Загадки звездных островов. Книга 2 (сборник) - Виталий Севастьянов

Эти изотопные сдвиги нельзя связать с вариациями климата или с высокой температурой и давлением во время взрыва, ибо такие воздействия должны были изменить изотопный состав водорода и углерода з одну сторону. А вот для комет такие аномалии характерны.

Вдали от Солнца кометы не имеют хвостов. По мере приближения к перигелию ядра обрастают атмосферами, состоящими из различных молекул и пыли. Атмосферы появляются из-за прогрева солнечными лучами ядра. При прогреве начинается испарение льдов, освобождаются мелкие частицы, растут размеры газопылевой оболочки вокруг кометы. Вблизи от Солнца размеры этой оболочки очень велики. Например, у кометы Галлея в 1910 году ее голова имела диаметр порядка 100 тысяч километров,

Гипотезу о том, что ядра комет состоят из летучих веществ, легко переходящих в состояние возгонки, которая соответствует современным представлениям и ледяной природе кометных ядер, выдвинул еще знаменитый французский математик и астроном Лаплас, В четвертом издании его книги "Изложение системы мира", вышедшей в Париже в 1813 году, есть такие строки; "…Такие большие изменения имеют место на кометах, и главным образом на тех, которые подходят близко к Солнцу в своих перигелиях. Туманности, которые их окружают, являются результатом испарения жидкостей на поверхности. Охлаждение, которое при этом получается, должно умерять чрезмерный жар, связанный о близостью к Солнцу; а конденсация тех же испарившихся жидкостей, когда они (кометы) удаляются, частично восполняет убывание тепла, которое должно создаваться этим удалением, так как двойной эффект от испарения жидкостей и конденсации паров значительно сближает пределы между самым большим жаром и самым большим холодом, который испытывают кометы во время каждого своего обращения".

В последующих изданиях книги эти строки были изъяты автором. У Лапласа было намерение написать на эту тему отдельный трактат, которое осталось, невыполненным. Об этой гипотезе потом забыли.

Таких же взглядов, как и Лаплас, на природу кометных ядер придерживался немецкий астроном Фридрих Бессель. Но потом надолго восторжествовало другое представление на природу кометных ядер. Этому способствовал ряд астрономических открытий XIX века. Было обнаружено кольцо астероидов, доказано космическое происхождение метеоритов, замечена связь комет с метеорными потоками. Кстати, Земля дважды в год проходит сквозь рой космических пылинок, порожденных кометой Галлея. Пылинки, влетая в атмосферу Земли, сгорают в ней, не достигнув поверхности. Они вспыхивают "падающими звездами" — метеорами. Это происходит с 30 апреля по 10 мая и с 15 по 26 октября. В эти дни наблюдаются метеорные потоки Гамма-Акварид и Орионид. Наблюдателю кажется, что точка, из которой вылетает поток метеоров, находится в мае в созвездии Водолея (отсюда название Аквариды), а в октябре — в созвездии Ориона (Ориониды),

Так вот, происхождение метеоритов связали с кометами, и потому кометные ядра стали считать каменными телами. Только в 1950 году американским астрономом Ф. Уипплом была выдвинута гипотеза о ледяном составе кометных ядер, которая вскоре стала общепринятой. Сейчас наиболее популярна точка зрения голландского астронома Я. Оорта, согласно которой на границе солнечной системы, приблизительно на расстоянии 150 000 астрономических единиц от Солнца, существует облако комет (так называемое облако Оорта) — "резервуар", из которого под влиянием тяготения звезд или больших планет время от времени вырывается какая-либо из комет и устремляется к Солнцу. В облаке Оорта, по оценкам ученых, находится около 1011 ледяных тел. Когда-то в прошлом комета Галлея, вероятно, вырвалась из этого облака. С каждым посещением Солнца она теряет свою активность и массу. Ученые считают, что за предыдущие 29 посещений ядро кометы уменьшилось примерно на километр, и оно потеряло добрую половину своей массы.

Английские астрономы С. Клюб и В. Непер выдвинули гипотезу о том, что источником комет в облаке Оорта является межзвездная среда. По их расчетам, первичное облако Оорта к настоящему моменту должно было бы исчезнуть, или в лучшем случае от него могла бы сохраниться центральная часть радиусом 103 астрономических единиц (то есть сократиться в сто раз по сравнению с первоначальным), которая не может служить "резервуаром" комет. Ученые исходили из того, что короткопериодические кометы, вырываемые из облака Оорта силами тяготения соседних звезд, долго существовать не могут. Они либо сталкиваются с планетами, либо под действием планетных возмущений переходят на гиперболические орбиты и покидают солнечную систему. Время жизни периодических комет довольно скоротечно — около 300 миллионов лет, поэтому, по мнению английских астрономов, даже такой на первый взгляд неисчерпаемый источник комет, как облако Оорта, вряд ли способен обеспечить наблюдаемое количество короткопериодических комет.

Кроме того, как считают ученые, на облако Оорта воздействуют не только близлежащие звезды, но и массивные облака, в которых, как выяснилось в последнее время, сосредоточена немалая часть межзвездной среды. Масса одного такого облака в среднем в 500 тысяч раз больше солнечной, и оно обладает гравитационным полем, которое существенно влияет на движение звезд. Подобных облаков в Галактике обнаружено более четырех тысяч. Примерно один раз в 200–400 миллионов лет солнечная система проходит сквозь облако или вблизи него, испытывая сильное воздействие приливных гравитационных сил. В результате далекие от Солнца кометы теряют связь с солнечной системой и улетают в межзвездное пространство. Такие "набеги" массивных облаков тоже разоряют реликтовое кометное облако Оорта. Но массивные газовые облака, разоряя реликтовое кометное облако, сами могут поставлять в него новые кометы. Физические условия внутри массивных облаков из-за гравитационной неустойчивости благоприятствуют возникновению тел кометной массы. Каждый раз, проходя сквозь газовое облако, Солнце будет захватывать новые кометы и пополнять ими свой "резервуар". Наибольшая плотность газовых облаков и холодного межзвездного газа наблюдается в спиральных рукавах Галактики. Поэтому обогащение солнечной системы новыми кометами, как считают английские ученые, будет происходить, когда Солнце движется через спиральный рукав Галактики. Это случается примерно каждые 200 миллионов лет. А значит, с такой цикличностью может возрастать и вероятность столкновения комет с Землей.

Клюб и Непер предположили, что столкновение ядра кометы с Землей может вызвать глобальную катастрофу (наступление ледникового периода, изменение полярности геомагнитного поля, интенсивное движение тектонических плит…) или существенно повлиять на эволюцию биосферы. Цикл наступления глобальных катастроф через 200 миллионов лет заметен по геологическим данным. Гипотеза о межзвездном происхождении комет получит подтверждение, если удастся обнаружить различие в химическом составе комет и Солнца (сейчас в межзвездном газе больше тяжелых элементов, чем было во времена образования солнечной системы). Это одна из гипотез, правильность которой может подтвердить космическая экспедиция к комете.

В физике комет до сих пор много непознанного. Необъяснимым остается процесс ионизации молекул в хвосте кометы: вычисленное время жизни молекул до ионизации в сто раз больше наблюдаемого. Вот уже двадцать лет этот парадокс не находит объяснения. Это значит, что наши знания о кометах не полностью соответствуют происходящим в них явлениям.

Довольно часто кометы вспыхивают, и из ядра выбрасываются миллионы тонн пыли и газа. В чем причина этих взрывов? Замечена их связь с активностью Солнца. Но каким образом связаны активность Солнца и кометные вспышки?

Много неясного происходит в длинных плазменных хвостах комет. В них образуются движущиеся вдоль хвоста в сторону Солнца облака, механизм которых непонятен. Видна причудливая струйная структура хвостов, сложные спиралевидные формы, волны. Иногда у кометы "отрывается" хвост, но вскоре снова "вырастает".

Неясен пока и феномен галосов. Это расширяющиеся концентрические области с центром в ядре кометы. Остается открытым целый ряд других вопросов.

"Таким образом, экспедиции к кометам имеют огромное научное значение. Они нужны исследователям, интересующимся физикой непонятных явлений, наблюдаемых в кометах, занимающимся фундаментальными проблемами происхождения солнечной системы и систем, подобных ей и нашей Галактике, происхождением жизни на Земле и вообще во вселенной" — таково мнение ученых Института космических исследований АН СССР, занимающихся вопросами происхождения и эволюции солнечной системы.

Встречаются и "необычные" кометы, свойства которых не укладываются в "разумные", с точки зрения современной науки, рамки. Одна из таких комет была обнаружена в 1956 году и названа по имени своих первооткрывателей кометой Аренда — Ролана. Советские ученые, доктора технических наук В. П. Бурдаков и 10. И. Данилов в своей книге "Ракеты будущего" высказали предположение, что подобные объекты могут быть зондами внеземных цивилизаций. Вот их аргументы. "Хвост у кометы (Аренда — Ролана. — Ред.) появился после 22 апреля 1957 года и исчез в самом начале мая. Ранее таких хвостов у комет не наблюдалось! Вместе с "обычным" хвостом, направленным от Солнца, комета имела очень узкий, как копье, аномальный хвост, который был направлен в сторону Солнца. Сначала попытались объяснить это явление естественной причиной: аномальный хвост составляли якобы продукты разрушения кометы, которые концентрировались в виде следа на ее орбите, поэтому в момент нахождения кометы между Солнцем и Землей оба направленных от кометы хвоста располагались как бы по разные стороны от ядра кометы. Но комета продолжала движение, и аномальный хвост по мере поворота плоскости кометной орбиты относительно земного наблюдателя не превратился, как ожидалось, в сектор, соединенный с основным хвостом, а принял вид хорошо очерченного расходящегося луча! Кроме того, спектр аномального хвоста не оказался сплошным, как это обычно бывает у пылевых хвостов. Необычно также и то, что аномальный хвост появился и исчез внезапно.