Хвостатые звезды - Зигель Феликс Юрьевич. Страница 26
Но у комет ведь наблюдаются и пылевые хвосты второго типа. Как же они образуются?
Ядро кометы, двигаясь в мировом пространстве, постоянно сталкивается с множеством крохотных метеоритов. Эти маленькие твердые частички образуют космическую пыль, заполняющую мировое пространство. Налегая со скоростью до 50–60 километров в секунду на твердые глыбы ядра, они дробят их поверхность в мельчайшую пыль. Ведь при такой колоссальной скорости метеорит, врезавшись в ядро, как бы взрывается, образуя при этом осколки и пыль. Частично эти осколки и пыль уносятся прочь, но много их остается на поверхности глыб, составляющих ядро.
Когда ядро находится недалеко от Солнца, глыбы сильно нагреваются и излучают в мировое пространство невидимые человеческим глазом инфракрасные лучи. Хотя эти лучи невидимы, они, как и обычные лучи, производят давление на освещенные ими тела. Теперь глыбы будут не только притягивать друг друга по закону Ньютона, но и отталкивать друг друга собственными лучами. Это приводит к тому, что отдельные глыбы начинают сталкиваться. Но ведь глыбы невелики и потому очень слабо притягивают к себе все предметы. Когда две такие глыбы столкнутся, то они стряхнут со своей поверхности облако пыли, и астрономы с Земли отметят появление пылевой синхроны. Такие столкновения будут повторяться не один раз: в конце концов У кометы образуется хвост второго типа.
Когда до Солнца остается только 80 миллионов километров, глыбы ядра нагреваются до температуры плюс 100 градусов по Цельсию. С поверхности глыб начинают выделяться пары металла натрия. Но вот ядро кометы со страшной скоростью проносится через перигелий. Вблизи бушующая, пышущая нестерпимым жаром поверхность Солнца. Поверхностные слои кометного ядра начинают кипеть, плавиться. Пары железа и никеля, входящих в метеоритную глыбу, окутывают ядро.
Пролетев перигелий, комета быстро удаляется от Солнца. Ядро постепенно остывает, газы все в меньшем количестве выделяются из него, и, наконец, хвост у кометы пропадает. Комета скрывается из глаз земных наблюдателей до своего следующего возвращения.
Хотя комета пролетела очень близко от Солнца, ее ядро успело прогреться всего лишь на несколько метров в глубину. Только из этого поверхностного слоя газовым молекулам пришлось отправиться в путешествие в мировое пространство. Внутри глыб газы остались на месте. Но теперь, когда в поверхностных слоях образовалось много свободного места, эти газовые молекулы из глубины постепенно передвигаются в пустые места и вновь заполняют собой поверхностные слои ядра. При следующем возвращении кометы к Солнцу эти молекулы ждет судьба их предшественниц: они также улетят прочь из ядра, и описанная история повторится вновь.
Как видно, эта новейшая теория советских ученых прекрасно объясняет явления, наблюдаемые в кометах. Московский астроном Левин, один из создателей этой теории, подсчитал теоретически яркость некоторых комет. Наблюдения хорошо сошлись с этими подсчетами и подтвердили правильность теории.
У некоторых комет их хвосты имели очень сложную форму и быстро менялись ото дня ко дню. Советским ученым удалось объяснить эти странности предположением, что кометное ядро может вращаться вокруг своей оси.
Изучение физики кометных ядер — это, пожалуй, самая захватывающая область современной кометной астрономии. В этой области советские ученые заняли первое место в мире.
Судьба комет
Кометы не могут быть очень долговечны. Советский исследователь комет С. К. Всехсвятский в 1933 году опубликовал каталог яркости всех комет, появившихся с 1066 по 1932 год. Пришлось проделать огромную работу, разыскивая в старинных источниках иногда очень путанные и неточные сведения о различных кометах.
Однако результаты вполне оправдали этот труд. Всехсвятский обнаружил, что у всех коротко-периодических комет яркость с каждым возвращением к Солнцу заметно уменьшается. Но отсюда следует, что раньше кометы были гораздо ярче, чем теперь. Всехсвятский для некоторых комет подсчитал их возможные яркости в прошлом. Они оказались настолько большими, что сразу возник вопрос: а почему эти кометы тогда же не были открыты? Вывод мог быть только один: эти кометы образовались сравнительно недавно.
Но и будущее существование комет также не очень продолжительно. В самом деле, ведь комета при каждом своем возвращении к Солнцу безвозвратно теряет газы, находящиеся в ее ядре. Хотя этих газов в ядре много, но все-таки когда-нибудь они исчерпаются.
Можно ли подсчитать хотя бы приблизительно, когда это будет? Оказывается, можно, и вот как Предположим, что ядро кометы Галлея состоит из метеоритных глыб, содержащих газы в тех же пропорциях, что и метеориты, падающие на Землю. Зная размеры ядра, можно подсчитать, сколько газа заключено во всем ядре. По яркости кометы и по формулам теоретической физики можно подсчитать, сколько газов выделяет комета при каждом своем возвращении к Солнцу. Но тогда можно узнать, на сколько оборотов хватит газов в ядре для образования хвоста кометы.
Приблизительные расчеты привели к выводу, что комета Галлея растеряет свои газы примерно еще через 125 своих возвращений к Солнцу. Правда, полная потеря газа вряд ли произойдет, но их будет настолько мало, что заметного хвоста у кометы не образуется.
Значит через несколько тысяч, в крайнем случае, десятков тысяч лет, комета Галлея станет старой и у нее уже нельзя будет наблюдать газового хвоста. Такой старой кометой, израсходовавшей свои газы, была уже знакомая нам странная комета 1901 года.
Но жизнь кометы сокращают и другие причины.
Читатель помнит замечательную историю кометы Биелы. Позднейшими исследованиями, произведенными в 1937 году, было доказано, что 6 января 1846 года комета Биелы пересекла огромный и густой рой метеоритов. Эта встреча была для нее катастрофической. Ее ядро, сталкиваясь с метеоритами, раскололось на две глыбы. Распад ядра наблюдался и у других комет, например у кометы 1889 года.
Распад кометы 1889 года на части.
Ядра странниц-комет, двигаясь в мировом пространстве, постоянно сталкиваются с малыми, а иногда и крупными метеоритами. Каждые сутки в ядро кометы врезаются с огромной скоростью тысячи этих космических «пуль». Ядро постепенно, но неизбежно разрушается.
Бредихин первый наблюдал в некоторых кометах странные небольшие выступы в голове, направленные к Солнцу. Он назвал их аномальными, то есть ненормальными, хвостами. Советские ученые доказали, что эти аномальные хвосты состоят из мелких твердых пылинок с поперечником больше одной сотой миллиметра. Облако этих частиц образуется тогда, когда ядро кометы сталкивается с крупными метеоритами. Судьба этих крохотных осколков ясна. Они постепенно отстают от кометы и рассеиваются вдоль ее орбиты. Значит каждая комета после себя оставляет своеобразный след, состоящий из облаков мелких пылинок.
Проходят тысячелетия. Ядро кометы от постоянных столкновений с метеоритами почти совершенно разрушилось. Его остатки рассеялись вдоль кометной орбиты. Газов в оставшемся маленьком ядре так мало, что заметного газового хвоста уже не образуется. Комета превратилась в простой метеорит.
Но распад ядра кометы может происходить и по другим причинам.
В последние годы известный советский астроном Дубяго всесторонне исследовал вопрос о распаде кометных ядер с точки зрения законов небесной механики. Оказалось, что кометные ядра, представляющие собой компактные рои твердых глыб, вообще не являются устойчивыми образованиями, а под влиянием притяжения Солнца и планет быстро распадаются.