Ньютон доказал математически, что все кометы движутся по орбитам вокруг Солнца и подчиняются действию сил тяготения. Орбиты комет всегда очень вытянутые. Кометы видны только тогда, когда оказываются вблизи Солнца.
Все слышали о комете Галлея. Астроном Эдмунд Галлей был другом Исаака Ньютона. Он хорошо знал научные труды своего друга, в том числе и о кометах. Галлей сделал вычисления, которые позволяли определять орбиты комет. При этом Галлей понял, что та комета, которую он наблюдал лично в 1682 году, имела такую же орбиту, что и комета, которая приходила в 1607 году. Детальный анализ показал, что это одна и та же комета. Более того, эта же комета приходила и в 1531 году. Другими словами, эта комета возвращалась каждые 76 лет, Галлей предсказал, что она вернется в 1758 году. Комета действительно вернулась, но Галлея в живых не застала. С тех пор ее стали называть кометой Галлея. Последний раз ее наблюдали в 1985–1986 годах. Она должна прийти к нам, а точнее к Солнцу, в 2061 году. Наблюдать ее можно будет с 2060 по 2062 год.
Оказывается, комету Галлея наблюдали каждый раз, когда она возвращалась к Солнцу, начиная с 240 года до н. э.
Периодические кометы совершают свой замкнутый путь за время от 3 до примерно 200 лет. Их орбиты находятся в пределах нашей Солнечной системы. Чаще всего появляется комета Энке. Она проходит весь свой путь за 40 месяцев.
Появление кометы можно предсказать только благодаря тому, что она уже появлялась и наблюдалась неоднократно. Определив период, можно точно указать, когда эта комета возвратится. Но если период равен миллионам лет, то данных, необходимых для предсказания, нет — слишком долго надо ждать возвращения такой кометы. Поэтому их называют непредсказуемыми. Хотя дело не в них, а в нас. Ведь мы не располагаем возможностью вести наблюдения, которые длились бы миллионы лет. Надо сказать, что хотя эти кометы очень долго совершают один цикл, они вполне наши, то есть принадлежат нашей планетной системе. Такие далекие кометы проносятся около Солнца очень быстро — всего за считанные недели. Комета видима для нас только при приближении к Солнцу. Весь свой длинный путь она движется невидимкой. Кроме того, у нее нет хвоста. Хвост возникает только под действием солнечного излучения. Солнечный свет зажигает комету, ее газ частично выкипает.
Можно сказать, что у кометы два хвоста. Один состоит из пыли, а другой — из газа. Газовый хвост всегда направлен в сторону, противоположную от Солнца. Хвост из пыли загибается вбок. Кометы обычно называют именами тех, кто их открыл, первым наблюдал.
Пролетая вблизи Земли, кометы рождают метеоры. Вначале мы наблюдаем яркую звезду. Затем кажется, что она срывается с места или падает вниз. Пролетающая комета может породить целый дождь таких «падающих звезд». Конечно же, это не звезды, а небольшие части из хвоста кометы. По весу каждый из них не более десяти граммов. Скорость их движения большая — около десяти километров в секунду. Влетая в атмосферу на такой скорости, эти комки
Рис. 54. Кратер Аризонского метеорита имеет размеры больше километра в диаметре и двести метров в глубину
вещества сгорают, поскольку от трения нагреваются до очень больших температур. Сгорают они там, где плотность атмосферного газа уже заметная — 80 — 100 километров над земной поверхностью.
Звездный дождь виден с Земли на фоне того или другого созвездия. Поэтому их называют соответствующим образом. Так, в середине ноября можно наблюдать звездный дождь из созвездия Льва. Его называют Леонидами. 10–14 августа идут звездные дожди из созвездия Персея. Это Персеиды. 21 апреля можно наблюдать дождь из созвездия Лиры. Надо сказать, что Персеиды наблюдают каждый год. Но больше всего падающих звезд можно увидеть 12 августа.
Особенно обильным был поток Леонидов в 1833 году. Всего за час небо пересекло до двенадцати тысяч падающих звезд. Обычно их наблюдается значительно меньше. За час можно насчитать пять-десять метеоров.
Если метеор достаточно крупный, то его называют болидом. Болиды могут не успеть сгореть в атмосфере, поэтому их можно ждать на Земле. Таким крупным болидом был Тунгусский метеорит. При ударе об Землю произошел мощный взрыв, в результате которого все деревья были повалены в радиусе тридцати километров.
Не менее мощным был Аризонский метеорит. Его начальный вес (до входа в атмосферу) был около ста тысяч тонн. Он оставил кратер размером больше километра в диаметре. Глубина кратера около двухсот метров. Он показан на рисунке 54. Летящий большой болид можно увидеть даже днем.
Далеко не всегда болиды доходят до поверхности Земли. Часто они в атмосфере распадаются на части и выпадают на поверхность Земли в виде камней. Это метеориты. Они могут быть и железными. Размеры и масса метеоритов разные. Так, найденный в Африке метеорит Гоба весит около 60 тонн.
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО
Человек смотрел ночью на небо и везде видел звезды. Создавалось впечатление, что они приклеены на небесном куполе, на небесной сфере. Собственно, не только простой человек, но и астрономы в древности считали, что звезды действительно закреплены на огромной сфере, которая вращается относительно Земли, делая один оборот в течение земных суток. На самом деле на небе мы видим две звезды, расположенные рядом. Но одна из них достаточно близка к нам, а другая удалена на огромное расстояние. Тем не менее обе эти звезды мы видим в одной точке небесной сферы и ничто не говорит о том, как далеко они расположены.
Несмотря на это представление о небесной сфере очень полезное. Более того, без него было бы намного сложнее описывать все то, что мы наблюдаем с помощью телескопов во Вселенной. Небесная сфера показана на рисунке 55. Земля вращается вокруг своей оси, которая проходит через Северный и Южный полюсы. Экватор — это воображаемая окружность, которая проходит вокруг земного шара на полпути между полюсами. Ось вращения Земли отклонена от вертикали к плоскости ее орбиты на 23,5°. Если бы ось вращения Земли была вертикальной, то на Земле не было бы никаких времен года. Продолжительность дня всегда равнялась бы 12 часам. Такая же была бы и ночь. Так было бы во всех точках на поверхности Земли. Но поскольку ось Земли наклонена к плоскости эклиптики, то в тех областях Земли, которые обращены к Солнцу, день длиннее и солнечного тепла поступает больше по сравнению с другими частями Земли. Это значит, что там лето. На экваторе день длится 12 часов. Там нет значительных сезонных изменений климата. Нет сезонов и в прилегающих к экватору тропических областях, поясах. На рисунке 55 показана небесная сфера.
Из-за того, что земная ось наклонена, орбита Солнца в небе не проходит по небесному экватору. Круг, по которому вращается по небу Солнце, отклонен от небесного экватора на 23,5° и называется эклиптикой.
Рис. 55. Небесная сфера
Небесная сфера сконструирована так же, как и Земля, ее поверхность. Небесная сфера вращается вокруг оси, которая проходит через ее Северный и Южный полюсы. Небесный экватор — это окружность, которая проведена вокруг всего неба равно на полпути между небесными полюсами. Небесные полюсы и небесный экватор находятся точно над полюсами и экватором Земли.
Земля имеет размер (мы говорим о диаметре (поперечнике) и радиусе Земли). Небесная сфера не имеет размеров, не имеет определенного радиуса. В небесной сфере все измеряется не расстояниями, а углами. Углами измеряются не только положение небесных тел на небесной сфере, но и размеры этих тел. Ясно, что при этом расстояния между небесными телами на небесной сфере измеряются также в углах, в градусах, минутах и секундах. Круг содержит 360°. Полукруг содержит 180°. Это значит, что угол,
