Кометы

Еще древние люди заметили, что время от времени на небе появляются необычные туманные звезды с «хвостами». Светила, за которыми тянулся туманный шлейф, назвали кометами (от греч. «волосатый»), потому что они напоминали им человеческие головы с длинными развевающимися на ветру волосами.

Комета C/2011 W3 (Лавджоя), сфотографированная Деном Бербанком с МКС 21 декабря 2011 г.
Комета C/2011 W3 (Лавджоя), сфотографированная Деном Бербанком с МКС 21 декабря 2011 г.

Комета — это небольшое небесное тело, спутник Солнца. Она представляет собой ледяную глыбу, в которую вмерзла пыль. Пылинки очень малы, их триллион в мм3 , но попадаются и частицы покрупнее — песчинки и камешки. Основу льдов (более 80%) составляет вода, остальное — твердая углекислота, именуемая сухим льдом, метановый, аммиачный лед и другие замороженные газы. Внутри кометы лед плотный, а снаружи — пористый и пушистый.

Пока комета находится далеко от Солнца, она проморожена до –260°С и не имеет ни головы, ни хвоста. При приближении к горячему светилу комета нагревается, и лед начинает испаряться. Тогда вокруг ледяного ядра кометы появляются облако из пыли и кометного неионизованного газа, которое называют «головой» кометы, а также плазменный «хвост», сдуваемый солнечным ветром в сторону, противоположную Солнцу. Кванты света действуют и на оттаявшие пылинки, и хотя их давление на пыль не так энергично и эффективно, как действие солнечного ветра на смесь из атомов и молекул, но свет тоже гонит пылинки прочь от Солнца. Только пылинки образуют уже другой хвост — не прямой, как меч, а изогнутый, как сабля: пыль уходит из головы медленнее газа, и хвост как бы волочится за кометой по орбите, изгибаясь.

Комета в ночном небе
Комета в ночном небе

Вид комет разнообразен. Рассматривая их на фотографиях или непосредственно на небосводе, всегда легко заметить: у одной кометы хвост из ионов, у другой — пылевой, а у третьей кометы имеются два хвоста, и пылевой, и газовый. Есть и другие виды кометных хвостов, например, множественные хвосты комет, напоминающие бороды.

Очень близкое прохождение около Солнца грозит ядру кометы развалом на части, ведь кометный лед испаряется, так что комета уменьшается в размерах и становится более хрупкой. В таком случае комета может прекратить свое существование, и такие случаи наблюдались. Но если комета благополучно миновала перигелий, она постепенно охлаждается и застывает до очередной встречи с Солнцем.

Кометы — самые большие и самые протяженные тела Солнечной системы. У так называемой Большой кометы 1811 г. — самой большой из всех известных на сегодняшний день комет — угловой размер головы превосходил Солнце, а длина хвоста достигала 176 млн км. Хвосты комет могут быть огромными. Например, у кометы, наблюдавшейся в 1882 г., он был в пять с лишним раз длиннее, чем расстояние от Земли до Солнца.

При всех своих невообразимых размерах хвосты комет, состоящие из плазмы, газа и дыма, настолько разрежены, что на Земле такая среда считается вакуумом.

С древнейших времен до наших дней замечено и описано уже около 4000 комет. Хотя законы, управляющие движением планет и комет, одни и те же, их поведение и области обитания сильно различаются. Орбиты планет — эллипсы, близкие к окружностям. Большинство комет движется по эллипсам, умеренно или сильно вытянутым, почти по параболам.

Первый фотоснимок кометы Галлея (1910)
Первый фотоснимок кометы Галлея (1910). Тогда Земля прошла через хвост кометы, который содержал ядовитый газ циан. Однако он был крайне разряжен и, следовательно, безопасен.

Планеты движутся в плоскости тонкого диска в одном направлении. Пути комет — это настоящий клубок орбит, ориентированных в пространстве без порядка. Кометы ходят по ним как по часовой стрелке, так и против нее, совершая так называемое обратное движение.

Самая быстрая из комет успевает облететь вокруг нашего светила за 3,3 года, а самая медлительная из известных наблюдалась астрономами в 1914 г. и вернется обратно лишь через 24 млн лет. Движение планет устойчиво, они не меняют заметно своих орбит. Кометы, регулярно пересекая дороги больших планет, свои орбиты меняют.