Секреты мироздания - А Смирнова

Ежегодно открывают 5–10 новых комет. Довольно часто (один раз в 2–3 года) вблизи Земли и Солнца проходит очень яркая комета с длинным хвостом. Наиболее известными являются периодические кометы: Галлея (период обращения вокруг Солнца Р ≈ 76 лет, ближайшее сближение с Солнцем наблюдалось 09.02.1986 г.); Энке (Р ≈ 3,3 года); Швассмана — Вахмана и др.

Согласно современным данным, в Солнечной системе насчитывается около 1015 больших и малых комет, двигающихся по произвольно ориентированным в пространстве эллиптическим орбитам различных размеров. Размеры орбит многих комет в тысячи раз больше поперечника планетной системы. Такие кометы большую часть времени находятся на далеких окраинах Солнечной системы в так называемом облаке Оорта. При движении в области, занятой планетами, у всех комет изменяется форма орбиты под действием притяжения планет.

При приближении кометы к Солнцу на расстояние менее 4–6 а. е. (1 а. е. равна 149,6 млн км) ядро, состоящее из отдельных камней, пылеватых частиц, вмерзших в глыбу льда, начинает выделять газы и пыль. Последние создают вокруг ядра туманную оболочку — атмосферу кометы (кому), яркость которой убывает к периферии. Атмосфера комет существует лишь тогда, когда газы и пыль выделяются из ядра. Ядро вместе с комой составляют голову кометы, которая со стороны Солнца имеет форму параболы. По мере приближения кометы к Солнцу и усиления нагрева ядра происходит быстрое нарастание блеска кометы и яркости хвоста, вызванное резким увеличением интенсивности выделения газов и пыли из ядра под влиянием его нагрева солнечными лучами. При удалении комет от Солнца их блеск быстро убывает.

Размеры ядер комет составляют, предположительно, 0,5–20 км; их массы соответственно равны ~1011–1019 кг. Практически вся масса комет сосредоточена в их ядрах. Ядра комет состоят из 67 % льда и 33 % каменистых веществ (по массе). Лед имеет необычный характер: в нем, кроме водяного льда, содержится лед из СО, СО2, СН4, NH3 и других газов.

Хвосты комет состоят из ионизированных газов и пыли. Длина их видимой части составляет 106–107 км. Атомы и молекулы, находящиеся в головах и хвостах комет, поглощают кванты солнечного света и затем переизлучают их (механизм резонансной флюоресценции); благодаря этому многие кометы видны невооруженным глазом, хотя их ядра редко превышают 1–5 км. Поскольку орбиты комет пересекают орбиты планет, то предполагается, что иногда возможны их столкновения.

Астероиды — малые планеты с диаметром от 1 до 1000 км. Орбиты большинства астероидов расположены между орбитами Марса и Юпитера (так называемый пояс астероидов). Известно всего несколько десятков астероидов, чьи перигелии (ближайшие к Солнцу точки орбиты) расположены внутри орбиты Земли. Периоды вращения крупных астероидов находятся в диапазоне от 5 до 20 часов. Только немногие из них имеют прямое вращение (Церера, Паллада, Веста), т. е. вращаются вокруг оси в ту же сторону, что и Земля. Лишь для трех крупнейших астероидов имеются сведения о массах — Цереры (1,2·1021 кг, диаметр ее d = 1025 км), Паллады (2,2 · 1020 кг, d = 583 км), Весты (2,8 · 1020 кг, d = 555 км).

Общая масса всех малых планет в ~1000 раз меньше массы Земли.

Плотность астероидов и состав их обломков, выпавших на Землю в виде метеоритов, свидетельствуют о преимущественно каменистой природе астероидов. Согласно поляризационным исследованиям, поверхности астероидов покрыты реголитом — обломками разных размеров, перемешанных с пылью.

Астероиды светят отраженным солнечным светом и в поле зрения телескопа напоминают медленно движущиеся слабые звездочки. Всего единственный астероид — Весту можно увидеть иногда невооруженным глазом.

В межпланетном пространстве Солнечной системы присутствует большое количество твердых частиц — от мелких пылинок до каменистых и железных глыб размером в десятки и сотни метров.

В метеорной астрономии эти пылинки и глыбы называют соответственно метеорными частицами и метеорными телами. Они движутся вокруг Солнца подобно планетам преимущественно в том же направлении, как и наша Земля. Когда метеорная частица массой в доли грамма влетает в атмосферу, то на небе наблюдается так называемая «падающая звезда» — метеор. При вторжении в атмосферу метеорного тела массой в сотни граммов или несколько килограммов на небе появляется яркий огненный шар — болид. Свечение метеорных частиц и тел (т. е. явления метеора и болида) возникает вследствие нагревания последних в результате их трения о воздух.

Мелкие метеорные частицы полностью разрушаются в атмосфере, не достигая поверхности Земли. Метеорные тела при движении через атмосферу подвергаются дроблению и абляции (расплавлению, разбрызгиванию, частичному испарению). Уцелевшие от полного разрушения остатки метеорных тел падают на поверхность Земли. Такие упавшие на Землю остатки называются метеоритами. Если крупное метеорное тело достигает поверхности Земли со скоростью свыше 3–4 км/с, то происходит взрыв метеорита и выброс грунта с образованием кратера. На земном шаре известно свыше 100 кратеров метеоритного происхождения размером от 0,2 до 100 км в поперечнике.

По составу — метеориты в основном каменные (93,3 %) и только немногие железные (5,4 %) и железокаменные (1,3 %). Все метеориты состоят из тех же химических элементов, что и земные объекты. Наиболее распространены в них железо, никель, сера, магний, кремний, алюминий, кальций и кислород. Последний присутствует в виде соединений с другими элементами. Обнаружены в метеоритах в ничтожном количестве серебро, золото, платина и даже алмазы. Согласно современным воззрениям, метеориты представляют собой тела Солнечной системы, а не проникают из далеких межзвездных пространств.

В последнее время все чаще появляются сообщения об открытии планетных систем на расстоянии 40 и более световых лет от нас (1 световой год = 9,46 · 1012 км). Справедливости ради следует сказать, что увидеть планеты на расстоянии в несколько триллионов километров пока никому не удавалось. Астрономы всего мира, в том числе и России, с большим интересом ждут момента, когда они смогут своими глазами увидеть эти обнаруженные планетные системы. Открыть планеты очень трудно, так как яркость звезд заслоняет светимость планет, поэтому планеты остаются невидимыми. Их пытаются определить опосредованно — по периодическим колебаниям лучевых скоростей звезд, а также «транзитным» (затменным) методом по периодическим ослаблениям светимости звезд во время прохождения предполагаемой планеты по звездному диску. Если светимость звезды изменяется, то предполагается, что вокруг нее движется планета. Кроме того, используется метод, основанный на регистрации смещения спектральных линий звезд, обусловленного тем, что гипотетическая (предполагаемая) планета оказывает слабое гравитационное воздействие на центральную звезду. На сегодняшний день таким способом открыто несколько десятков гипотетических планет. При этом предполагается, что все они — газово-жидкие шары (типа нашего Юпитера); движутся по нерегулярным орбитам; имеют сильное гравитационное поле и отбрасывают тела, подобные Земле, либо внутрь планетной системы, либо в космическое пространство. На таких экзопланетах, считают ученые, не может существовать жизнь.

Итак, науке известна только одна планета — Земля, на которой есть жизнь. Однако ряд ученых, исходя из идеи эволюционного развития Вселенной, предполагают, что планетных систем, сходных с Солнечной, только в нашей Галактике насчитывается несколько миллиардов, и потому… на каких-то планетах возможна жизнь. Для некоторых специалистов путеводной звездой в поисках внеземных цивилизаций стала идея Джордано Бруно о множественности обитаемых миров. Если это так, то естественно возникает вопрос: каковы же реальные пути установления контактов с разумными обитателями других планетных систем?

Предположим, что высокоразвитые цивилизации обитают на некоторых планетах Вселенной. Тогда для них Солнце должно представляться как звезда, вокруг которой обращаются планеты, где возможна разумная жизнь. В таком случае представители этих цивилизаций, обладая мощными техническими средствами, будут стремиться установить связь с жителями какой-то из планет Солнечной системы. Но какова же природа этой связи? Д. Коккони и Ф. Моррисон еще в 1959 г. показали, что такая связь может быть установлена с помощью электромагнитных волн, спектр которых довольно широк. Это радиоволны с длиной волны 104–10–3 м; оптический диапазон — от 10–3 до 10–9 м (видимый диапазон — от 770 до 380 м); рентгеновские лучи — от 10–9 до 10–12 м, менее 10–12 м — гамма-излучение. Скорее всего, считают многие исследователи, разумные существа будут пытаться установить связь на длине волны радиолинии водорода, равной 21 см, потому что водород, как самый распространенный элемент в природе, является своего рода эталоном частоты, которым и должна воспользоваться развитая цивилизация. Осуществление такой радиосвязи находится в пределах технической возможности сегодняшнего дня. Идея установления контактов с внеземными цивилизациями стала интенсивно реализовываться в разных странах, начиная с 70-х годов прошлого столетия. На волне 21 см производили обзор неба в США, Австралии, Аргентине, Италии, СССР и т. д. (в основном в рамках программы «SETI: поиск внеземного разума»).