, що дав світові Драконіди, рухається по такій самій орбіті, як і відкрита в 1900 році комета Джакобіні-Циннера з періодом обертання навколо Сонця в 6,5 років. Згусток метеорного рою, породжений цієї кометою ще до того, як у жовтні 1933 року вибухнув перший «зоряний дощ», пройшов поблизу Юпітера. Гігантська планета «повернула» його орбіту, що і привело в подальшому до перетину орбіти рою з орбітою Землі.
У 1946 році Земля знову перетнула щільну частину цього метеорного рою і вдруге спостерігався рясний «зорепад».
Спостереження метеорних потоків (а їх відомо понад 30) необхідні для уточнення положення орбіт метеорних роїв в міжпланетному просторі, що дуже важливо для цілей практичної космонавтики. Як показали результати досліджень міжпланетного простору, окремі райони Сонячної системи настільки насичені метеорними тілами, що польоти в їх межі пілотованих космічних кораблів небезпечні.
«Тунгуське диво».
Яскравим прикладом кометної катастрофи і ще одним підтвердженням того, що вивчення комет - важлива і потрібна робота, що забезпечує спокійне життя на Землі, служить падіння Тунгуського метеорита.
Це сталося рано вранці 30 червня 1908 року над південною частиною Центрального Сибіру. На небі з'явився величезний вогненна куля. З гулом і гуркотом він летів по небу. А внизу тряслася земля, падали дерева, ходором ходили хати, з вікон вилітали скла. Так тривало з хвилину. Потім на Півночі, там, де за горами та лісом сховалося «небесне чудовисько», високо до неба злетіло полум'я і хмара диму. За стривоженої тайзі прокотилися громові гуркіт. Вони були чутні на тисячу верст навколо - від Єнісею до Олени.
Незабаром про це винятковому подію в газеті «Сибірська життя» з'явилося повідомлення. Томський кореспондент Адріанов писав: «Близько 8 години ранку в кількох сажнях від полотна залізниці, поблизу роз'їзду Філімонова, за розповідями, впав величезний метеорит ... Пасажири підходив під час падіння метеорита до роз'їзду поїзда були вражені надзвичайним гулом; поїзд був зупинений машиністом, і публіка хлинула до місця далекого мандрівника. Але оглянути їй метеорит ближче не вдалося, так як він був розпечений ... метеорит майже весь врізався в землю - стирчить лише його верхівка ... »
Це була найперша інформація, вірніше, дезінформація про Тунгуський метеорит. Бо все в ній, крім факту падіння метеорита і страшного гуркоту, є вигадкою. Спершу метеорит називався філімоновской, а назва «Тунгуський» з'явилося і увійшло у вжиток з 1927 року за пропозицією його першого дослідника Л. А. Кулика (1883 - 1942).
Згодом з'ясувалося, що незвичайне подія трапилася зовсім не біля полотна залізниці, а в 600 км на північ - на Підкам'яної Тунгусці. До Транссибірської залізничної магістралі докотилися лише його відлуння.
Спочатку ніхто з учених не сумнівався, що в околицях Підкам'яної Тунгуски впав гігантський метеорит, оскільки його падіння викликало землетрус. Воно було відзначено на сейсмограмою Іркутської обсерваторії, розташованої в 893 км від епіцентру катастрофи. А виникла при вибуху потужна повітряна хвиля двічі обігнула земну кулю і була зареєстрована багатьма метеостанціями світу.
Через приблизно дві з половиною хвилини після падіння Тунгуського метеорита почалося обурення магнітного поля Землі, яке тривало близько двох годин. Мабуть, ударна хвиля досягла іоносфери, змінила там концентрацію електронів і таким чином викликала додаткові пертурбації.
Дивовижне явище спостерігалося після Тунгуської катастрофи в південних областях Росії і на значній частині території Середньої Азії та Європи - небачені тут досі білі ночі. Вони прямо-таки вразили астрономів, ще не знали про падіння метеорита. Ці дивні нічні зорі тривали більше місяця.
Про падіння дуже великого метеорита в Сибіру Л. А. Кулик дізнався випадково і з тих пір його не покидала думка зайнятися пошуками цього метеорита.
У лютому 1927 метеоритна експедиція Кулика вирушила з Ленінграда в першу поїздку на далеку Тунгуса. Після довгого і важкого шляху дослідник досяг нарешті заповітного місця. Піднявшись на сопку, він був буквально приголомшений тим, що відкрилося його погляду: до самого горизонту - суцільний радіальний вивал лісу. «І моторошно стає, - писав Леонід Олексійович, - коли бачиш 10 -, 20-вершкових велетнів ... переламаних навпіл, як очерет ...»
У центрі гігантського віяла з повалених дерев учасники експедиції виявили округлі воронки, заповнені водою. Такі лійки характерні для районів вічної мерзлоти. Вони утворюються в результаті осідання грунту при подтаіваніе крижаних лінз. І тут Кулик припустився серйозної помилки: він прийняв воронки за метеоритні кратери. Унаслідок цього помилкового переконання зусилля трьох перших експедицій були спрямовані по невірному шляху. У пошуках заповітного метеорита Л. А. Кулик здійснив у далекий тайговий край ряд експедицій. І все - безрезультатно: ні найменшого осколка метеорита не було знайдено.
Згодом до Тунгуської проблемі вчені-астрономи повернулися лише в 1958 році. До цього часу вже не існувало єдиної думки щодо природи знаменитого метеорита.
У дискусію з ученими вступив письменник-фантаст Олександр Казанцев. У журналі «Вокруг света» був опублікований його фантастичне оповідання «Вибух» - про приліт на Землю міжпланетного корабля з Марса. Він мав атомні двигуни, але відмовило управління ... Атомний вибух знищив корабель з марсіанами і став причиною небаченого валу лісу на Підкам'яної Тунгусці.
Ідея вибуху Тунгуського тіла в повітрі була абсолютно правильною. Ще Л. А. Кулик звернув увагу на те, що в самому центрі лесовала зберігся на корені мертвий «телеграфний» ліс із зірваними суками. Чому ж тут дерева не були звалені потужної ударної хвилею? Та тільки тому, що вона діяла на дерева не збоку, а зверху. Іншими словами, вибух стався не на Землі, а в повітрі. До земної поверхні космічний прибулець не дотягнув.
Академічна експедиція під керівництвом вченого-геохіміка К. П. Флоренського (1915-1982), яка обстежила район падіння Тунгуського метеорита (в 1958 році ще не передбачалося, що Тунгуським тілом був метеорит), повністю підтвердила наземний характер вибуху. Все інше у Казанцева було найчистішим вимислом: і приліт марсіанського корабля, і атомний вибух, і загибель евенків від променевої хвороби ... Проте, незважаючи на свою антинауковість, гіпотеза Казанцева заволоділа багатьма умами. Знайшлися навіть «докази» ядерного вибуху: в деревині був виявлений радіоактивний ізотоп стронцію! Тільки цей стронцій - продукт ядерних випробувань, що проводилися в атмосфері. Слідів ж залишкової радіоактивності 1908 виявити не вдалося. Її просто не було. Словом, ніщо не може служити доказом того, що Тунгуський вибух був ядерним вибухом; з останнім він порівнянний лише по виділеній енергії.
І все ж подія, яка сталася в районі Підкам'яної Тунгуски, не вкладалося в рамки наших земних уявлень. У ньому було щось незвичайне, загадкове. Добре: вибух марсіанського космічного корабля вчені визнали вигадкою. Але якщо це було падіння гігантського Тунгуського метеорита, то питається: де метеоритний кратер? Де осколки небесного прибульця? А як відомо, нічого подібного на місці катастрофи виявлено не було. Навпаки, дослідження показали повну відсутність слідів безпосередньої взаємодії Тунгуського тіла з поверхнею Землі. Власне кажучи, це і породило загадку.
Адже не міг же зазнати повний розпад величезний кам'яний або залізний метеорит.
Те, що загадкове метеорна тіло начисто розпалося під час вибуху в повітрі, свідчить про його пухкої структурі. Отже, воно не було метеоритом. Зате ядро комети, що представляє собою згусток космічних «льодів» (замерзлих газів і води) з включеннями дрібних твердих частинок, повинно було неодмінно зруйнуватися під час вибуху. І, як би на підтвердження цієї думки, в пробах грунту, узятих в районі катастрофи, вченим вдалося виявити численні мікроскопічні силікатні і металеві кульки, що утворилися, мабуть, в результаті переплавлені крупиць твердого космічної речовини. Підвищений вміст нікелю в магнетитових кульках і характер їх розподілу на місцевості у вигляді вузького «шлейфу», орієнтованого за напрямком польоту метеорита, - все це вказувало на їх кровну спорідненість з Тунгуським тілом.
Ретельно і найвищою мірою об'єктивно проаналізувавши наукові дані, отримані в результаті експедиційних досліджень, вчені прийшли до висновку, що Тунгуське тіло являло собою невелику комету, що зіткнулися з Землею.
Думка ця не нова. Про кометної природі Тунгуського явища казав англійський геофізик Френсіс Уіппл в 1930 році. У Радянському Союзі таку ж гіпотезу відстоював Ігор Станіславович Астапович (1908-1976), а в 1960-х роках її обгрунтував і деталізував академік В. Г. Фесенков.
Ми вже говорили про дивну світінні нічного неба, яке спостерігалося після Тунгуського події. Південна межа цього світіння проходила від Ташкента і Криму до міста Бордо на півдні Франції. Там ніч практично не наступила і спостерігати за зірками було неможливо. У Європі тоді ще не знали про подію в сибірській тайзі, тому вчені вважають, що наша Земля пройшла крізь хмару космічного пилу.
Зв'язок світлових атмосферних явищ з Тунгуським вибухом була встановлена багато років по тому. Але Френсіс Уіппл першим висловив гіпотезу: світіння нічного неба було викликане вторгненням в земну атмосферу пилових частинок хвоста комети.
Відомо, що кометні хвости спрямовані в бік, протилежний Сонцю. Тунгуське подія відбулася у ранкові години, коли Сонце знаходилося на сході. Отже, хвіст комети, що зіткнулася в той ранок з Землею, простягався на захід. Але ж і дивні оптичні явища в атмосфері спостерігалися не повсюдно, а тільки на захід від місця катастрофи. Академік В. Г. Фесенков бачив у цьому світінні одне з важливих доказів кометної природи Тунгуського тіла.
Отже, знаменитий Тунгуський метеорит виявився зовсім не метеоритом, а ядром невеликий комети. Але як з позиції «кометчіков» пояснити причину вибуху «крижаного» кометного ядра? Дійсно, чому вона вибухнула, та ще з силою, еквівалентній енергії вибуху приблизно 10-20-мегатонни атомних бомб (енергія цього вибуху в 500-1000 разів перевищувала потужність атомної бомби, скинутої в 1945 році на Хіросіму).
За новітніми оцінками маса ядра Тунгуської комети становила не менше 70 тис.т (його поперечник був близько 60 м), а швидкість зустрічі з Землею досягала 25-30 км / с! І хоча на тлі інших комет Тунгуська виглядає більш ніж скромно, тим не менше вона володіла колосальним запасом кінетичної енергії. Кожна одиниця її маси несла в собі енергію в 100 разів більшу, ніж та, яка вивільняється при вибуху такої ж кількості тротилу. Швидке гальмування в атмосфері кометного ядра призвело до лавиноподібного виділенню енергії, в результаті чого і стався потужний теплової (не ядерний) вибух приблизно в 10 км від земної поверхні. Розрахунки, зроблені професором Кирилом Петровичем Станюковича (1916-1989), говорять про неминучість такого вибуху. Ось чому в районі катастрофи немає ударного кратера і відсутні осколки метеорита. Ядро Тунгуської комети складалося адже в основному з льоду!
Під час вибуху «льоди» кометного ядра переплавилися в газ і пар, а тугоплавкі включення розсіялися по тайзі. Вони-то і були виявлені ... Хімічний аналіз показав, що за своїм складом вибухнула тіло було близько до продуктів розпаду комет.
Таким чином, кометної гіпотезою «Тунгуського дива» вдалося пояснити багато чого.
Однією з найважливіших причин кометних катастроф може бути зіткнення ядер комет з астероїдами і великими метеорними тілами.
Саме тому необхідно не тільки милуватися кометами, але ще і вивчати їх, щоб уникнути катастрофи.
Комета падає на Юпітер.
Комета Шумейкер-Леві 9, відкритий у березні 1993 року американськими астрономами, виявилася сенсаційною. У липні 1994 року її осколки з шаленою швидкістю наблизилися до Юпітера і впали на нього!
Відразу після її відкриття з'ясувалося, що у неї незвичайний вигляд: ланцюжок їх окремих ядер, що розтягнулися вздовж кометної орбіти. Було ясно, що вони виникли в результаті руйнування більшого ядра батьківського комети. На одному з знімків було відмічено 21 вторинне кометне ядро, і розпалася комету назвали на жарт «кометним поїздом».
Наукові співробітники Інституту теоретичної астрономії досліджували еволюцію орбіти комети Шумейкер-Леві 9 і прийшли до висновку, що до 1959 року вона могла бути кометою-супутником Юпітера. Але гравітаційні обурення від сусідніх планет і великих супутників Юпітера істотно змінили її орбіту, у результаті чого в 1992 році вона промайнула в небезпечній близькості від Юпітера, що не могло пройти для крижаного кометного ядра безкарно. Потужні приливні сили розірвали його на окремі брили. І ось з плином часу «кометний поїзд», утворений цими брилами, розтягнувся в міжпланетному просторі на сотні тисяч кілометрів ...
Подальше дослідження руху уламків ядра комети Шумейкер-Леві 9 показали, що всі вони з 16 по 22 липня 1994 впадуть на Юпітер. Звільняється при вибухах енергія в тисячі разів перевищить весь ядерний потенціал, накопичений людством. Навіть найграндіозніша Тунгуська катастрофа не йде ні в яке порівняння з тим, що повинно було відбутися на Юпітері. За енергетичними параметрами це явище можна порівняти з падінням на нашу планету астероїда діаметром 10 км, що відбувається в середньому один раз в 50 млн. років. Щось подібне сталося, мабуть, близько 65 млн. років тому, коли на Землі вибухнула глобальна катастрофа, в результаті чого вимерли динозаври.
Але Юпітер - гігантська планета. Він перевершує Землю в 1321 раз за обсягом і в 318 разів за масою. Тому, незважаючи на великий масштаб космічної події, ця комета була для Юпітера, як то кажуть, що слону дробинка.
Падіння уламків кометного ядра на Юпітер почалося точно за розкладом: 16 липня 1994 року в 23 годині 11 хвилин за московським часом. Саме в цей час в атмосферу Юпітера врізався перший «вагон» «кометного поїзда» (його поперечник дорівнював приблизно 1км). Чотири фрагменти (їх розміри були від 1до 2 км) зіткнулися з Юпітером на наступний день. За сім днів на планету впало 24 фрагмента зруйнованої комети.
Вже увечері 17 липня навіть у невеликі телескопи можна було спостерігати вражаюче видовище: південну півкулю Юпітера, приблизно посередині між екватором і південним полюсом, покрилося темними плямами, кожне з яких було величиною з нашу Землю. Кінетична енергія що падали на Юпітер фрагментів кометного ядра була дуже велика. Кожне падіння завершувалося грандіозним вибухом і сильної світловий спалахом. Так, наприклад, при зіткненні найбільшого уламка, поперечник якого складав близько 3 км, виділилася енергія, в сотні мільйонів разів перевищила енергію Тунгуського вибуху. Навіть якщо б тільки один кометний фрагмент впав на нашу Землю, то наслідки були б найтрагічніші. Тому не випадково на проблему захисту Землі від астероїдно-кометної небезпеки земляни повинні направити весь свій розум, сили і засоби. В іншому випадку від всієї земної цивілізації може не залишитися і сліду ...
Комета століття.
Ніч 23 липня 1995 видалася на рідкість зоряна. Американський любитель астрономії Алан Хейл, спостерігаючи в телескоп за зоряним скупченням М70, розташованим в Стрільці, побачив біля скупчення невідоме туманне пляма. Це була комета!
А роком пізніше такий же астроном-любитель Томас Бопп виявив цю ж комету.
Відповідно до встановленого правилом нова небесна гостя була названа кометою Гейла-Боппа.
Коли була обчислена орбіта нової комети, результати виявилися сенсаційними. Комета, що знаходилася далеко від Сонця, мала надзвичайно великим блиском. Розрахунки свідчили, що, коли комета наблизиться до Сонця, вона може стати найяскравішою в поточному сторіччі, тобто «кометою століття».
Незабаром першовідкривач телескопічних комет, нових і наднових зірок, Роберт Мак-Нота з Австралії знайшов зображення нової комети на фотографічних пластинках, отриманих за допомогою телескопа ще в 27 квітня 1993 року.
Додаткові положення комети Хейла-Боппа на небесній сфері дозволили значно уточнити її орбіту і визначити період обертання навколо Сонця. Він був оцінений в 3000 років.
Отже, останній раз комета з'являлася в околицях Сонця наприкінці XI століття до Різдва Христового. У поточному зближенні комети з Землею і Сонцем для її спостережень використовувалися найбільші телескопи. Діаметр ядра комети був оцінений не менш ніж в 50 км. Це означає, що вона масивніше ядра комети Галлея принаймні в 100 разів! По всій імовірності, комету Хейла-Боппа слід віднести в числа найбільших комет Сонячної системи.
Учені в результаті проведених досліджень прийшли до висновку, що в даний час комета Хейла-Боппа не має монолітного ядра, а складається з рою численних вторинних ядер. Комп'ютерні обчислення показали, що в 1063 році до нашої ери відбулося тісне зближення комети з Юпітером, під час якої її первинне ядро було зруйновано приливним впливом планети-гіганта.
Складні розрахунки, виконані із застосуванням нової комп'ютерної техніки, показали: у квітні 1996 року комета Хейла-Боппа пройшла на відстані 120 млн.км від Юпітера і період її обертання скоротився до 2000 років. Отже, наступне повернення комети земляни могли б очікувати близько 4000 року. Але відповідь, виданий машиною, виявився несподіваним: 26 липня 3984 комета Хейла-Боппа зіткнеться з Юпітером (як це трапилося в 1994 році з кометою Шумейкер-Леві 9) і перестане існувати.
Навесні 1997 року комета Хейла-Боппа по блиску поступалася тільки Венері і спостерігалася як найяскравіша хвостата «зірка» ХХ століття. 23 березня вона пройшла на найкоротшій відстані від Землі - 196 млн. км, а 1 квітня обігнула центральне світило на відстані 136 млн. км і стала віддалятися в космічну безодню.
Висновок.
Отже, комети - це загадка природи, яку намагаються розгадати астрономи всього світу.
Це одне з найдивовижніших явищ, яке зачаровує, зачаровує нас своєю незвичайністю та красою. Вивчення комет - захоплююча і цікава робота. Але ця робота до того ж і дуже важлива. Адже якщо ми не будемо знати про поведінку комет, то може статися катастрофа. Тому не можна забувати, що саме людство відповідає за долю своєї планети. Саме ми повинні охороняти нашу Землю.
За час, в яке я збирала матеріал для своєї роботи, я дізналася багато нового і цікавого. Я поринула в інший світ, світ зірок, галактик і планет. І цей світ виявився таким надзвичайним, що мені не хотілося повертатися назад. Я зрозуміла, що навколо нас відбувається дуже багато, про що ми навіть не знаємо. Навколо нас постійно рухаються небесні тіла ...
Небесний звід, палаючий славою зоряної,
Таємниче дивиться з глибини,
І ми пливемо, полум'я безоднею
З усіх боків оточені.
Федір Тютчев.
Ще видатний учений Ф. О. Бредіхін встановив прямий зв'язок окремих метеорних потоків з кометами за збігом елементів їх орбіт. Тепер же остаточно доведено, що більшість роїв метеорних тіл в Сонячній системі утворюються внаслідок розпаду періодичних комет. Так, метеорний рій, що дав світові Драконіди, рухається по такій самій орбіті, як і відкрита в 1900 році комета Джакобіні-Циннера з періодом обертання навколо Сонця в 6,5 років. Згусток метеорного рою, породжений цієї кометою ще до того, як у жовтні 1933 року вибухнув перший «зоряний дощ», пройшов поблизу Юпітера. Гігантська планета «повернула» його орбіту, що і привело в подальшому до перетину орбіти рою з орбітою Землі.
У 1946 році Земля знову перетнула щільну частину цього метеорного рою і вдруге спостерігався рясний «зорепад».
Спостереження метеорних потоків (а їх відомо понад 30) необхідні для уточнення положення орбіт метеорних роїв в міжпланетному просторі, що дуже важливо для цілей практичної космонавтики. Як показали результати досліджень міжпланетного простору, окремі райони Сонячної системи настільки насичені метеорними тілами, що польоти в їх межі пілотованих космічних кораблів небезпечні.
«Тунгуське диво».
Яскравим прикладом кометної катастрофи і ще одним підтвердженням того, що вивчення комет - важлива і потрібна робота, що забезпечує спокійне життя на Землі, служить падіння Тунгуського метеорита.
Це сталося рано вранці 30 червня 1908 року над південною частиною Центрального Сибіру. На небі з'явився величезний вогненна куля. З гулом і гуркотом він летів по небу. А внизу тряслася земля, падали дерева, ходором ходили хати, з вікон вилітали скла. Так тривало з хвилину. Потім на Півночі, там, де за горами та лісом сховалося «небесне чудовисько», високо до неба злетіло полум'я і хмара диму. За стривоженої тайзі прокотилися громові гуркіт. Вони були чутні на тисячу верст навколо - від Єнісею до Олени.
Незабаром про це винятковому подію в газеті «Сибірська життя» з'явилося повідомлення. Томський кореспондент Адріанов писав: «Близько 8 години ранку в кількох сажнях від полотна залізниці, поблизу роз'їзду Філімонова, за розповідями, впав величезний метеорит ... Пасажири підходив під час падіння метеорита до роз'їзду поїзда були вражені надзвичайним гулом; поїзд був зупинений машиністом, і публіка хлинула до місця далекого мандрівника. Але оглянути їй метеорит ближче не вдалося, так як він був розпечений ... метеорит майже весь врізався в землю - стирчить лише його верхівка ... »
Це була найперша інформація, вірніше, дезінформація про Тунгуський метеорит. Бо все в ній, крім факту падіння метеорита і страшного гуркоту, є вигадкою. Спершу метеорит називався філімоновской, а назва «Тунгуський» з'явилося і увійшло у вжиток з 1927 року за пропозицією його першого дослідника Л. А. Кулика (1883 - 1942).
Згодом з'ясувалося, що незвичайне подія трапилася зовсім не біля полотна залізниці, а в 600 км на північ - на Підкам'яної Тунгусці. До Транссибірської залізничної магістралі докотилися лише його відлуння.
Спочатку ніхто з учених не сумнівався, що в околицях Підкам'яної Тунгуски впав гігантський метеорит, оскільки його падіння викликало землетрус. Воно було відзначено на сейсмограмою Іркутської обсерваторії, розташованої в 893 км від епіцентру катастрофи. А виникла при вибуху потужна повітряна хвиля двічі обігнула земну кулю і була зареєстрована багатьма метеостанціями світу.
Через приблизно дві з половиною хвилини після падіння Тунгуського метеорита почалося обурення магнітного поля Землі, яке тривало близько двох годин. Мабуть, ударна хвиля досягла іоносфери, змінила там концентрацію електронів і таким чином викликала додаткові пертурбації.
Дивовижне явище спостерігалося після Тунгуської катастрофи в південних областях Росії і на значній частині території Середньої Азії та Європи - небачені тут досі білі ночі. Вони прямо-таки вразили астрономів, ще не знали про падіння метеорита. Ці дивні нічні зорі тривали більше місяця.
Про падіння дуже великого метеорита в Сибіру Л. А. Кулик дізнався випадково і з тих пір його не покидала думка зайнятися пошуками цього метеорита.
У лютому 1927 метеоритна експедиція Кулика вирушила з Ленінграда в першу поїздку на далеку Тунгуса. Після довгого і важкого шляху дослідник досяг нарешті заповітного місця. Піднявшись на сопку, він був буквально приголомшений тим, що відкрилося його погляду: до самого горизонту - суцільний радіальний вивал лісу. «І моторошно стає, - писав Леонід Олексійович, - коли бачиш 10 -, 20-вершкових велетнів ... переламаних навпіл, як очерет ...»
У центрі гігантського віяла з повалених дерев учасники експедиції виявили округлі воронки, заповнені водою. Такі лійки характерні для районів вічної мерзлоти. Вони утворюються в результаті осідання грунту при подтаіваніе крижаних лінз. І тут Кулик припустився серйозної помилки: він прийняв воронки за метеоритні кратери. Унаслідок цього помилкового переконання зусилля трьох перших експедицій були спрямовані по невірному шляху. У пошуках заповітного метеорита Л. А. Кулик здійснив у далекий тайговий край ряд експедицій. І все - безрезультатно: ні найменшого осколка метеорита не було знайдено.
Згодом до Тунгуської проблемі вчені-астрономи повернулися лише в 1958 році. До цього часу вже не існувало єдиної думки щодо природи знаменитого метеорита.
У дискусію з ученими вступив письменник-фантаст Олександр Казанцев. У журналі «Вокруг света» був опублікований його фантастичне оповідання «Вибух» - про приліт на Землю міжпланетного корабля з Марса. Він мав атомні двигуни, але відмовило управління ... Атомний вибух знищив корабель з марсіанами і став причиною небаченого валу лісу на Підкам'яної Тунгусці.
Ідея вибуху Тунгуського тіла в повітрі була абсолютно правильною. Ще Л. А. Кулик звернув увагу на те, що в самому центрі лесовала зберігся на корені мертвий «телеграфний» ліс із зірваними суками. Чому ж тут дерева не були звалені потужної ударної хвилею? Та тільки тому, що вона діяла на дерева не збоку, а зверху. Іншими словами, вибух стався не на Землі, а в повітрі. До земної поверхні космічний прибулець не дотягнув.
Академічна експедиція під керівництвом вченого-геохіміка К. П. Флоренського (1915-1982), яка обстежила район падіння Тунгуського метеорита (в 1958 році ще не передбачалося, що Тунгуським тілом був метеорит), повністю підтвердила наземний характер вибуху. Все інше у Казанцева було найчистішим вимислом: і приліт марсіанського корабля, і атомний вибух, і загибель евенків від променевої хвороби ... Проте, незважаючи на свою антинауковість, гіпотеза Казанцева заволоділа багатьма умами. Знайшлися навіть «докази» ядерного вибуху: в деревині був виявлений радіоактивний ізотоп стронцію! Тільки цей стронцій - продукт ядерних випробувань, що проводилися в атмосфері. Слідів ж залишкової радіоактивності 1908 виявити не вдалося. Її просто не було. Словом, ніщо не може служити доказом того, що Тунгуський вибух був ядерним вибухом; з останнім він порівнянний лише по виділеній енергії.
І все ж подія, яка сталася в районі Підкам'яної Тунгуски, не вкладалося в рамки наших земних уявлень. У ньому було щось незвичайне, загадкове. Добре: вибух марсіанського космічного корабля вчені визнали вигадкою. Але якщо це було падіння гігантського Тунгуського метеорита, то питається: де метеоритний кратер? Де осколки небесного прибульця? А як відомо, нічого подібного на місці катастрофи виявлено не було. Навпаки, дослідження показали повну відсутність слідів безпосередньої взаємодії Тунгуського тіла з поверхнею Землі. Власне кажучи, це і породило загадку.
Адже не міг же зазнати повний розпад величезний кам'яний або залізний метеорит.
Те, що загадкове метеорна тіло начисто розпалося під час вибуху в повітрі, свідчить про його пухкої структурі. Отже, воно не було метеоритом. Зате ядро комети, що представляє собою згусток космічних «льодів» (замерзлих газів і води) з включеннями дрібних твердих частинок, повинно було неодмінно зруйнуватися під час вибуху. І, як би на підтвердження цієї думки, в пробах грунту, узятих в районі катастрофи, вченим вдалося виявити численні мікроскопічні силікатні і металеві кульки, що утворилися, мабуть, в результаті переплавлені крупиць твердого космічної речовини. Підвищений вміст нікелю в магнетитових кульках і характер їх розподілу на місцевості у вигляді вузького «шлейфу», орієнтованого за напрямком польоту метеорита, - все це вказувало на їх кровну спорідненість з Тунгуським тілом.
Ретельно і найвищою мірою об'єктивно проаналізувавши наукові дані, отримані в результаті експедиційних досліджень, вчені прийшли до висновку, що Тунгуське тіло являло собою невелику комету, що зіткнулися з Землею.
Думка ця не нова. Про кометної природі Тунгуського явища казав англійський геофізик Френсіс Уіппл в 1930 році. У Радянському Союзі таку ж гіпотезу відстоював Ігор Станіславович Астапович (1908-1976), а в 1960-х роках її обгрунтував і деталізував академік В. Г. Фесенков.
Ми вже говорили про дивну світінні нічного неба, яке спостерігалося після Тунгуського події. Південна межа цього світіння проходила від Ташкента і Криму до міста Бордо на півдні Франції. Там ніч практично не наступила і спостерігати за зірками було неможливо. У Європі тоді ще не знали про подію в сибірській тайзі, тому вчені вважають, що наша Земля пройшла крізь хмару космічного пилу.
Зв'язок світлових атмосферних явищ з Тунгуським вибухом була встановлена багато років по тому. Але Френсіс Уіппл першим висловив гіпотезу: світіння нічного неба було викликане вторгненням в земну атмосферу пилових частинок хвоста комети.
Відомо, що кометні хвости спрямовані в бік, протилежний Сонцю. Тунгуське подія відбулася у ранкові години, коли Сонце знаходилося на сході. Отже, хвіст комети, що зіткнулася в той ранок з Землею, простягався на захід. Але ж і дивні оптичні явища в атмосфері спостерігалися не повсюдно, а тільки на захід від місця катастрофи. Академік В. Г. Фесенков бачив у цьому світінні одне з важливих доказів кометної природи Тунгуського тіла.
Отже, знаменитий Тунгуський метеорит виявився зовсім не метеоритом, а ядром невеликий комети. Але як з позиції «кометчіков» пояснити причину вибуху «крижаного» кометного ядра? Дійсно, чому вона вибухнула, та ще з силою, еквівалентній енергії вибуху приблизно 10-20-мегатонни атомних бомб (енергія цього вибуху в 500-1000 разів перевищувала потужність атомної бомби, скинутої в 1945 році на Хіросіму).
За новітніми оцінками маса ядра Тунгуської комети становила не менше 70 тис.т (його поперечник був близько 60 м), а швидкість зустрічі з Землею досягала 25-30 км / с! І хоча на тлі інших комет Тунгуська виглядає більш ніж скромно, тим не менше вона володіла колосальним запасом кінетичної енергії. Кожна одиниця її маси несла в собі енергію в 100 разів більшу, ніж та, яка вивільняється при вибуху такої ж кількості тротилу. Швидке гальмування в атмосфері кометного ядра призвело до лавиноподібного виділенню енергії, в результаті чого і стався потужний теплової (не ядерний) вибух приблизно в 10 км від земної поверхні. Розрахунки, зроблені професором Кирилом Петровичем Станюковича (1916-1989), говорять про неминучість такого вибуху. Ось чому в районі катастрофи немає ударного кратера і відсутні осколки метеорита. Ядро Тунгуської комети складалося адже в основному з льоду!
Під час вибуху «льоди» кометного ядра переплавилися в газ і пар, а тугоплавкі включення розсіялися по тайзі. Вони-то і були виявлені ... Хімічний аналіз показав, що за своїм складом вибухнула тіло було близько до продуктів розпаду комет.
Таким чином, кометної гіпотезою «Тунгуського дива» вдалося пояснити багато чого.
Однією з найважливіших причин кометних катастроф може бути зіткнення ядер комет з астероїдами і великими метеорними тілами.
Саме тому необхідно не тільки милуватися кометами, але ще і вивчати їх, щоб уникнути катастрофи.
Комета падає на Юпітер.
Комета Шумейкер-Леві 9, відкритий у березні 1993 року американськими астрономами, виявилася сенсаційною. У липні 1994 року її осколки з шаленою швидкістю наблизилися до Юпітера і впали на нього!
Відразу після її відкриття з'ясувалося, що у неї незвичайний вигляд: ланцюжок їх окремих ядер, що розтягнулися вздовж кометної орбіти. Було ясно, що вони виникли в результаті руйнування більшого ядра батьківського комети. На одному з знімків було відмічено 21 вторинне кометне ядро, і розпалася комету назвали на жарт «кометним поїздом».
Наукові співробітники Інституту теоретичної астрономії досліджували еволюцію орбіти комети Шумейкер-Леві 9 і прийшли до висновку, що до 1959 року вона могла бути кометою-супутником Юпітера. Але гравітаційні обурення від сусідніх планет і великих супутників Юпітера істотно змінили її орбіту, у результаті чого в 1992 році вона промайнула в небезпечній близькості від Юпітера, що не могло пройти для крижаного кометного ядра безкарно. Потужні приливні сили розірвали його на окремі брили. І ось з плином часу «кометний поїзд», утворений цими брилами, розтягнувся в міжпланетному просторі на сотні тисяч кілометрів ...
Подальше дослідження руху уламків ядра комети Шумейкер-Леві 9 показали, що всі вони з 16 по 22 липня 1994 впадуть на Юпітер. Звільняється при вибухах енергія в тисячі разів перевищить весь ядерний потенціал, накопичений людством. Навіть найграндіозніша Тунгуська катастрофа не йде ні в яке порівняння з тим, що повинно було відбутися на Юпітері. За енергетичними параметрами це явище можна порівняти з падінням на нашу планету астероїда діаметром 10 км, що відбувається в середньому один раз в 50 млн. років. Щось подібне сталося, мабуть, близько 65 млн. років тому, коли на Землі вибухнула глобальна катастрофа, в результаті чого вимерли динозаври.
Але Юпітер - гігантська планета. Він перевершує Землю в 1321 раз за обсягом і в 318 разів за масою. Тому, незважаючи на великий масштаб космічної події, ця комета була для Юпітера, як то кажуть, що слону дробинка.
Падіння уламків кометного ядра на Юпітер почалося точно за розкладом: 16 липня 1994 року в 23 годині 11 хвилин за московським часом. Саме в цей час в атмосферу Юпітера врізався перший «вагон» «кометного поїзда» (його поперечник дорівнював приблизно 1км). Чотири фрагменти (їх розміри були від 1до 2 км) зіткнулися з Юпітером на наступний день. За сім днів на планету впало 24 фрагмента зруйнованої комети.
Вже увечері 17 липня навіть у невеликі телескопи можна було спостерігати вражаюче видовище: південну півкулю Юпітера, приблизно посередині між екватором і південним полюсом, покрилося темними плямами, кожне з яких було величиною з нашу Землю. Кінетична енергія що падали на Юпітер фрагментів кометного ядра була дуже велика. Кожне падіння завершувалося грандіозним вибухом і сильної світловий спалахом. Так, наприклад, при зіткненні найбільшого уламка, поперечник якого складав близько 3 км, виділилася енергія, в сотні мільйонів разів перевищила енергію Тунгуського вибуху. Навіть якщо б тільки один кометний фрагмент впав на нашу Землю, то наслідки були б найтрагічніші. Тому не випадково на проблему захисту Землі від астероїдно-кометної небезпеки земляни повинні направити весь свій розум, сили і засоби. В іншому випадку від всієї земної цивілізації може не залишитися і сліду ...
Комета століття.
Ніч 23 липня 1995 видалася на рідкість зоряна. Американський любитель астрономії Алан Хейл, спостерігаючи в телескоп за зоряним скупченням М70, розташованим в Стрільці, побачив біля скупчення невідоме туманне пляма. Це була комета!
А роком пізніше такий же астроном-любитель Томас Бопп виявив цю ж комету.
Відповідно до встановленого правилом нова небесна гостя була названа кометою Гейла-Боппа.
Коли була обчислена орбіта нової комети, результати виявилися сенсаційними. Комета, що знаходилася далеко від Сонця, мала надзвичайно великим блиском. Розрахунки свідчили, що, коли комета наблизиться до Сонця, вона може стати найяскравішою в поточному сторіччі, тобто «кометою століття».
Незабаром першовідкривач телескопічних комет, нових і наднових зірок, Роберт Мак-Нота з Австралії знайшов зображення нової комети на фотографічних пластинках, отриманих за допомогою телескопа ще в 27 квітня 1993 року.
Додаткові положення комети Хейла-Боппа на небесній сфері дозволили значно уточнити її орбіту і визначити період обертання навколо Сонця. Він був оцінений в 3000 років.
Отже, останній раз комета з'являлася в околицях Сонця наприкінці XI століття до Різдва Христового. У поточному зближенні комети з Землею і Сонцем для її спостережень використовувалися найбільші телескопи. Діаметр ядра комети був оцінений не менш ніж в 50 км. Це означає, що вона масивніше ядра комети Галлея принаймні в 100 разів! По всій імовірності, комету Хейла-Боппа слід віднести в числа найбільших комет Сонячної системи.
Учені в результаті проведених досліджень прийшли до висновку, що в даний час комета Хейла-Боппа не має монолітного ядра, а складається з рою численних вторинних ядер. Комп'ютерні обчислення показали, що в 1063 році до нашої ери відбулося тісне зближення комети з Юпітером, під час якої її первинне ядро було зруйновано приливним впливом планети-гіганта.
Складні розрахунки, виконані із застосуванням нової комп'ютерної техніки, показали: у квітні 1996 року комета Хейла-Боппа пройшла на відстані 120 млн.км від Юпітера і період її обертання скоротився до 2000 років. Отже, наступне повернення комети земляни могли б очікувати близько 4000 року. Але відповідь, виданий машиною, виявився несподіваним: 26 липня 3984 комета Хейла-Боппа зіткнеться з Юпітером (як це трапилося в 1994 році з кометою Шумейкер-Леві 9) і перестане існувати.
Навесні 1997 року комета Хейла-Боппа по блиску поступалася тільки Венері і спостерігалася як найяскравіша хвостата «зірка» ХХ століття. 23 березня вона пройшла на найкоротшій відстані від Землі - 196 млн. км, а 1 квітня обігнула центральне світило на відстані 136 млн. км і стала віддалятися в космічну безодню.
Висновок.
Отже, комети - це загадка природи, яку намагаються розгадати астрономи всього світу.
Це одне з найдивовижніших явищ, яке зачаровує, зачаровує нас своєю незвичайністю та красою. Вивчення комет - захоплююча і цікава робота. Але ця робота до того ж і дуже важлива. Адже якщо ми не будемо знати про поведінку комет, то може статися катастрофа. Тому не можна забувати, що саме людство відповідає за долю своєї планети. Саме ми повинні охороняти нашу Землю.
За час, в яке я збирала матеріал для своєї роботи, я дізналася багато нового і цікавого. Я поринула в інший світ, світ зірок, галактик і планет. І цей світ виявився таким надзвичайним, що мені не хотілося повертатися назад. Я зрозуміла, що навколо нас відбувається дуже багато, про що ми навіть не знаємо. Навколо нас постійно рухаються небесні тіла ...
Небесний звід, палаючий славою зоряної,
Таємниче дивиться з глибини,
І ми пливемо, полум'я безоднею
З усіх боків оточені.
Федір Тютчев.