Кометы и их природа

I.

Введение

.

Откуда к нам приходят «хвостатые звезды»?

Комета небесное тело, сравнительно с прочими,

огромной величины, но редкое… сквозящее; иногда

в ней заметно ядро, а окружная среда образует

как бы хвост, бороду или космы; звезда с хвостом, косматая.

В.И.Даль. Толковый словарь

живого великорусского языка. 1863 г.

Величественная картина звездного неба. Тысячи звезд, мерцая и переливаясь, манят к себе любознательные умы. Человек пытался и пытается осмыслить, какое место он занимает во Вселенной, что такое этот мир, как он устроен, всегда ли существовал и если нет, то возник сам или создан богами.

Наука астрономия изучает те объекты и явления, которые наблюдаются на небе: планеты, звезды, кометы и метеориты, астероиды, созвездия и т. д. Наиболее увлекательной для себя я посчитала тему «Кометы и их природа». В процессе работы мне было интересно узнать, что собой представляют кометы, откуда они приходят к нам, а главное разобраться в природе «хвостатых звезд». Приподняв завесу тайного и малоизученного, я нашла для себя достаточно много новых и любопытных фактов.

За орбитой Плутона солнечная система не кончается. Там находится протяженный пояс малых небесных тел. После открытия Плутона в 1930 году многие астрономы были заинтригованы возможностью найти десятую планету, обращающуюся вокруг Солнца. Прошли десятилетия, а она так и не была обнаружена. В 1992 году многие ученые были вынуждены основательно пересмотреть свои представления: было обнаружено несколько десятков небесных тел на окраинах Солнечной системы. Возможно, что вместе с ними путешествует еще много объектов, формируя так называемый пояс Койпера. Свое название этот пояс получил в честь американского астронома датского происхождения Ж. П. Койпера, который в 1951 году первый высказал идею о существовании этого семейства небесных тел. Его убеждение основывалось на информации о поведении определенного семейства комет глыб изо льда и камней, которые регулярно врываются внутрь Солнечной системы из внешних областей.

Итак, откуда же приходят к нам кометы?

Аристотель в IV в. до н.э. объяснил явление кометы следующим образом: легкая, теплая, «сухая пневма» (газы Земли) поднимается к границам атмосферы, попадает в сферу небесного огня и воспламеняется так образуются «хвостатые звезды». Это явление «подлунное», атмосферное, не астрономическое. Авторитет Аристотеля был столь незыблем, что в науке вплоть до XVI столетия сохранился этот «приземленный» взгляд на природу комет.

Ещё в XVIII веке Гершель, наблюдая туманности, предположил, что кометы — небольшие туманности, движущиеся в межзвёздном пространстве. В 1796 году Лаплас в своей книге «Изложение системы мира» высказал первую научную гипотезу о происхождении комет. Лаплас считал их обрывками межзвёздных туманностей, что неверно из-за различий в химическом составе тех и других. Однако его предположение о том, что эти объекты имеют межзвёздное происхождение, подтверждалось наличием комет с почти параболическими орбитами. Короткопериодические кометы Лаплас считал также пришедшими из межзвёздного пространства, но некогда захваченными притяжением Юпитера и переведёнными им на короткопериодические орбиты. Теория Лапласа имеет сторонников и в настоящее время.

В 50-е годы голландский астроном Я. Оорт предложил гипотезу о существовании кометного облака на расстоянии 150 000 а.е. от Солнца, образовавшегося в результате взрыва 10-й планеты Солнечной системы — Фаэтона, некогда существовавшей между орбитами Марса и Юпитера. По мнению академика В. Г. Фесенкова, взрыв произошёл в результате слишком сильного сближения Фаэтона и Юпитера, так как при таком сближении, вследствие действия колоссальных приливных сил, возник сильный внутренний перегрев Фаэтона. Сила взрыва была огромна. В доказательство теории можно привести расчёты Ван Фландерна, изучившего распределение элементов 60 долгопериодических комет и пришедшего к выводу, что 5 миллионов лет назад между орбитами Юпитера и Марса взорвалась планета массой в 90 земных масс (сравнимая по массе с Сатурном). В результате такого взрыва большая часть вещества в виде ядер комет (обломков ледяной коры), астероидов и метеоритов покинула пределы Солнечной системы, часть задержалась на её периферии в виде облака Оорта, часть вещества осталась на прежней орбите Фаэтона, где она и сейчас циркулирует в виде астероидов, кометных ядер и метеоритов.

В настоящее время общепринятой считается гипотеза гравитационной конденсации всех тел Солнечной системы из первичного газово-пылевого облака, имевшего сходный с солнечным химический состав. В холодной зоне облака сконденсировались планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они вобрали в себя наиболее обильные элементы протопланетного облака, в результате чего их массы возросли настолько, что они стали захватывать не только твёрдые частицы, но и газы. В этой же холодной зоне образовались и ледяные ядра комет, которые частично пошли на формирование планет-гигантов, а частично, по мере роста масс этих планет, стали отбрасываться ими на периферию Солнечной системы, где и образовали «резервуар» комет — облако Оорта.

В результате изучения элементов почти параболических кометных орбит, а также применения методов небесной механики было доказано, что облако Оорта реально существует и является достаточно устойчивым: период его полураспада составляет около одного миллиарда лет. При этом облако постоянно пополняется из разных источников, поэтому оно не перестаёт существовать.

В настоящее время существуют также и другие гипотезы о происхождении комет, увы не получившие столь широкого распространения, как, например, гипотезы о межпланетном происхождении комет или об облаке Оорта.