Глава 3. Видимое ничто

Вестники ужаса

Старый летописец обмакнул гусиное перо и старательно вывел на чистом месте бумажного свитка: «В лето 7127 (1618) бысть знамение велие: на небесах явися над самою Москвою звезда. Величиною же она бяше, како и прочие звезды, светлостию же она сих звезд светлее. Она же стояше над Москвою, хвост же у нее бяше велик. И стояше на Польскую и на Немецкие земли хвостом. От самой же звезды поиде хвост узок, и от часу же нача распространятися; и хвосту распространившися яко на поприще. Царь же и людие все, видя такое знамение на небесех, вельми ужасошася. Чаяху, что сие есть знамение московскому царству, и страшахуся от королевича, что в тое же пору пришед под Москву. Мудрые же люди философы о той звезде стаху толковати, что та есть звезда не к погибели московскому государству, но к радости и к тишине. О той де звезде толкуется: как она стоит главою над которым государством, ни которова же мятежа в том государстве не живет, а на кои государства она стоит хвостом, в тех же государствах бывает всякое нестроение и бывает кровопролитие многое и междоусобные брани и войны великие меж ними. Також толкование и сбысться».

Тут было над чем задуматься, и летописец пытливо перевернул пожелтевшие свитки, исписанные трудолюбивой рукой его предшественников.

Под 1066 г. в Киевской летописи он прочитал:

«В сии же времена бысть знамение на западе, звезда превелика, лучи имущи акы кровавы, всходящи с вечера по заходе солнечном и пребысть за 7 дней, се же проявление не на добро, по сем бо бяше усобица много и нашествие поганых на русскую землю, си бо звезда бе акы кровавы, проявляющи кровопро

Рис. 71. Старинный ковер с изображением кометы Галлея в 1066 г

В это же время в Лыхнах (б. столица Абхазии) на стене храма местные хроникеры затейливой грузинской вязью выводили запись: «Это случилось в лето 6669 в царствование Баграта сына Георгия, в da индикт, в месяце апреле: показалась звезда, из чрева которой выходил большой луч, связанный с нею. Это продолжалось с Вербной недели до полнолуния». В это самое время в далекой Нормандии, в Байе, королева Матильда Фландрская ткала по канве изображение этой же самой чудовищной звезды. Ей был посвящен один из уголков той ковровой работы, на которой королева изобразила самые достопамятные эпизоды из заморского похода ее мужа — Вильгельма Завоевателя, герцога Нормандского. Он одержал в Англии победу при Гастингсе, и не ее ли вестником была «эта удивительная косматая звезда» — комета. «Удивляются звезде» — вот надпись по-латыни, которой королева сопроводила вышивку кометы, изображенной над замком и обращающей на себя внимание народа. Английский король Гарольд, сидящий на троне, обсуждает со своим астрологом-звездочетом значение страшного для него таинственного небесного явления.

Рис. 72. Комета 1527 г. в представлении современников

И норманны, и русские, и грузины видели одну и ту же комету, названную впоследствии кометой 1 аллея но о ней потом. А сейчас посмотрите на современную фотографию кометы (рис. 75) и попытайтесь на ней увидеть хоть что-либо подобное тому, что некий Симон Гуляр написал во Франции о комете 1527 г.: «Она навела столь великий ужас, что иные от страха умерли, а другие захворали. Сотни людей видели ее, и всем она казалась кровавого цвета и длинной На вершине ее различали согнутую руку, держащую тяжелый меч и как бы стремящуюся им поразить. Над острием меча сверкало три звезды, и та, что прикасалась к нему, превосходила своим блеском остальные. По обеим сторонам от лучей кометы видели множество секир, кинжалов и окровавленных шпаг, среди которых множество отрубленных голов со взъерошенными волосами и бородами производили страшное зрелище».

Подлинно говорят, что у страха глаза велики!…

Гуляр же к своему описанию добавляет: «И что же видела вся Европа в продолжение шестидесяти трех лет, если не пагубные последствия этого ужасного предвестия!» Что ж, верно! Перелистайте хронологию Европы и найдите хотя бы десять или пять лет, в течение которых хоть где-нибудь не было бы разорения или войны, мора или стихийных бедствий, где не умирал бы какой-либо король или князь. Но не от чего иного, как от самомнения, такие правители считали, что именно для них появляются нежданно-негаданно хвостатые светила с тем, чтобы предвещать их личные успехи или смерть.

Так, в 837 г. н. э. французский король Людовик Благочестивый, несмотря на все свое «благочестие», не особенно-то надеялся заслужить «царство небесное». Боялся он упустить и свое царство земное. Он испугался кометы и позвал астролога, т. е. с точки зрения многих богословов «нечестивца», так как астрологи дерзали предвосхищать «божественное провидение». Однако католическое духовенство и астрологи умели ладить друг с другом. И те и другие получали достаточно выгод, чтобы не мешать друг другу. «Иди, — сказал астрологу король, — на террасу дворца и тотчас же возвратись мне сказать, что ты заметишь, ибо я не видел этой звезды вчера вечером, а ты скрыл ее от меня, не показал мне, но я знаю, что это комета и что она возвещает перемену царствующего лица в моей стране. Горе мне!»

Даже в XVII веке в распространенном на Западе сборнике «История чудес» говорилось: «Комета служит верным признаком событий несчастных. Всякий раз, как видят затмение Луны, комету, когда происходит трясение земли, превращение воды в кровь и иные подобные чудеса, то вскоре затем следуют бедствия страшные: кровопролития, убийства, смерть великих монархов, принцев и вельмож, возмущения, измены, опустошение земель, разрушение империй, королевств и городов, голод и дороговизна продуктов, чума, повсеместная смертность людей, падеж скота, словом, все беды и несчастья, могущие постигнуть человека. А потому никто не должен сомневаться в сих знамениях и чудесах, которые предуведомляют нас, что конец мира и последний страшный суд приближаются и стоят на пороге».

При таких страхах и смятении не одна, ставшая с перепугу богомольной, душа отдавала в год кометы свое состояние в монастыри, чтобы избежать наказания за любовь к земным радостям. В монастыри и церкви эпидемия страха несла и богатые поместья и последние полушки бедняков, и что же… Поддерживая ожидание близкого страшного суда и разрушения мира, ни одна церковь и ни один монастырь не отказывались от даяний, — велики ли, скудны ли они были. Что ж, у астрологов, особенно у набожных (а бывали и такие), был всегда выход, и они не так уж рисковали, предсказывая конец мира.

Да, комета предвещала несчастье, ну, а если оно ке случалось, то, значит, слезы раскаяния и жертвы в пользу храмов смягчили гнев божий, значит, «господь вложил меч свой в ножны». Особенно же развязывало прорицателям руки, а вернее, языки, выдуманное иными из них замечательное «правило». Беды или события могут-де наступить и не сразу после появления кометы, а через сорок лет, а также через число лет, равное числу месяцев (или недель!), в течение которых видели комету.

На их счастье, у астрологов не было ни теперешних телескопов, ни фотографий, ибо тогда они, как и мы теперь, ежегодно могли бы открывать по нескольку комет, из которых какую-либо один видел бы столько-то месяцев, а другой, с большим телескопом — дольше. Вот и поди разберись тогда, какие же беды надо приписать той или другой комете!

Не обходилось и без недоразумений, и одно из них вызвала комета 1456 г. с длинным, слегка изогнутым хвостом.

Многие из грабительских походов в средние века на ближний Восток назывались пышно «крестовыми походами», и римский папа Каликст III провозгласил: «Комета сия имеет форму креста. Она благословляет поход христиан, пусть трепещут неверные!». В то же время поклонники пророка с радостью увидели в комете подобие их верного оружия — ятагана и возвестили победу мусульман. Узнав об этом, папа снова стал присматриваться к комете и с ужасом обнаружил, что и точно, комета больше похожа на ятаган. В ужасе папа отрекся от своего пророчества и проклял комету — исчадие ада и помощницу неверным. Что же, комета снова обманула его, и под Белградом турки были разбиты.

«Времена меняются», как говорили римляне, и иной страх перед кометами стал преобладать в умах тех, кто краем уха слышал о природе комет, раскрытой наукой. Не случайны и уже новыми представлениями навеяны следующие строфы Беранже:

Бог шлет на нас ужасную комету,

Мы участи своей не избежим;

Я чувствую, конец приходит свету;

Все компасы исчезнут вместе с ним.

С пирушки прочь вы, пившие без меры,

Немногим был по вкусу этот пир, —

На исповедь скорее, лицемеры!

Довольно с нас, состарился наш мир…

(Перевод А. Н. Апухтина)

Во времена Беранже часто рассуждали о возможности столкновения комет с Землей.

Особенно упорно распространяются не только преувеличенные, но и искаженные часто до неузнаваемости слухи, связанные с какой-либо, обычно неверно понятой, фразой из научного доклада. Как пример подобного рода можно привести панику, охватившую Францию в 1773 г. Легко возбуждающиеся французы ждали столкновения Земли с кометой и конца мира на основании одного лишь объявления о предстоящем докладе Лаланда в Академии наук.

Один из современников (Бошмон) в своих «Секретных мемуарах» 6 мая 1773 г. записал: «В последнем публичном заседании Академии наук господин Лаланд должен был прочитать доклад, самый любопытный из всех, какие были прочитаны, но не успел это сделать за недостатком времени. Его доклад содержит рассуждения о кометах, которые, подходя к Земле, могут вызвать возмущения в ее движении. Отсюда возникло беспокойство, которое, распространяясь все дальше и дальше, поддерживалось невежеством и породило множество басен…».

«9 мая.

— Кабинет господина Лаланда был переполнен толпой любопытных, которые горели нетерпением узнать что-либо о его докладе. Волнение дошло до того, что набожные люди, ничего не смыслящие в этом вопросе, домогались у архиепископа разрешения совершать службу в течение сорока часов, чтобы предотвратить ожидаемый страшный потоп, и архиепископ уже готов был дать нужные распоряжения, но академики убедили его в странности подобных мероприятий».

Позднее выяснилось, что Лаланд (как теперь известно, ошибочно) допускал, что в будущем какая-нибудь комета, подойдя близко к Земле, может вызвать в ее океанах сильные приливы, но что и это может случиться лишь очень не скоро, через много лет.

По этому поводу современник описанной паники, великий сатирик Вольтер, язвительно писал: «Некоторые парижане… сообщили мне, что приближается конец мира и что мир непременно кончится 20 мая этого года. Они ожидают в этот день комету, которая, подкравшись сзади, перевернет наш земной шар и превратит его в неосязаемую пыль, как гласит якобы предупреждение Академии наук, которое, впрочем, никогда и не было сделано. Нет ничего вероятнее этого события, потому что Иоганн Бернулли в своем «Рассуждении о комете» предсказал, что комета 1680 г. возвратится, произведя страшный погром на Земле, 17 мая 1719 г. Если Иоганн Бернулли ошибся, предсказав конец мира, то всего лишь на пятьдесят четыре года и три дня. Отсюда ясно, что благоразумие велит ждать конца мира или 20 числа этого месяца 1773 г., или еще через несколько лет, в каком-нибудь месяце какого-нибудь года. Если же конец мира и в этот день не наступит, то все-таки можно надеяться, что если что отложено, то оно еще не потеряно…»

Кстати сказать, математик Д. Бернулли, который не раз наряду с ценными мыслями высказывал и дикие суждения, в сочинении «Система комет» заявил, что «если тело кометы не служит видимым признаком божьего гнева, то хвост ее очень может им служить».

Ошибкой было бы думать, что суеверия средневековой астрономии в наше время не встречаются никогда. Они есть и поддерживаются в капиталистических странах наряду с другими суевериями. Так, известно, что Гитлер очень жаловал астрологов и прислушивался к их советам, но они все же не сумели предсказать его судьбу.

По данным газеты «Правда» от 14 августа 1949 г., французские астрологи стремятся не отстать от американских, издающих свои журналы и свободно практикующих наряду со всеми другими гадалками и знахарями.

Обитающий в США астролог Ж. Дюмонсо в своем журнале «Добрый астролог» (добрый — к кому?) дошел до того, что составляет по светилам гороскопы (предсказания) не только для новорожденных людей, но и для новорожденных агрессивных актов. Дюмонсо «установил», что дитя Уолл-Стрита и Сити — «Североатлантический пакт» — родился, т. е. был подписан 4 апреля 1949 г. в 17 ч. по Вашингтонскому времени, т. е. как раз тогда, когда по его данным планета Уран была в центре магического круга, «а эта планета представляет одновременно и вдохновение сторонников пакта и их цель». Он находит (и в этом, очевидно, он прав), что инициатором пакта по гороскопу были США, в соответствии с положением на небе созвездия Близнецов, — «того знака Зодиака, который управляет их судьбой». Цель этих рассуждений состоит в том, чтобы доказать, что заключение антисоветского пакта есть «необходимость», якобы продиктованная небесами..

Небесные хамелеоны

По современным фотографиям легко можно познакомиться с разнообразием форм комет и проследить изменения этих форм, позволяющие назвать кометы небесными хамелеонами-так они изменчивы.

Большие и яркие кометы, наблюдавшиеся невооруженным глазом, все, как правило, были с хвостами. Кометы небольшие и неяркие часто имеют едва заметные короткие хвосты, видимые лишь на фотографиях, а иногда даже не имеют их вовсе. Многие кометы видимы лишь в телескоп, как слабые туманные пятнышки, размытые по краям; их называют телескопическими. Но и всякая яркая комета бывает телескопической, маленькой и слабой, когда она далека от Солнца. Хвост у нее появляется и растет по мере ее приближения к Солнцу, а с удалением от него опять уменьшается и пропадает. Кометы, как ящерицы, способны, теряя свои хвосты, восстанавливать их снова.

Рис. 73. Исполинская комета 1843 г. Хвост ее достигал в длину 65-70° и был столь ярок, что в Иль-де-Франс (Франция) его сравнивали с ‘потоком огня из печи’

Видимый размер и блеск кометы зависят, конечно, и от ее расстояния до Земли. Огромная комета, проскользнувшая далеко от нас, может казаться маленькой, и наоборот. Зная три определения положения кометы на небе, сделанные в разное время, можно уже вычислить ее орбиту и после этого учесть влияние расстояния от Земли на вид кометы. Конечно, для того чтобы орбита ее была вычислена надежнее, надо располагать не тремя, а большим числом наблюдений над ее положением.

Блеск кометы (исправленный с учетом влияния расстояния от Земли) в зависимости от ее расстояния до Солнца меняется по-разному, но обычно гораздо быстрее, чем обратно пропорционально квадрату расстояния, как это впервые было установлено проф. С. В. Орловым в Москве. Например, при приближении к Солнцу вдвое блеск кометы увеличивается раз в десять — двадцать. Это показывает, что кометы светят не просто отраженным светом. Иначе блеск комет менялся бы как блеск планет, т. е. просто обратно пропорционально квадрату расстояния, и при приближении к Солнцу вдвое — увеличивался бы только в четыре раза. Подробнее законы изменения блеска комет были изучены С. К. Всехсвятским и Б. Ю. Левиным.

Рис. 74. Хвост кометы всегда направлен прочь от Солнца

Хвост кометы, как известно, всегда направлен в сторону, противоположную Солнцу, и когда комета удаляется от Солнца, то хвост движется впереди кометы — чуть ли не единственный случай в природе среди созданий, обладающих хвостом…

Комета состоит из нескольких частей, весьма различных по своей природе. Поэтому нередко возникают недоразумения, если говорят о том или другом свойстве кометы, не указывая, о какой ее части, собственно говоря, идет речь.

В комете следует различать ядро (точнее, видимое ядро), голову (называемую также комой, если комета без хвоста) и хвост. Голова, или кома, — это самая яркая часть кометы, более яркая в центре, в котором обычно бывает видно подобие звездочки, часто туманной. Это и есть видимое ядро кометы. Только оно, может быть, является сплошным твердым телом, но вернее, что и оно состоит из отдельных твердых частей.

Рис. 75. Комета Галлея в 1910 г

Размеры ядер очень невелики; их трудно даже измерить. Например, в 1ФДО г. комета Галлея проходила в точности между «Землей и Солнцем. Если бы ее сплошное и непрозрачное ядро было более 50 кж в диаметре, оно было бы видно как черная точка на фоне лучезарного солнечного диска. Между тем ничего подобного, — никакой даже малейшей тени на Солнце не было замечено. В 1927 г. комета Понса — Виннеке подошла очень близко к Земле. У ядра ее в сильные телескопы не заметили ни малейшего диска. Отсюда следует, что оно было меньше 2 км диаметром. Из оценки его яркости, предполагая, что оно является сплошным телом и отражает свет Солнца в такой же степени, как поверхность Луны, можно было заключить, что его диаметр составляет всего лишь 400 м. Вероятнее, однако, что ядро состоит не из одной, а из многих глыб, но еще меньшего размера и отодвинутых друг от друга. В пользу этого вывода говорят еще многие другие факты, с которыми мы познакомимся в следующих главах.

Иногда звездообразное ядро кометы бывает окружено довольно резко очерченным ярким туманом, который некоторые наблюдатели также включают в понятие ядра. От этого тоже происходят иногда недоразумения.

Ядро телескопической и вообще слабой кометы всегда окружено большой туманной массой, довольно размытой по краям. Она более или менее круглой формы и ярче к ядру, но часто по мере приближения к Солнцу становится продолговатой. Тогда ее вытя-нутость направлена вдоль линии, соединяющей ядоо кометы с Солнцем. Иногда из такой туманной массы комы в сторону, противоположную Солнцу вытягивается тонкий светлый луч, часто несколько лучей, придающих комете вид луковицы. У более ярких комет по мере приближения к Солнцу такой тон кии «луковичный» хвост развивается в широкий и длинный хвост, и тогда кома получает название головы.

Рис. 76. Последовательное изменение вида одной из комет 1940 г. по мере приближения ее к Солнцу

Передняя часть головы, или оболочка ядра ометы, как ее еще называют, имеет форму параболоида. Если будем вращать параболу около ее оси поверхность, описываемая ею, и будет параболоидом. Бывали случаи, когда у кометы образовывалось несколько оболочек, как бы вложенных друг в друга наподобие детских разъемных деревянных шариков.

1957 г. подарил нам две яркие кометы с замечательными хвостами. Одну из них открыли Аренд и Ролан в Бельгии, а другую — Мркос в Чехословакии Быть может и вам, читатель, случалось их видеть? Когда комета удаляется от Солнца, то явления происходят в обратном порядке, т. е. хвост становится более коротким и менее ярким, потом остается лишь продолговатая кома и, наконец, комета превращается просто в туманное пятнышко с ядром или даже без него.

Появление, развитие и изменение вида хвоста у разных комет происходят весьма по-разному, и даже у одной кометы они не протекают симметрично относительно момента прохождения ее через перигелий. Бывает, что в некоторые дни хвост внезапно ослабевает в яркости, потом снова усиливается. Общий блеск кометы также обнаруживает иногда неправильные колебания. У некоторых комет наблюдалось, обычно временно, сразу по два и даже по три хвоста, хотя неопытный наблюдатель всегда может прямолинейные или чуть кривящиеся лучи, образующие один хвост, принять за отдельные хвосты. Нечто в этом роде обнаружил в 1944 г. советский ученый С. В. Орлов, изучая рисунки кометы 1744 г. Шезо, обладавшей, по мнению современников, якобы шестью хвостами.

Рис. 77. Комета Мркрса. Эта комета наблюдалась невооруженным глазом в августе 1957 г. Фотография получена 23 августа 1957 г. Фуйита (США)

Нередко наблюдалось, как из ядра больших комет выбрасывались время от времени, иногда с промежутками лишь в несколько часов, светлые облака, постепенно удалявшиеся в хвост и как бы таявшие в нем с течением времени.

Совокупность таких наблюдений, в особенности сопоставленных, с изменениями спектров комет (о которых скажем ниже), рисует нам кометы как весьма капризные и изменчивые создания.

Изменчивость этих небесных хамелеонов затрудняет их изучение, но в то же время позволяет глубже проникнуть в тайну их строения и развития. Но прежде чем говорить подробнее о физической природе косматых небесных странниц, мы уделим внимание их движению.

Открытие Галлея

Верный друг Ньютона Эдмунд Галлей питал слабость к кометам. Его великий учитель, открыв закон всемирного тяготения, доказал, что, подчиняясь этому закону, два тела могут двигаться около общего их центра тяжести только по одному из конических сечений: эллипсу, параболе или гиперболе. Ньютон доказал, что, поскольку притяжения планет друг другом малы в сравнении с могучим притяжением Солнца, каждая из них описывает около Солнца почти правильный эллипс.

Эллиптический характер движения планет был известен со времен Кеплера. Движение по эллипсу оказалось одним из частных видов движения, возможного под действием тяготения. Ньютона интересовало, нет ли в природе других видов движения, выведенных им теоретически, интересовало и то, каково движение комет в пространстве. Не подвержены ли и они, подобно планетам, тяготению к Солнцу и вытекающим отсюда законам движения?

Ньютон придумал способ определения орбиты кометы по нескольким наблюдениям над ее видимым положением на небе среди звезд в разное время. Разработав эту идею, он применил ее к наблюдениям кометы, появлявшейся в 1680 г., и вычислил ее орбиту. Она оказалась параболой, фокус которой совпал с Солнцем. Так было доказано, что кометы, как и планеты, подвержены тяготению к Солнцу и под его действием движутся в Солнечной системе, описывая при этом кривую другого вида, чем планеты, но также предсказанную теорией тяготения. Но Ньютон не считал, что все кометы движутся по параболам, т. е. не думал, что, придя из бесконечности и обогнув Солнце, все они снова уходят в бесконечную даль с тем, чтобы никогда не вернуться. Ньютон записал о комете 1680 г., которую он наблюдал и сам:

Цветная фотография звездных спектров, полученная с помощью большой призмы, поставленной перед объективом крупного телескопа. Фотография Нассау (США)

«Наблюдения и вычисления пути сходились так же хорошо, как сходятся обыкновенно с наблюдениями вычисления путей планет. Периоды обращения комет из подобных вычислений определить нельзя. Их можно найти только, сравнивая пути комет, появляющихся в разное время. Если окажется, что некоторые из них, появляясь через равные промежутки времени, описывают одинаковые кривые, то надо будет заключить, что это суть последовательные появления одной и той же кометы. Тогда мы определим характер орбиты из самого периода обращения и найдем уже эллиптическую орбиту. Чтобы достигнуть этого, надо вычислить пути многих комет, предполагая их орбиты параболическими, и затем сравнить их между собой».

У Ньютона было много дела и без того, и за подобную трудоемкую задачу взялся Галлей. Он начал с того, что усовершенствовал способ вычисления кометных орбит, придуманный Ньютоном. Потом Галлей собрал из разных книг наблюдения над положением и движением на небе разных комет с 1337 г. по 1698 г. Закончив свой труд, Галлей написал:

«Собрав отовсюду наблюдения комет, я составил таблицу — плод обширного и утомительного труда, — небольшую, но небесполезную для астрономов… Читателю астрономических трудов следует обратить внимание на то, что предложенные мною числа я получил в результате самых точных наблюдений и опубликовал их не прежде, чем после многих лет добросовестного изучения, сделав столько, сколько мог».

Цветная фотография Луны, полученная Н. П. Барабашовым

Составив таблицу, Галлей, помня указания Ньютона, стал сравнивать орбиты комет, которые в ней заключались, и вот к чему он пришел:

«Довольно многое заставляет меня думать, что комета 1531 г., которую наблюдал Апиан, была тождественна с кометой 1607 г., описанной Кеплером и Лонгомонтаном, а также с той, которую наблюдал я сам в 1682 г. Все элементы сходятся в точности, и только неравенство периодов, из которых первый равен 76 годам и 2 месяцам, а второй 74 годам и 10 1/2 месяцам, по-видимому, противоречит этому, но разность между ними не столь велика, чтобы ее нельзя было приписать каким-нибудь физическим причинам.

Мы знаем, например, что движение Сатурна так сильно нарушается притяжением других планет, особенно Юпитера, что время обращения Сатурна известно нам лишь с точностью до нескольких дней. Насколько же больше должна подвергаться таким влияниям комета, уходящая от Солнца почти в 4 раза далее Сатурна и скорость которой, увеличенная очень мало, может превратить ее эллиптическую орбиту в параболическую. Подобными причинами я объясняю неравенство периодов кометы и поэтому с уверенностью решаюсь предсказать возвращение той же кометы в 1758 г. Если она вернется, то не будет более никакой причины сомневаться, что и другие кометы должны возвращаться… но многие века пройдут, прежде чем мы узнаем количество подобных тел, обращающихся вокруг общего их центра — Солнца…».

Потомство назвало эту комету именем Галлея. Впоследствии некоторым другим кометам также присваивались названия по имени ученых, особенно хорошо изучивших их движение. Так, комета, давно известная под именем кометы Энке, стала впоследствии называться кометой Энке — Баклунда по фамилии директора Пулковской обсерватории, изучившего особенности ее движения.

Комета Галлея не обманула ожиданий того, чье имя она носила, и вернулась. Но к тому времени, как она, хотя и не по своей воле, собралась вернуться, на Земле произошло много событий. Наука о небе далеко ушла вперед. Стало возможным учесть влияние возмущений, производимых планетами, на движение кометы Галлея. Их учет позволил точнее предсказать ее появление. Этот серьезный и большой труд взял на себя французский математик Клеро.

Мало кто знает, какое отношение к комете Галлея имеют красивые бело-розовые или голубые цветы, известные под названием гортензии. Их родина — Япония, и они были впервые вывезены во Францию ко времени возвращения кометы Галлея. Парижская Академия наук назвала этот новый для Европы цветок в честь женщины, которая была верной помощницей Клеро в его вычислениях. Гортензия Лепот — одна из первых ученых женщин, вероятно, вспоминала в эти дни судьбу своей далекой предшественницы, первой женщины-астронома Гипатии. Много веков тому назад (в IV веке) в знойном Египте, в Александрии, Гипатия изучала течение небесных светил и была растерзана за «колдовство» той же озверелой и темной толпой, руководимой христианскими монахами, которая сожгла величайшую сокровищницу древней учености — Александрийскую библиотеку…

Клеро и Лепот указали более точно время прохождения кометы Галлея через перигелий в середине апреля 1759 г. и предвычислили ее видимый путь по небу. С приближением кометы к Земле и к перигелию комету стали подстерегать ученые, но всех их опередил Палич — крестьянин, открывший ее в декабре 1758 г. Из дальнейших наблюдений выяснилось, что комета Галлея прошла перигелий на 31 день раньше, чем было предвычислено.

В следующем появлении в 1835 г. комета Галлея прошла перигелий всего на 9 дней позже, чем ожидалось по новым, еще более точным расчетам.

В 1910 г. при своем последнем наблюдавшемся появлении, она запоздала к перигелию против вычислений всего лишь на три дня, — так усовершенствовался учет возмущений и точность наблюдения комет. Какова будет ошибка предвычислений к будущему появлению кометы? Оно будет около 1985 г., и автор всем вам, дорогие читатели, желает его увидеть, увы, не рассчитывая на это сам.

Как мы видим, слова Пушкина «…как беззаконная комета в кругу расчисленном светил» могут быть справедливы только в отношении комет, наблюдаемых впервые.

При последнем ее возвращении комету Галлея впервые увидели 11 сентября 1909 г. на предсказанном для нее на этот день месте, когда она отстояла от Земли и от Солнца примерно вдвое дальше, чем Марс отстоит от Солнца. После прохождения кометой перигелия 20 апреля 1910 г. она скрылась из вида (вернее, от стеклянного глаза астрографов, которые в содружестве с фотопластинкой следили за ней на месяц дольше, чем глаза, вооруженные телескопами) 1 июля 1911 г. В это примерно время она на своем обратном пути от Солнца уже пересекала орбиту Юпитера.

Этот пример дает понятие о том, сколько времени остается видимой яркая комета и на каких расстояниях от Земли и от Солнца она может быть прослежена.

По старинным летописям и хроникам, составленным на Руси и в других странах, было обнаружено много прежних появлений кометы Галлея, начиная с 240 г. до нашей эры, когда ее видели и отметили китайцы. В ее появление в 1066 г. с нее был написан первый, хотя и очень уродливый портрет. Я имею в виду упомянутую уже вышивку королевы Матильды Фландрской, представляющую первую известную нам попытку изобразить комету. Если вы знакомы с исторической хронологией, попытайтесь вспомнить, свидетельницей каких событий на Земле была комета Галлея во время разных своих приближений к Земле. Однако никакие изменения на Земле, протекавшие между любыми ее последовательными возвращениями, не были так грандиозны, как те, которые произошли на Земле со времени ее последнего визита к нам в 1910 г.

Короткопериодические кометы

Среди комет заметно выделяются и лучше всего изучены короткопериодические кометы, т. е, движущиеся по эллипсам с коротким периодом обращения. Из них наиболее коротким периодом (3,3 года) обладает комета Энке — Баклунда. Наблюдалось уже 39 ее приближений к Солнцу. Еще более короткий период обращения имела комета Вильсона — Харрингтона (1949 IV) — 2,3 года. Однако эта комета наблюдалась только в 1949 г., и с тех пор ее больше не видели.

Периоды других комет этого типа меньше 8 лет, и афелии их в своем большинстве располагаются вблизи орбиты Юпитера, отчего их часто называют кометами группы или семейства Юпитера, В нее входит около полусотни комет. Все они отличаются еще тем, что орбиты их близки к плоскости эклиптики (наклонения их не превышают 30°) и движутся они в ту же сторону, что и планеты. Почти все они видимы лишь в телескоп и бесхвосты. Вытянутость их орбит сравнительно невелика, и в этом отношении вне конкуренции находится комета Швассмана — Вахмана, открытая в 1927 г. Ее орбита целиком заключена между орбитами Юпитера и Сатурна, и по малости своего эксцентриситета она в большей степени похожа на орбиты планет, чем на орбиты комет.

Рис. 78. Орбита кометы Швассмана — Вахмана

Открытие кометы с такой орбитой представляет исключительный интерес, так как оно как бы смыкает класс астероидов (и вообще планет) с периодическими кометами (и кометами вообще). Этот мост перебрасывается не только в смысле характеристики движения. Обращает на себя внимание и незначительная, в смысле яркости и размеров, кома этой кометы. Ослабей она еще немного, и комету Швассмана — Вахмана, пожалуй, совсем нельзя было бы отличить от астероидов. Ее нельзя, конечно, назвать гибридом комет и астероидов, потому, что мы имеем дело не с биологией, но все же она указывает нам на какое-то тесное, хотя и не совсем еще ясное родство между этими двумя небесными семействами.

Чтобы не возвращаться потом к комете Швассмана — Вахмана, приведем еще некоторые чрезвычайно интересные данные о ней.

Период ее обращения несколько больше 16 лет, и со времени ее открытия она видна и наблюдается ежегодно — первый и пока единственный случай в истории наблюдения комет. Поразительны также внезапные чрезвычайно сильные колебания ее блеска. Так, например, 26 ноября 1927 г. комета по блеску равнялась звезде 14-й величины, а через 5 дней неожиданно оказалась ослабевшей в 6 раз. В 1935 г. в марте комета была 18-й звездной величины и получалась лишь на фотографиях, ее не было видно даже в самый сильный телескоп. В апреле она стала в 15 раз ярче, к 4 мая еще в 7 раз ярче, так что за 2 месяца ее блеск (потом снова упавший) возрос в 100 раз, причем за это время расстояние кометы от Земли и от Солнца почти не менялось. Очевидно, в комете происходят какие-то внезапные взрывы либо от действия внутренних причин, либо от внешнего воздействия, может быть, от столкновения с какими-либо небольшими телами (метеоритами). Солнце тут во всяком случае было не при чем (его изучение почти не колеблется), хотя свечение комет и вызывается солнечными лучами.

Рис. 79. Орбита кометы Отерма

Еще более поразительна орбита кометы Отерма, открытой в 1943 г. Ее орбита, как и у кометы Швассмана — Вахмана, почти круговая и лежит целиком между орбитами Юпитера и Марса. Она ничем не отличается от орбит типичных астероидов! От малой планеты ее отличает только наличие туманной оболочки. Из орбит известных астероидов ни одна не совпадает в точности с орбитой кометы Отерма. Блеск кометы очень мал, он не обнаруживает колебаний подобно блеску кометы Швассмана — Вахмана.

Среди короткопериодических комет, кроме тех, которые образуют семейство Юпитера, известно еще небольшое число их, входящее в семейства других больших планет. Кометная семья Сатурна содержит 6 членов, семейство Урана — 4 кометы с периодами обращения 30-40 лет, и 9 комет входят в семью Нептуна, среди них комета Галлея — самая яркая из периодических комет.

Афелии комет каждого семейства группируются вблизи орбиты своей планеты, что и является признаком, по которому их относят к той или другой семье. Однако, за исключением комет группы Юпитера, подлинная связь других планет со своими семействами комет менее очевидна.

Рис. 80. Орбиты некоторых короткопериодических комет

Число известных нам периодических комет все время растет, так как они обнаруживаются непрерывно. С течением времени открываются все более слабые кометы, так как более яркие из них, понятно, были уже обнаружены раньше.

До 1925 г. из полусотни комет с периодами меньше столетия у 25 наблюдалось два или более возвращения их к Солнцу, остальные наблюдались по одному разу. Причин этому много: например, недавность открытия и большой период, неудобное расположение для наблюдения во время последующих их возвращений и, наконец, исчезновение комет. Но обо всем этом мы расскажем позже.

Около двух десятков комет имеют периоды обращения от 100 до 1000 лет, и существует 30 комет с периодами от одной до десяти тысяч лет.

Чем больше период обращения, тем менее точно он определяется. При периоде обращения в несколько лет ошибка в определении периода может составить одну-две недели, а при периоде порядка тысячи лет эта ошибка возрастает до столетия. Поэтому бывает так, что астрономы не сразу узнают своих старых знакомых. Их облачение и физиономия так непостоянны, как уже говорилось, что узнать их можно не по внешнему виду, а лишь по пути, по которому они следуют. У комет не только нет четкой «физиономии», как у больших планет, но и путь-то их — это не протоптанная дорожка в Солнечной системе. Часто он сильно меняется вследствие возмущений, и это надо учитывать, да и без возмущений вследствие неточного определения больших периодов мы не знаем в точности, когда ожидать вЪзвращения данной кометы. Бывает, комету принимают за незнакомку и лишь позднее убеждаются, изучив ее движение, что это уже старая знакомая, вступившая на новый путь.

Домочадцы или чужестранцы?

Чтобы узнать, как, когда и где рождаются косматые светила — кометы, прежде всего надо знать, являются ли они домочадцами в Солнечной системе или же чужестранцами, которые приходят к нам из межзвездных областей. Вам может показаться излишним такой вопрос в отношении только что описанных ко-роткопериодических комет. Но, быть может, в необозримо обширной семье комет, снующих по Солнечной системе в таком же числе, как рыбы в океане, по выражению Кеплера, есть кометы и того и другого рода. Возможно, что периодические кометы — приемыши Солнца или что, наоборот, непериодические кометы — дети Солнца, норовящие сбежать из родного дома.

Увы, решить этот вопрос оказалось не так просто, хотя над его разрешением трудится уже много поколений ученых. Есть целый ряд затруднений в этом вопросе, которые не удалось еще преодолеть. Собственно говоря, надо решить два вопроса. Первый из них: есть ли вообще в настоящее время кометы, действительно движущиеся по разомкнутым орбитам — параболам или гиперболам? Второй вопрос: могут ли возмущения со стороны планет превратить эллиптическую орбиту кометы в гиперболическую или наоборот? Строго параболические орбиты сами по себе совершенно невероятны, так как для движения по ним комета должна иметь совершенно определенную скорость. Достаточно самого ничтожного отличия ее скорости от этого значения, и орбита будет уже либо эллиптической, либо гиперболической. Правда, и та и другая будут очень близки к параболической орбите. Другими словами, эксцентриситет орбиты, близкой к параболе, может отличаться от эксцентриситета параболы (равного единице) на ничтожно малую дробь, скажем, на одну тысячную или даже еще меньше.

Если посмотреть формально на список элементов кометных орбит, то, например, среди 111 комет, открытых после 1900 г. (которые наблюдались точнее и орбиты которых вычислены поэтому более строго), у 48 отличие от параболической орбиты найти не удается. Среди остальных 63 у 33 эксцентриситеты больше и у 30 меньше, чем 0,990. Первые 33 орбиты близки к параболическим, и у 15 из них эксцентриситет слегка больше единицы. Можно ли быть уверенным в том, что это действительно так?

Мы наблюдаем кометы только на том участке их пути, где они близки к Солнцу и к Земле. Если орбита велика, то этот участок крайне мал в сравнении со всей длиной орбиты. В пределах точности наших наблюдений мы не можем с уверенностью или даже совсем не можем отличить на таком участке гиперболу с эксцентриситетом, чуть большим единицы, от крайне вытянутого эллипса с эксцентриситетом, чуть меньшим единицы. Они почти сливаются. Иначе говоря, через точки, представляющие наблюденные положения кометы в пространстве, с учетом возможной неточности их определения, мы можем одинаково хорошо провести и гиперболу и эллипс с большим периодом обращения.

Так как орбит резко гиперболического типа с эксцентриситетом, заметно большим единицы, ни у одной кометы не обнаружено, то можно думать, что в действительности их и вообще нет. Другое соображение, говорящее в пользу того же, следующее. Тип орбиты тела зависит от его скорости на данном расстоянии от притягивающего центра. По отношению к ближайшим звездам Солнечная система несется со скоростью 20 км в секунду. Эта скорость, складываясь со скоростью комет, несущихся к нам навстречу из межзвездного пространства, обусловила бы для них резко гиперболические орбиты, каких вовсе не наблюдается.

Тщательные вычисления Стремгрена и его сотрудников в Копенгагене показали следующее. Для 16 комет были учтены возщгщения со стороны Юпитера и Сатурна. Орбиты 15 из этих комет до того, как они сблизились с Юпитером и Сатурном и находились на расстоянии Нептуна от Солнца, были эллиптическими. Лишь когда какая-либо из этих комет приближалась к Юпитеру или Сатурну, последние своим притяжением увеличивали ее скорость и делали ее орбиту параболической или слегка гиперболической. Только после этого мы комету и обнаруживали как таковую, ибо до этого она была слишком далеко от нас и не была видима. Таким образом, эти кометы были членами Солнечной системы, пока Юпитер не вышвырнул их из нее, заставив двигаться по гиперболам. К сожалению, мы не имеем все же полной уверенности в том, что таково происхождение всех комет, которые представляются непериодическими.

И все же отрицать возможность того, что некоторые кометы, хотя бы и очень редко, приходят к нам от других звезд, нельзя. Ведь если кометы выбрасываются из нашей Солнечной системы, то они могут попасть после этого в другую Солнечную систему. А почему тогда к нам не могут прийти кометы, выброшенные таким же образом из других солнечных систем?

Короткопериодические кометы, из которых подавляющее большинство находится в связи с Юпитером, как показывает теория, могли образоваться (вследствие производимых им возмущений) из комет, имевших раньше очень большие периоды обращения, а таких комет — большинство.

Результат возмущающего действия Юпитера зависит от того, какова скорость кометы при ее сближении с Юпитером. Тут играют роль и величина и направление скорости. Если допустить, что первоначальное движение кометы до сближения с Юпитером происходило по параболе, то результат сближения можно представить в форме таблички, приведенной здесь.

Кометы, перешедшие на гиперболические орбиты, вышвыриваются из Солнечной системы и теряются ею. Кометы же, перешедшие на движение по эллипсу в прямом направлении, т. е. с движением в ту же сторону, что у планет, будут снова и снова сближаться с Юпитером, и каждый раз их период будет делаться все более коротким, до тех пор, пока они не вольются окончательно в семью юпитеровых комет.

Кометы, которые приобрели обратное движение по эллипсу, при следующей же встрече с Юпитером пройдут мимо него «на скорости», близкой к гиперболической, и в большинстве случаев также будут выкинуты из Солнечной системы. Действуя в течение миллионов лет, такой процесс «естественного отбора» комет приведет к образованию семьи короткоперио-дических комет, имеющих прямое движение под малым углом к плоскости орбит Юпитера и других планет.

Скорость, с которой Юпитер обзавелся семьей комет и завлекает в нее новых членов, зависит от характера их движения до первых роковых встреч с Юпитером. Если они двигались по параболам, повернутым под всевозможными углами к орбитам планет, то Юпитеру приходится сильно менять их движение, и он может пленить только немногие из них, проходящие особенно близко. По некоторым расчетам из миллиарда таких комет период менее 6 лет приобретут только 126 комет, период менее 12 лет — 839 комет, период менее 24 лет — 2670 комет. Из 839 комет с периодом менее 12 лет три четверти будут иметь прямое движение и малый наклон орбиты. К сожалению, все эти расчеты зависят от начального и неизвестного нам распределения кометных орбит. Различия в нем ведут к большому изменению последующей судьбы комет. Вероятнее всего, кометы родились внутри Солнечной системы и до сих пор продолжают оставаться ее членами, но большинство их имеет периоды обращения тысячи лет. Кометы с почти параболическими орбитами, с периодами в десятки тысяч лет, все еще достаточно прочно связаны с Солнцем, если в эту связь не вмешается притяжение Юпитера.

Открытие комет

Много шифров было придумано людьми для разных целей, и есть большие специалисты по разгадыванию их. Но расшифровать телеграмму, приведенную ниже, вряд ли бы смог даже Шерлок Холмс.

«Комета Петрова 04117 Октябрь 18490 10073 22513 81101 20153 20056 76503 Андреев».

Зная код, применяемый для краткости сообщения, астроном легко расшифрует эту телеграмму так:

«Комета одиннадцатой звездной величины с ядром открыта Петровым 4 октября данного года в 18 час. 49 мин. мирового времени, видимое положение кометы на небе определялось следующими координатами: прямое восхождейие 10 час. 07 мин. 31,1 сек., склонение северное 25°13’01». Она движется к востоку на 1 мин. 53 сек. по прямому восхождению и к северному полюсу мира на 0°56′ в сутки. Сообщение получено от Андреева». В телеграмме предполагается, что специалистам, которые ее получат, известно, что Андреев работает в Одесской обсерватории.

Мы не будем утомлять вас подробностями шифровки подобной вымышленной телеграммы, приведенной лишь для примера, потому что вам не придется их расшифровывать, и заметим, что Петров в Одессе еще не открыл кометы. Но мы хотим сказать, что и Петров и Иванов в Одессе и в любом другом городе, так же как и всякий другой читатель, могут открыть комету. Если это не известная уже ранее периодическая комета, вернувшаяся снова, ожидавшаяся и имеющая собственное название, то она получает название по имени того, кто первым ее заметил и сообщил о ней.

Бывало, что кому-либо, например Г. Н. Неуймину, удавалось открыть несколько комет. Их не спутают друг с другой!, потому что каждая из этих комет Неуймина, как правило, получает еще число, означающее год, в котором она прошла через перигелий, и римскую цифру, указывающую порядок, в котором среди комет данного года она прошла через перигелий. Например, комета Неуймина 1916 II есть комета, открытая Неуйминым и прошедшая в 1916 г. через перигелий второй по счету. Пока даты прохождения через перигелий еще не выяснены для всех комет, открытых за последние годы, их обозначают годом открытия и буквой латинского алфавита в порядке открытия их в данном году, например комета 1978 а, 1978 b и т. д.

Астрономы-специалисты, особенно в наше время, открывают кометы обычно либо случайно, либо в поисках ожидаемой периодической кометы. Слабые кометы открываются преимущественно по фотографиям, но во всех случаях, для того чтобы убедиться, что открыта действительно комета, и не потерять ее в дальнейшем в случае затяжной пасмурной погоды, необходимо определить, куда и с какой скоростью перемещается комета на фоне звездного неба.

История науки хранит имена целого ряда ловцов комет, которые делали свои открытия иногда с помощью самого скромного телескопа или даже бинокля.

Больше всего комет посчастливилось открыть Понсу (в начале XIX века во Франции и в Италии) — 33 кометы — и американскому любителю астрономии Бруксу (в конце прошлого века) — 25 комет.

Чтобы открыть комету, нужно тщательно осматривать звездное небо в безлунные ночи и обращать внимание на каждое туманное пятнышко. Обнаружив таковое и убедившись подзвездной карте, что в этом месте нет какой-либо туманности, остается убедиться в передвижении кометы на фоне звезд, а прежде всего определить ее координаты, для чего в простейшем случае надо хотя бы отметить место кометы на хорошей звездной карте, снабженной координатной сеткой.

Таким способом успешно работают сейчас в Чехословакии Мркое и его жена Пайдушакова, открывшие ряд очень интересных комет.

Применение фотографии облегчило поиски комет и позволило открывать слабые кометы, но и в наши дни открытия комет визуально любителями астрономии очень часты. За открытие кометы выдаются особые медали.

Среди комет, открытых за последние десятилетия, многие носят имена отечественных астрономов: Белявского, Неуймина, Г. А. Шайна и П. Ф. Шайн (из Симеизской обсерватории), Златинского (из б. Митавы), Дубяго (из Казани), Тевзадзе (из Абастумани в Грузии), Козика, Ахмарова и Юрлова, Бахарева и др.

Одни кометы открываются вдали от Земли и Солнца, как слабые туманные пятнышки, другие же сразу появляются с яркими хвостами, вынырнув внезапно из солнечных лучей, если до этого комета была не видна нам, так как находилась перед Солнцем или за ним. Так были открыты комета 1910 а (рабочими алмазных копей в Южной Африке), комета Грига — Скьелерупа 1927 г. и кометы 1947 п и 1948 с. Все они при открытии были видны днем на светлом небе, совсем вблизи от Солнца.

Рис. 81. Комета Икейя около Солнца, закрытого темным кружком

Открытие кометы представляет для астронома волнующий момент еще и потому, что вначале неизвестно, что будет с кометой дальше. Новооткрытая комета — это своего рода «кот в мешке». Может быть, она останется телескопической; может быть, разовьет длинный яркий хвост и будет пугать неосведомленных людей; быть может, она пройдет совсем близко от Земли, или окажется очень короткопериоди-ческой — новой или уже известной, либо известной, но потерянной.

Все это выяснится лишь после того, как будет получено не менее трех точных наблюдений ее положения среди звезд. Лишь после этого можно вычислить и ее дальнейший путь по небу и не потерять ее в случае наступления пасмурной погоды. Для этого и надо сразу определить направление ее движения и все данные немедленно сообщить по телеграфу через ближайшую обсерваторию по всем обсерваториям мира.

Иная комета, открытая наблюдателями в северном полушарии Земли, затем быстро уходит далеко в южное полушарие неба, где за ней следят из Африки и Австралии, и следят плохо, потому что там мало обсерваторий.

Опытный вычислитель может определить приближенную орбиту новой кометы по трем наблюдениям за 5-6 часов, пользуясь арифмометром. Точная орбита, основанная на совокупности многих наблюдений, вычисляется несколько лет спустя, и вычисление ее само занимает около года.

До 1950 г. было зарегистрировано около 1000 комет, из них 400 было открыто до изобретения телескопа, т. е. очень ярких. Из 1000 комет для шестисот с лишним определены орбиты. Наиболее богатые кометами были 1948 и 1967 гг. Б 1967 г. было открыто 14 комет, а в 1948 г. было открыто 10 комет, но кроме них наблюдались еще 14 комет, открытых ранее, так что всего их наблюдалось в этом году 24! Однако кометы, видимые, хотя бы недолго, без телескопа, — редкое явление. Имевшие небольшой хвост и светившие как звезды примерно 4-й или 5-й звездной величины были видимы в СССР в 1936 и 1943 гг., а яркие и долго наблюдавшиеся кометы с большими хвостами были видимы лишь в 1910 (комета Галлея), 1957 (комета Мрксса) и в 1973-1974 гг. (комета Когоутека).

Если вам представится случай посмотреть такую комету — не упускайте его!

Потери комет

Кометы не только открываются, но и теряются, однако одни теряются нами, другие же теряются сами, вернее, пропадают совсем. Если для новой кометы вследствие пасмурной погоды в период приближения ее к Солнцу или по другим причинам не удалось получить достаточно точных определений ее положения, то вычисленная орбита оказывается неточной. Дальнейший действительный путь кометы сильно отклоняется от вычисленного, и когда слабая комета снова занимает положение, доступное для наблюдений, — ее не находят на ожидаемом месте.

Бывает так, что периодическая комета, встретившись с Юпитером, претерпевает такое значительное изменение орбиты, что становится в дальнейшем невидимой, например, если после этого она проходит всегда слишком далеко от Солнца и от Земли. Комета Понса — Виннеке, с периодом обращения около 6 лет, была открыта в1819 г. и больше не наблюдалась в течение 40 лет, пока в 1858 г. не открыли ее заново. С тех пор она наблюдалась почти каждые пять лет. За истекшее столетие наклон ее орбиты из-за возмущений удвоился (с 10 до 20°), а перигелий, находившийся вначале почти что на расстоянии Венеры от Солнца, вышел за пределы орбиты Земли. Если бы эта комета не наблюдалась много раз и возмущения в ее движении не были тщательно изучены, то трудно было бы догадаться о тождестве комет 1819 и 1933 гг. Мы бы считали их за две разные кометы, причем периодическую комету 1819 г. зачислили бы в список «пропавших без вести». Учет возмущений, в особенности за долгий срок, представляет собой иногда чрезвычайно трудную и трудоемкую работу. Для успеха такого учета нужно время от времени иметь, так сказать, поверочные наблюдения над положением кометы.

Если в течение нескольких периодов обращения комету не удалось проследить, а возмущения от Юпитера в ее движении велики, то предсказание места неба, где она должна будет появиться в следующем своем приближении к Земле, будет довольно неопределенным. В таком случае разыскать слабую комету, теряющуюся среди бесчисленных слабых звездочек, не легче, чем найти иголку в стоге сена.

В описанных выше случаях кометы терялись только благодаря тому, что мы теряли их путь. Однако бывают случаи, когда кометы действительно пропадают и перестают наблюдаться, хотя их путь хорошо известен. Вероятно, во многих случаях это происходит вследствие быстрого ослабевания их блеска, наступающего обычно внезапно.

Примером такого рода служит неожиданное поведение кометы Энзора 1926 III. За два месяца до прохождения через перигелий, когда она была открыта, комета светилась как звезда 8-й звездной величины, и затем вследствие приближения к Земле и Солнцу должна была бы легко наблюдаться невооруженным глазом. Можно было ждать, что у нее появится «приличный» хвост. Вместо этого она расширилась, стала размытой, быстро ослабела и вскоре исчезла. Так же проявила себя в 1913 г. периодическая комета Вестфаля. За полтора месяца ее блеск, вопреки ожиданиям, упал на 10 звездных величин!

Другие кометы, прежде чем исчезнуть, делились на части. Такая судьба постигла комету, открытую чешским любителем астрономии Биэлой (или Белым), имевшую период обращения около 7 лет. Ее видели в 1772 г., а потом при ее возвращениях в 1815, 1826, 1832 гг. В 1846 г. на глазах изумленных наблюдателей она разделилась на две почти одинаковые по размерам кометы, из которых каждая была слабее, чем та комета, из которой они получились. С течением времени взаимное расстояние между ними увеличилось. Первоначально спутник был значительно менее ярок и такого же туманного вида. Хвосты обеих комет располагались параллельно, кометы почти сливались друг с другом. Через три месяца спутник стал ярче главной кометы и отстал от нее на половину видимого диаметра Луны. В 1852 г. обе кометы, идя гуськом по прежней орбите, но уже далеко друг от друга, появились снова, но одна стала ярче, другая слабее. С тех пор ни ту, ни другую больше не видели, хотя позднее они дали о себе знать, а как, это мы узнаем в следующей главе.

Точно так же, проходя вблизи Солнца, в 1916 г. раскололась комета Тэйлора и с тех пор не наблюдалась, хотя комета не была очень слабой, и каждый из ее осколков имел даже свой собственный небольшой хвост.

Рис. 82. Комета Брукса (1889 V) с четырьмя спутниками

Периодическая комета Брукса в 1889 г. сопровождалась, по наблюдениям Барнарда, четырьмя слабыми спутниками. У всех были хвосты, но в следующие появления наблюдалась только главная комета; ее спутники, «отпочковавшиеся» от нее, как бы растаяли.

Несомненно, что хвосты и кома комет образуются за счет вещества, выделяющегося из ядра кометы. Приливное воздействие со стороны планет и Солнца состоит в более сильном притяжении более близких к ним частей ядра. В результате ядро разрушается все больше и больше, и в конце концов совершенно распадается.

Подводя итог, можно сказать, что в списках бесчисленного кометного воинства значатся не только пленные и пропавшие без вести, но и погибшие.

Видимое ничто

«Видимое ничто» — так метко назвал кометы французский ученый Вабинэ. Этим он хотел сказать, что внешний вид комет иногда бывает устрашающим, размеры чудовищно большими, но вещества-то в них почти и нет. Иные из этих светил бывают видны днем, так они ярки, и хвосты их тянутся далеко, охватывая иногда полнеба. Конечно, яркость и длина хвоста при прочих равных условиях зависят от расстояния кометы от Земли, но, зная его, всегда легко вычислить размеры кометы. Кома, или голова кометы, диаметр которой был бы меньше диаметра Земли, встречается очень редко. Обычно она имеет от 50 до 250 тысяч км в диаметре и в среднем раз в десять больше Земли. Голова кометы 1811 г. по размерам превышала даже Солнце, а туманная комета Холмса 1892 г. была одно время по диаметру даже вдвое больше, чем Солнце. Приведенные данные о размерах комет опирались на визуальные наблюдения их углового диаметра.

Фотографии способны выделять более слабо светящиеся внешние части комет. Автор этих строк установил, что голова даже скромной кометы 1943 I, еле заметной на темном небе невооруженным глазом, имела диаметр не менее 2 млн. км, т. е. была раза в полтора больше Солнца! Размер головы каждой кометы неправильно меняется и, как правило, в общем уменьшается с приближением кометы к Солнцу. Например, у кометы Галлея, когда она находилась в 1909 г. вдвое дальше от Солнца, чем Марс, ее голова была вдвое больше Земли. Приблизившись к орбите Марса, голова кометы возросла в 15 раз, но к перигелию уменьшилась вдвое. Удалившись от Солнца вдвое, голова возросла опять в полтора раза, но когда комета снова подошла к орбите Юпитера, диаметр ее головы только в четыре раза превышал поперечник Земли.

Хвост кометы, всегда лежащий в плоскости ее орбиты, еще грандиознее. У больших комет длина хвоста того же порядка, что расстояния между орбитами близких к Солнцу планет. У той же кометы 1811 г. вблизи перигелия (когда ее голова находилась совсем близко к Солнцу) длина хвоста превышала расстояние от Земли до Солнца. Световой сигнал, пущенный из ядра кометы, был бы воспринят в конце кометного хвоста лишь через 10 минут, а крик, если бы он мог передаваться в хвосте кометы без ослабления и с той же скоростью, как в воздухе, достиг бы конца кометного хвоста только через двадцать лет.

Рис. 83. Орбита кометы Галлея

Объем больших комет в сотни раз превышает объем Солнца, и если бы средняя плотность комет была равна плотности воды, то первое же вторжение такой кометы в Солнечную систему произвело бы в ней полный разгром. Все планеты сорвались бы со своих орбит? и само величественное Солнце с бешеной скоростью начало бы кружиться около кометы или бы даже упало на нее.

Между тем кометы, пролетая среди системы планет, ведут себя в ней не как грозные завоеватели, а как бледные тени, неслышно скользящие от планеты к планете. Плавная поступь комет, при которой они иногда даже задевают планеты, не производит на последние ни малейшего впечатления, и, наоборот, комета каждый раз сворачивает с намеченной тропы, когда она проходит вблизи массивной планеты. Мы видели, что это ведет либо к превращению кометы в короткопериодическую, либо к изгнанию ее из Солнечной системы.

Из-за отсутствия ощутимого притяжения планет кометами массу кометы определить точно невозможно и можно лишь указать ее верхний предел. Если бы масса кометы была больше такого предела, то притяжение ею планет было бы заметно хотя бы чуть-чуть. Так получается, что масса даже самых крупных комет меньше 1/10000 массы Земли. Исходя же из других дополнительных данных, надо думать, что масса комет еще во много раз меньше — меньше миллионной доли массы Земли.

Ничтожность кометных масс очевидна с космической точки зрения, но с земной точки зрения эта масса все же громадна. Если даже масса кометы в тысячу миллиардов раз меньше массы Земли, то все же она составит миллиард тонн, или около того количества земли, какое было вырыто и вывезено при прорытии Беломорско-Балтийского канала.

Ничтожно малая по сравнению с планетами масса комет при всей грандиозности их объема нисколько не мешает им двигаться в Солнечной системе, не встречая ни малейшего сопротивления. Межпланетное пространство безвоздушно, и если бы Земля внезапно исчезла со всем, что на ней есть, так что от нее осталась бы только одна пушинка из самой нежной перины, то эта пушинка продолжала бы нестись вокруг Солнца с той же скоростью 30 км в секунду, с которой она неслась вместе с Землей. Огромное «лобовое сечение» комет нисколько не сказывается на их движении.

Очевидно, что средняя плотность комет чудовищно мала, если представить себе ничтожно малую массу кометы распространенной по всему ее колоссальному объему. Распылите… 1/1000000000000 долю земного шара по объему, в сотни раз превышающему Солнце, объем которого в свою очередь в миллион триста тысяч раз больше земного. Возьмите зернышко пшеницы, отделите от него одну миллионную часть, разотрите ее в тончайшую пыль и развейте ее по залу Большого театра в Москве — вот будет примерно средняя плотность комет. Можно ли ее себе представить? И, однако, она достаточна, чтобы создать видимость громадного и яркого светила. Разве не справедливо назвать эту отчетливо видимую комету «видимым ничто»!

Все наши понятия о том, как можно «пускать дым или пыль в глаза» и «делать из мухи слона», бледнеют перед способностью природы.

Еще поразительнее наши расчеты будут, если мы учтем, что практически вся масса кометы сосредоточена в ее крохотном ядре и что на долю огромной головы приходится несравненно меньшая масса и еще меньшая масса приходится на чудовищный объем хвоста. Самой плотной частью кометы должно быть ядро, затем голова, затем начало хвоста, и, наконец, сам хвост, незаметно переходящий в безвоздушное межпланетное пространство.

В 1960 г. автор этой книги впервые определил плотность газов на разных расстояниях от ядра в комете. Это была комета 1943 I. Масса ее газовой оболочки была 8•104 m Плотность менялась обратно пропорционально квадрату расстояния от ядра. Вблизи него было 1011 молекул/cм3, а на расстоянии 370000 км только две молекулы циана и одна молекула углерода С2 в 1 см3.

Только ядро кометы может быть твердым. Вся масса ядра по размеру не превысила бы небольшого астероида. Если требовать, чтобы у комет, имеющих голову и хвост, непременно было «туловище», как главная часть ее массы, то «туловищем» скорее всего будет само ядро кометы, находящееся к тому же внутри головы!…

Ядро — самая яркая и непрозрачная часть кометы. Через голову же и тем более сквозь хвост свободно проглядывают слабые звезды, и это указывает на разреженность вещества кометы. Непосредственно бывает видно, как голова и хвост кометы образуются за счет вещества, выделяющегося из ядра кометы, и тем энергичнее, чем она ближе к Солнцу. Это вещество в периодических кометах выделяется непрерывно, особенно в перигелии. За один оборот кометы около Солнца из ядра выделяется только ничтожная часть его вещества, идущая на образование комы и хвоста.

Причина свечения комет и их химический состав

Во времена Ломоносова еще ничего не было известно о законе изменения блеска комет и тем более об их спектрах. Однако Михаил Васильевич Ломоносов со свойственной ему научной проницательностью охарактеризовал свечение комет с точки зрения, близкой к современной. Он писал: «Комет бледного сияния и хвостов причина недовольно еще изведана, которую я без сомнения в електрической силе полагаю…»

Светись комета только отраженным светом, ее блеск с приближением к Солнцу (после учета изменения ее расстояния от Земли) менялся бы обратно попорционально квадрату расстояния ее от Солнца. Примерно так и ведет себя блеск ее звездообразного ядра, что согласуется с тем, что оно состоит в основном из твердых кусков, попросту отражающих свет Солнца.

Это подтверждается также и характером спектра ядра. Обычно он является копией солнечного спектра, как и полагается спектру отраженного света. Но когда ядро кометы приближается к Солнцу, то в его спектре появляются яркие линии излучения натрия. В спектре ядра кометы 1882 г., подошедшей чрезвычайно близко к Солнцу, были обнаружены даже яркие линии железа и никеля, пропавшие, когда комета от него удалилась. Потом исчезли и линии натрия. Все это нужно объяснить тем, что твердое ядро кометы, когда оно подходит очень близко к Солнцу, нагревается настолько, что начинает испаряться, превращаясь в раскаленный, светящийся пар. Натрий превращается в пар и светится при меньшей температуре, чем железо, т. е. на большем расстоянии от Солнца; ближе к нему не выдерживает и железо. Распределение яркости в голове кометы вследствие таких процессов подробно исследовал теоретически Д. О. Мохнач (в Ленинграде).

Блеск головы кометы меняется с приближением к Солнцу значительно быстрее, чем обратно пропорционально квадрату расстояния, чаще всего примерно как его 3-я или 4-я степень. Это показывает, что свечение (блеск) головы кометы зависит от Солнца, но не является просто отраженным. Очевидно, Солнце возбуждает свечение кометы, но свечение холодное; это свечение возникает не вследствие обращения кометы в раскаленный пар, так как комета светится даже будучи далеко от Солнца, где ее температура должна быть много ниже нуля. Пыль не может дать подобного свечения, — его могут дать только газы.

Поведение блеска комет все же очень прихотливо, и описанная выше зависимость от расстояния до Солнца меняется не только от кометы к комете, но и у одной кометы на ее пути вокруг Солнца. Это говорит безусловно о неустойчивости кометного ядра, о возможности быстрых изменений на его поверхности. Ярким примером этого является история кометы, открытой чешским астрономом Когоутеком ранней весной 1973 г. В это время она была еще очень далеко от Солнца и поэтому была очень слаба (16-й звездной величины). Но вычисленная вскоре ее орбита оказалась имеющей перигелий очень близко к Солнцу, всего 0,14 а. е. или 21•106 км. Это очень вдохновило наблюдателей, так как, предполагая, что для нее оправдается закон повышения блеска как четвертая или даже более высокая степень расстояния от Солнца, они ожидали, что комета в декабре и январе станет почти столь же яркой, как Венера, и надеялись изучить ее очень подробно. Однако комета увеличивала блеск очень медленно и в декабре была лишь едва видима глазом, тем более, что наблюдать ее мешал свет зари. Лишь в январе 1974 г. она стала примерно 2 зв. величины и удалось ее изучить инструментами средней силы. Шумиха, поднятая журналистами по поводу этой «кометы века», как они ее назвали, оказалась преждевременной.

Некоторые молекулы кометного газа поглощают солнечный свет, а затем снова его же излучают в той же длине волны. Такое излучение физики называют резонансным. Другие молекулы поглощают энергию Солнца в виде ультрафиолетовых лучей, но излучают их в виде лучей с другой длиной волны, видимых глазу. Такое свечение физики называют флуоресценцией. Пример флуоресценции представляют некоторые вещества на Земле, например, сернистый цинк; «освещенные» невидимыми глазу рентгеновскими лучами в темноте, они от этого светятся видимым светом, часто зеленым или голубым. Теория происхождения таким путем кометных спектров, разработанная в Бельгии Свингсом, подтверждается новейшими детальными наблюдениями.

Спектр головы кометы показывает, что она состоит из молекул, т. е. химических соединений, излучающих не узкие яркие линии, а широкие полосы. Химический состав этих газов удалось выяснить подробнее лишь за последние годы. Оказалось, что голова кометы состоит из молекул углерода (С2), циана (CN), углеводорода (СН). Недавно были обнаружены гидрид азота (NH), гидроксил (ОН) и NH2.

В 1970 г. было произведено первое наблюдение кометы с борта искусственного спутника Земли ОАО-2. С него в ультрафиолетовом свете (не доходящем до Земли вследствие его поглощения в ее атмосфере) было обнаружено, что ядро кометы Таго — Сато — Косака 1969 g было окружено водородным облаком, которое по размерам было больше, чем Солнце. Огромность этого облака сама по себе не удивила уже астрономов, потому что еще тридцатью годами ранее автор этих строк доказал, что у кометы 1943 г. и пары циана составляли оболочку, большую чем Солнце.

Яркость разных полос в спектре у разных комет бывает различна, и в одной и той же комете она меняется с изменением ее расстояния от Солнца, по-видимому, как вследствие изменения пропорции газов, составляющих голову кометы, так и вследствие изменения условий их свечения. Главную роль все же играют всегда углерод и циан, который является, как известно, крайне ядовитым газом и главной составной частью сильного яда — синильной кислоты.

В спектре головы кометы, кроме ярких полос, присутствует и непрерывный спектр, который, возможно, также принадлежит молекулам газа и не является спектром света, отраженного от Солнца. Однако большинство ученых полагает, что пыль в голове кометы все же должна быть и что из нее же состоят изогнутые хвосты (II типа по классификации Бредихина), так как у них тоже наблюдается непрерывный спектр. Если бы в этом спектре удалось обнаружить и темные линии, имеющиеся в спектре Солнца, наличие пыли в хвостах комет было бы доказанным.

Хвост кометы, когда он широкий и яркий, иногда обнаруживает непрерывный спектр, свидетельствующий о наличии в нем пыли. По большей части, однако, спектр хвоста кометы газовый, обнаруживающий наличие ионизованных углекислоты СО2, окиси углерода СО, молекул азота N2. Как известно, окись углерода СО образуется в печах при неполном сгорании топлива и тоже ядовита, хотя и не так, как циан. Ее называют угарным газом. Вы видите, что на вопрос о химическом составе комет ответить кратко нельзя, так же как, например, на вопрос о содержании большой цирковой программы: состав комет разнообразен, он сложен и в разных частях комет (в ядре, голове и хвосте) различен.

Что происходит в кометах

Выдающийся русский ученый Федор Александрович Бредихин большую часть своей жизни посвятил изучению кометных явлений и созданию теории образования кометных хвостов. К концу прошлого столетия он создал стройную теорию, принятую теперь всеми учеными.

Часто бывает видно, как в голове большой кометы из ядра, на стороне, обращенной к Солнцу, выделяется в виде фонтана светящееся вещество. Иногда оно имеет вид нескольких струй. Направляясь сначала к Солнцу, струи заворачивают в стороны, растекаются назад и, огибая ядро кометы, создают вокруг нее голову — оболочку, имеющую параболические очертания. Выделяясь в большом количестве, газы головы все дальше уходят от Солнца и создают кометный хвост. Вещество хвоста все время движется прочь от Солнца и рассеивается в пространстве, а на смену ему из ядра поступает все новое и новое вещество. Чем ближе комета к Солнцу и чем сильнее нагревается ядро, тем быстрее и в большем количестве выделяется из него газ, тем ярче, пышнее и длиннее хвост.

В ядре бесхвостых комет вещества выделяется слишком мало, и то же бывает у больших комет, когда они далеки от Солнца и когда они также лишены хвоста. Такие кометы почти круглы.

Иногда наблюдалось, как в ядре яркой кометы происходит нечто вроде взрыва, потому что вдруг из него выделяется светлое облачко, быстро переходящее в хвост и ускорений двигающееся вдоль него. Иногда такое облачко вытягивается, располагаясь поперек хвоста. Бывает, что ряд облачков выбрасывается из ядра друг за другом. Некоторые из них несутся так быстро, что уже за несколько дней, а то даже и часов, проходят всю длину хвоста — десятки миллионов километров — и рассеиваются.

Бредихин обратил внимание на формы кометных хвостов, среди которых есть и почти прямые, направленные почти прямо от Солнца, и изогнутые в той или другой степени. Степень кривизны хвоста Бредихин объяснил величиной отталкивательной силы, исходящей от Солнца и действующей на частицы кометного хвоста. Чем больше отталкивательная сила по сравнению с силой тяготения к нему, тем прямее хвост. Бредихин вывел формулы, позволяющие вычислить эту силу по форме хвоста, а С. В. Орлов усовершенствовал их и дал более точные способы вычисления этих сил по движению облаков газа в хвосте кометы в тех случаях, когда они наблюдаются.

Оказалось, что в очень сильно изогнутых хвостах (III тип) тяготение преобладает над отталкиванием, в менее искривленных (II тип) — отталкивание уравновешивает тяготение, и выброшенные частицы движутся по инерции. В почти прямолинейных хвостах (I тип) отталкивание превышает тяготение в десятки, а иногда даже в сотни раз. В комете Брукса 1893 IV автор этой книги обнаружил частицы, двигавшиеся под действием отталкивательной силы, в 3000 раз превышавшей тяготение!

У немногих комет наблюдались светлые конусообразные придатки, выходящие из головы и направленные вершиной к Солнцу. На них отталкивательная сила не действует.

Зависимость кривизны хвоста от соотношения между отталкивательной и притягательной силами, действующими на него одновременно, можно до некоторой степени представить себе на следующем примере. Представьте, что паровоз мчится, извергая из трубы клубы дыма, как несется комета, извергая частички из своего ядра. Теплый воздух увлекает частички дыма вверх, а сопротивление воздуха при безветренной погоде отклоняет столб дыма назад. Сопротивление воздуха возрастает со скоростью движения паровоза. Мы его уподобим отталкивательной силе Солнца. При большой быстроте паровоза струя дыма, не кривясь, сразу отклоняется назад, стелясь ровной прямой линией.

Что же заставляет частички комет, безусловно, притягиваемые Солнцем, одновременно отталкиваться от него и часто с гораздо большей силой?

Первый ответ на этот вопрос дал другой замечательный русский ученый П. Н. Лебедев. Лебедев впервые доказал тонкими опытами, что свет давит на легкие частицы; это вытекает также и из теории световых явлений. Свет давит на всякое тело с силой, пропорциональной поверхности тела. Для обычных земных предметов эта сила ничтожна по сравнению с их весом и потому не производит никакого ощутимого действия. Так, сопротивление воздуха очень мало для бомбы, брошенной с самолета. Но сопротивление воздуха, пропорциональное лобовой поверхности или поперечному сечению тела, оказывается очень велико по сравнению с весом для парашютиста или для пушинки. Они опускаются на Землю гораздо медленнее, чем бомба, потому что поверхности парашюта и пушинки велики по отношению к их весу или массе. Мелкая пыль оседает медленнее, чем крупная, когда хозяйка занимается уборкой комнаты. Причина та же — вес пылинок пропорционален их массе, т. е. объему, т. е. кубу их диаметра, а сопротивление воздуха пропорционально поверхности пылинок, т. е. квадрату их диаметра, и с уменьшением диаметра вес убывает быстрее, чем поверхность. Если диаметр шарика уменьшить в десять раз, то его вес уменьшится в тысячу раз, а его поверхность — только в сто раз.

Рис. 84. Поразительные изменения в хвосте кометы Хамасона. Вверху — снимок 6 августа, внизу — 23 августа 1962 г

Поэтому при уменьшении размеров частиц давление света на них будет убывать медленнее, чем их масса. С уменьшением размера частички отношение силы отталкивания ее светом к силе ее притяжения Солнцем будет возрастать. Как показывает расчет, при размерах пылинки, сравнимых с длиной световой волны, т. е. при размерах, измеряемых тысячными долями миллиметра и меньше, сила отталкивания сравняется и может стать больше, чем сила тяготения к Солнцу на любом от него расстоянии.

Таким образом, хвосты комет II и III типов образуются из мельчайшей пыли, исторгаемой ядром, быть может, при столкновении глыб, из которых оно может состоять, или из пыли, освобождающейся при испарении загрязненного «ледяного» ядра. Но спектральный анализ показал, что хвосты комет I типа содержат газы, главным образом ионизованную окись углерода СО+.

Развитие теории атомов и молекул показало, что и на них действует давление света, хотя молекулы и нельзя рассматривать как простые маленькие шарики. Сила давления света на молекулы зависит от строения молекул. Сравнительно недавно удалось сделать подсчет для молекул окиси углерода и оказалось, что для них давление света хотя и превышает тяготение к Солнцу, но не так сильно, как требуют наблюдения. Дальнейшее развитие уже не механической, а чисто физической теории комет требует дальнейших успехов в области изучения строения молекул и их свойств. Многие приходят теперь и к той мысли, что в образовании кометных хвостов играют роль электромагнитные силы и бомбардировка кометы частичками, выбрасываемыми с поверхности Солнца.

Солнце постепенно испускает потоки корпускул, потоки плазмы, т. е. струй ионизованного газа, несущих с собой магнитное поле. Силовые линии магнитного поля ведут себя как упругие нити. Ионизованные газы головы кометы при столкновении с солнечным корпускулярным потоком «продавливают» эти силовые линии и придают им форму цепной линии. (Такова форма провисающей тяжелой нити, концы которой закреплены на одном уровне.) Такую форму имеет передний край головы больших комет. В изменениях формы хвостов I типа, в движении в них облачных образований и других, остававшихся плохо объяснимыми явлениях в кометах, также могут играть роль корпускулярные солнечные потоки и магнитные силы. При столкновении газа кометы с газом корпускулярного потока возникает ударная волна и импульс протонов потока может передаться ионам кометного хвоста через магнитное поле, несомое потоком. Через него газы хвоста проникнуть не могут и оно их увлекает. Молекулы, из которых состоит хвост, всегда ионизованы; в голове кометы такие молекулы отсутствуют. Вместе с тем молекулы хвоста из молекул головы путем химических реакций возникнуть не могут. Поэтому предполагается, что непосредственно из ядра выделяются какие-то ненаблюдаемые «родительские» молекулы. Это может быть вызвано тем, что их полосы, вероятно, лежат в невидимой с Земли ультрафиолетовой области спектра. Под действием солнечных лучей «родительские» молекулы распадаются и выделяют ионизованные молекулы СО и N2, спектр которых мы видим. На эти молекулы воздействует «солнечный ветер» — корпускулярный поток из Солнца. Резкие усиления «солнечного ветра» должны производить скачки в сообщаемом им ускорении и могут повышать выделение «родительских» молекул, вызывать вспышки яркости комет. Что касается причины ионизации молекул в кометах, то она еще не ясна.

Рис. 84. Поразительные изменения в хвосте кометы Хамасона. Вверху — снимок 6 августа, внизу — 23 августа 1962 г

Струйки в хвостах I типа, по мысли шведского ученого Альвена, могут возникать вследствие распространения в них волн особого типа, открытых им в лаборатории. Эти магнитогидродинамические волны подобны колебаниям упругой нити и представляют собой колебания кометной плазмы вместе с «вмороженными» в них силовыми линиями магнитного поля. «Вмороженность» состоит в том, что газ может двигаться только вдоль силовых линий, а последние перемещаются только вместе с газом.

Столкновение Земли с кометой

Столкновения Земли с кометой — вот чего стали бояться люди, перестав видеть в кометах предвестниц войн. Но говорить о столкновении Земли с кометой — это примерно то же, что говорить о случайном падении в Московской области неуправляемого аэростата, если этот аэростат оторвался с привязи где-нибудь в Казахстане. Крайне сомнительно уже то, чтобы аэростат принесло ветрами именно в Московскую область. Еще более сомнительно, чтобы аэростат упал в центр какого-нибудь города. Ведь в этом случае вероятность попадания аэростата в поле, лес или в город пропорциональна площадям, которые на Земле занимают поля, леса и города.

Если говорить о столкновении Земли с твердым ядром кометы, то одно такое ядро, приблизившись к Солнцу на расстояние Земли от Солнца, имеет один шанс из 400 000 000 столкнуться с Землей.

Поскольку в год на этом расстоянии от Солнца проходит около пяти комет в среднем, то ядро какой-либо кометы может столкнуться с Землей в среднем один раз за 80 000 000 лет. Вот какова вероятность столкновения! Она равна вероятности того, что из 80 миллионов белых шаров, среди которых есть один черный шар, беря ежегодно по одному, вы вынете в данном году именно черный шар.

Столкновение с головой или с хвостом кометы может происходить, конечно, чаще, и даже гораздо чаще. Но что в этом случае может быть? На эту тему было написано много увлекательных романов.

Некоторые представляют себе столкновение Земли с хвостом кометы, как нечто подобное тому, что получится, если крокодил заденет своим хвостом куриное яйцо. В свете того, что было только что рассказано о хвостах комет, этого опасаться не приходится. Ни сдвинуть Землю с ее пути, ни даже изуродовать ее кометный хвост не сможет. Но не можем ли мы отравиться ядовитыми газами — цианом или окисью углерода, имеющимися в комете?

Зная ничтожно малую, почти неосуществимую искусственно в лаборатории плотность комет, мы убеждены, что примесь кометных газов к нашему воздуху будет совершенно неощутима. Вероятно, ее даже не удастся обнаружить стременными методами химии. В голове или в хвосте кометы при большой скорости движения небесных тел Земля может пробыть не дольше нескольких часов. Кометные газы ничтожной плотности примешиваются только к наиболее высоким слоям земной атмосферы. Буквально лишь немногие молекулы сумеют за долгий срок, быть может, за годы, добраться до нижних слоев воздуха. К тому же еще вопрос, уцелеют ли они на таком пути, испытывая множество столкновений и химических соединений с молекулами воздуха?

Насколько можно судить по вычислениям, Земля в свое время пересекла хвост кометы 1861 II. Комета Галлея 19 мая 1910 г. была на расстоянии 24 миллионов км от Земли, между нами и Солнцем. Хвост же кометы в эти дни тянулся на 30 миллионов км и, по-видимому, коснулся Земли 19 мая. В этот период не только не произошло ничего особенного, но даже точнейшие химические анализы, как и в 1861 г., не обнаружили никакой примеси посторонних газов в воздухе.

Таким образом, «столкновение» Земли с хвостом кометы, содержащим угарный газ, гораздо безопаснее для всей Земли, чем преждевременное закрытие вьюшки у одной печки с непрогоревшими углями. Даже досадно, что и редкая встреча с кометой не позволяет нам непосредственно заняться химией комет!

Рис. 85. 19 мая 1910 г. хвост кометы Галлея коснулся Земли

Но что будет, если с Землей все-таки столкнется ядро кометы? Оно ведь твердое!

Масса кометных ядер, как мы знаем, ничтожно мала в сравнении с Землей. Исследования автора этой книги показали еще 30 лет назад, что, на наше счастье, твердое вещество в ядре, если оно сплошь каменное, то раздроблено на множество кусков, так что, вероятно, даже самые крупные из них будут размером не больше, чем какая-нибудь «избушка на курьих ножках». Если принять, что ядро состоит из смеси льда и пыли, то при полете сквозь атмосферу лед сразу испарится, а пылинки принесут еще меньше вреда, чем при гипотезе о ядре, состоящем из небольших каменных кусков.

Большинство же таких кусочков, составляющих ядро кометы, должно быть еще мельче, иначе поверхность ядра была бы недостаточна, чтобы выделять газы с той скоростью, как это наблюдается. Для крупного зверя заряд мелкой дроби безопаснее одной крупнокалиберной пули. Так и для Земли дробное строение кометных ядер предпочтительнее при встрече с ними. К тому же сопротивление атмосферы сильнее затормозит движение мелких твердых кусков, чем крупных, и ослабит их ударную силу. Куски эти при падении на Землю рассредоточатся и выпадут на расстоянии десятков километров или даже сотен километров друг от друга, а не кучей.

Марс по рисунку Антониади. На красноватом фоне марсианских ‘материков’ четко выявляются зеленовато-коричневые пятна ‘морей’

Что же может произойти в результате? В худшем случае легкие местные землетрясения и разрушения на отдельных площадях размером в несколько километров.

Цветные зарисовки самых крупных планет Солнечной системы Юпитера и Сатурна

В главе «Небесные камни и пыль» мы узнаем подробности о падении в Сибири в 1908 г. гигантского тела, которое взорвалось в атмосфере, и его остатков практически не нашли. Академик В. Г. Фесенков считает, что это и было столкновение Земли с ядром небольшой кометы. Если он прав, то такое столкновение может быть ощутимо на площади всего лишь в несколько километров или десятков километров в диаметре. С другой стороны, из следующей главы мы узнаем, что ядро кометы в конце концов распадается на облако мельчайших частиц. Облако в тысячи раз больше Земли, а частица от частицы в нем крайне далеки. Если Земля встретится с таким облаком, то, скорее всего, кроме волны взрыва, произойдет оседание на Землю микроскопических пылинок.

Цветные зарисовки самых крупных планет Солнечной системы Юпитера и Сатурна

Вроятность попадания осколков кометного ядра в какой-либо город очень мала. Чтобы убедиться в этом, попробуйте мысленно пройти по компасу все в одном и том же направлении тысячу километров и подсчитайте, через сколько городов вы пройдете при этом на своем пути, какую часть этого пути вы пройдете по мостовой…

Где родились кометы и рождаются ли они сейчас?

Вопрос о происхождении комет очень сложен. Наших фактических данных о них весьма недостаточно для его решения. Но ученым, как и всем людям, хочется поскорее узнать о том, что так интересно, хотя бы оно и было еще мало изучено. Поэтому строятся разные гипотезы о происхождении комет; эти гипотезы меняются по мере их обсуждения и появления новых данных. Поэтому и мнения существуют различные.

Взять хотя бы открытие астероидов с вытянутыми орбитами, такими же, как орбиты некоторых периодических комет. Эти мелкие астероиды по виду отличаются от таких комет только отсутствием вокруг них туманной оболочки. Таковы астероиды Гидальго, Гермес, Адонис, Аполлон, Икар. В то же время и у некоторых короткопериодических комет, например, у комет Швассмаыа — Вахмана и Отерма орбиты более близки к окружности, к которой приближаются орбиты большинства планет, чем у названных астероидов. К тому же у некоторых комет туманные оболочки едва видимы. Поэтому еще недавно можно было думать об общем происхождении астероидов и периодических комет, быть может, вследствие дробления астероидов при столкновениях, при которых орбиты осколков меняются. Можно было даже допустить, что астероиды, вроде Гидальго, — это ядра комет, утративших свою газовую оболочку. Однако известные теперь данные о природе и структуре кометных ядер не позволяют считать их каменными, монолитными осколками, и это является затруднением для такой гипотезы.

Советский астроном С. К. Всехсвятский много лет назад нашел убедительные признаки того, что периодические кометы быстро теряют свою яркость, истощаются и перестают наблюдаться. Мы видели примеры и распада комет с их последующим превращением в метеорный поток. Между тем периодические кометы продолжают открываться вновь. Если число их за время существования Солнечной системы не сошло на нет, значит, их состав пополняется рождением новых комет. Но где и как?

С. К. Всехсвятский защищает гипотезу о том, что кометы возникают даже в настоящее время путем выбросов при вулканических извержениях на планетах или их спутниках.

Для того чтобы оторваться от планет-гигантов, а тем более преодолеть сопротивление их атмосферы, выбросы должны приобрести огромные скорости, их энергия должна быть неправдоподобно велика. В то же время и масса совокупности комет должна быть чуть ли не больше массы планет, а тем более их спутников. Поэтому такая гипотеза не имеет многих сторонников.

Неутомимый энтузиаст С. К. Всехсвятский создал в СССР (впервые в мире) специальную обсерваторию под Киевом для изучения комет. Он организовал также систематическое наблюдение в Советском Союзе всех появляющихся комет и посылает для этого экспедиции своих учеников во все концы Союза. Плоды этих работ ускорят наше лучшее понимание природы и происхождения комет.

Популярностью пользуется гипотеза Оорта (Голландия). Он допускает, что подобно астероидам кометы образуют кольцо далеко за пределами орбиты Плутона. Быть может, — думает он, — вначале это были малые конденсации, возникшие при образовании планет и выброшенные возмущением последних во внешние области. Теперь же, под действием возмущений со стороны ближайших звезд, некоторые из них по временам вталкиваются обратно и становятся видимыми.

В. А. Крат (Пулковская обсерватория) в своей гипотезе предполагает, что малые плотные тела за Нептуном не могли объединиться в планеты (как, по его мнению, ближе к Солнцу их объединение создавало планеты). Возмущения этих малых тел, как взаимные, так и со стороны звезд и планет, выводят их из этой далекой зоны во внутреннюю, близкую к Солнцу.

В этих представлениях о кометном облаке-кольце у границы Солнечной системы не ясно, почему такие малые тела столь богаты газамрг. Вопросы космогонии очень сложны и только комплексными усилиями разных наук они смогут быть решены.

Во всяком случае, изучение комет, «зловредность» которых наука опровергла, в Советском Союзе стоит высоко. Труды одного из крупнейших ученых мира Ф. А. Бредихина составили в этой области целую эпоху, а советские ученые продолжают изучение комет на основе позднейших открытий и представлений физики.