К 280-й годовщине кончины первооткрывателя кометы

Комета Галлея, по-видимому, после миссии «Розетты» вынуждена будет уступить свою славу наиболее известных комет, несмотря на то, что она наиболее яркая из периодических комет и первая, для которой вычислена орбита (траектория движения) и период (время обращения вокруг Солнца). Период оказался близким к средней продолжительности жизни человека – около 76 лет. «Дней лет наших семьдесят лет, а при бóльшей крепости восемьдесят лет» (Псалом 89. 10), т. е. большинство людей нашей планеты один раз в жизни являются свидетелями её прохождения вблизи Солнца, а с учётом расстояний в Солнечной системе – то и недалеко от Земли.

Период этой кометы вычислил известный английский астроном Эдмонд Галлей (1656–1742). В 1705 году вышла его работа «Обзор кометной астрономии». При анализе вычисленных им орбит 24 комет учёный обратил внимание на то, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов имеют одинаковые орбиты. Из этого он заключил, что в данном случае наблюдались периодические возвращения одной и той же кометы и предвидел её следующее появление. Учёный не дожил до своего триумфа. Комета действительно явилась в начале 1759 года, и с тех пор называется кометой Галлея.

В предпоследнем «визите» кометы Галлея в 1910 году наблюдалось интересное явление – прохождения Земли через хвост кометы. Утром 19 мая 1910 года комета в движении по своей траектории оказалась между Солнцем и Землёй на расстоянии 22 млн км от Земли. Так как длина хвоста в то время превосходила 30 мллионов километров, это значило, что Земля полностью погрузилась в кометный хвост.

К тому времени уже было известно, что в состав кометных атмосфер входят циан, угарный газ и другие соединения. В связи с некоторой упреждённостью по отношению к кометам, как предвестникам несчастий, словно появилась настоящая угроза отравления атмосферы Земли кометными газами. Тревожные сообщения появились в газетах. Не обошлось без курйозов. Директор Московской обсерватории Константин Эдуардович Цераский (1849–1925) получил письмо и флакончик с желтоватым порошком от одного из капитанов Волжской флотилии. По словам капитана удивительное вещество покрыло палубу пароплава в момент, когда Земля вошла в хвост кометы. Но при анализе порошок оказался пыльцой соснового цветения.

Как и предупреждали астрономы, вещество кометного шлейфа настолько разрежено, что прохождение Земли через конус хвоста прошло совсем незамеченным. К сожалению, учёные в то время не имели ещё в своём распоряжении высотных ракет. Достаточно было такой ракете выйти за пределы атмосферы, и она смогла бы взять для анализа пробы вещества кометного хвоста.

Известно, что Земля не один раз проходила через хвосты комет. Поэтому вполне естественно возникает вопрос: возможно ли столкновение Земли с ядром кометы? Некоторые исторические и геологические свидетельства подтверждают реальность таких событий. В частности, считается, что «Тунгусское диво» 30 июня 1908 года является следствием взрыва в атмосфере Земли небольшого кометного ядра. Грохот взрыва было слышно на расстоянии 1200 км, в радиусе 500 км ударная волна выбила окна, а в радиусе 60 км – повалила лес. То обстоятельство, что на месте взрыва не удалось найти ни одного метеорита значительных размеров, а лишь оплавленные каменные и металлические микроскопческие шарики, свидетельствует о том, что взорвалось кометоподобное тело с примесью пыли. Расчёты показывают, что масса тела достигала миллиона тонн, радиус – около 200 м.

Взрыв произошёл на высоте 7 км вследствие мгновенного разогрева при встрече тела на космической скорости с атмосферой Земли.

Возвращения кометы Галлея прослежены по наблюдениям древних астрономов и по летописным данным вплоть до 240 до н. э. Известно, что на фреске великого итальянского художника раннего возрождення Джотто (1267–1337) «Поклонение волхвов» в капелле дель Арена в Падуе изображена комета Галлея 1301 года.

В последнем приближении кометы Галлея, 30-м из числа прослеженных, прохождение ближайшей от Солнца точки перигелия на расстоянии 88 миллионов километров между орбитами Меркурия и Венеры состоялось 9 февраля 1986 года.

Это последнее прохождение было неудобным для наземного наблюдателя. Необычно яркая и эффектная в каждом приближении к Земле, на этот раз она даже была невидима невооружённым глазом. В противоположность этому, значительные результаты получены при помощи космической техники. Для комплексного изучения кометы были запущены две советские межпланетные станции – «Вега-1» и «Вега-2» (название по первым слогам слов «Венера» и «Галлей»). Их запустили в декабре 1984 года с космодрома Байконур. Впервые получены снимки ядра кометы (рис. 3), определены его розмеры и температура поверхности, получены чёткие представления о природе поверхности ядра и процессов, происходящих на нём.

Ядро кометы вращается с периодом 53 часа. Поверхность ядра оказалась чрезвычайно тёмной (отражает только 4% света) и горячей – около 100ºС. По-видимому, замёрзшие недра ядра защищены тёмной пористой оболочкой из тугоплавких компонент кометы, плохо проводящих тепло. Толщина защитного поверхностного слоя небольшая – лишь несколько сантиметров.

За полгода до встречи с кометой Галлея «Вега-1» и «Вега-2» прошли вблизи планеты Венера и направили к ней два своих посланца. Изучался состав атмосферы, состав поверхностной почвы, облачный состав и скорость ветра, в том числе его вертикальные порывы. Исследование воздушной оболочки впервые выполнено с помощью метеорологического аэростата в атмосфере планеты. На ночной стороне планеты приборы зарегистрировали изменения освещённости и вспышки света. По данным европейского космического аппарата «Венера-экспресс», запущенного 9 ноября 2005 г., эти явления связаны с грозовыми разрядами в атмосфере планеты.

6 марта 1986 года «Вега-1» прошла сквозь голову кометы на расстоянии чуть меньше 10-ти тысяч километров от её ядра. Такое расстояние было выбрано из соображений безопасности, учитывая данные о плотности вещества кометы и количество пыли на этом расстоянии. Скорость пролетания космического аппарата относительно кометы составляла 78 километров в секунду, так что столкновения с частицами пыли могли повредить его апаратуру.

Драматическим в этом отношении был полёт аппарата «Джотто», запущенного западноевропейскими странами. Используя данные «Веги-1» и «Веги-2», его траекторию скорректировали так, что он 14 марта 1986 года прошёл на расстоянии 520 километров от ядра. За две секунды до прохождения этой точки связь с аппаратом прервалась, по-видимому из-за повреждения системы стабилизации. Через 25 минут связь восстановилась, но сигналы шли с перебоями. До первого нарушения связи «Джотто» пришлось буквально продираться сквозь пыльный поток: ежесекундно датчики аппарата регистрировали 120 столкновений с мелкими пылинками атмосферы кометы.

«Вега-1» передала на Землю более 500 фотографий кометы с различных расстояний, в том числе 12 чётких снимков ядра (рис. 3).

9 марта 1986 года на расстоянии 8200 километров мимо ядра кометы Галлея прошёл космический аппарат «Вега-2». Он передал на Землю около 700 изображений кометы, сфотографованных в различных диапазонах оптического спектра. По данным космических аппаратов, ядро кометы представляет собой тело неправильной формы размером 14×7×7 км. Масса такого айсберга – около 500 миллиардов тонн.

На фотографиях ядра видны кратеры и холмы. Сруи водяного пара пробиваются сквозь поры оболочки на поверхность и оставляют комету, захватывая с собой пылевые частицы. Время от времени, когда поверхностный слой в том или ином месте ядра становится чрезмерно толстым и не пропускает пары наружу, слой растрескивается под давлением изнутри, и на этом месте образуется кратер с интенсивным извержением пара и пыли. Розмеры кратеров – около 3 метров, их насчитано больше 30. Ежесуточно ядро теряет несколько миллионов тонн водяного пара и почти миллион тонн пыли.

Оболочка ядра кометы всё время возобновляется – верхние пылинки и молекулы газа отрываются и перемещаются в кому (атмосферу и хвост кометы), а снизу прилипают следующие.

Вниманию читателя предложены результаты исследований кометы Галлея з помощью космических аппаратов во время последнего её прохождениия вблизи Земли в 1986 году. Раскрыта не одна волнующая тайна одной из этих вечных странниц Солнечной системы. Сокровищница мировой науки обагатилась новым бесценным вкладом. И вспоминаются слова Константина Эдуардовича Циолковского: «Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе всё околосолнечное пространство… Нас ждут бездны открытий и мудрости. Будем жить, чтобы получать их и царствовать во Вселенной, подобно другим бессмертным».

Иван Дычко, кандидат физико-математических наук, г. Полтава

По теме: