планетной системы), и движение возможно в любом направлении.
Именно эти кометы нам особенно интересны в отношении поисков жизни во Вселенной или возможности ее переноса в кометном веществе. Длиннопериодические кометы имеют периоды обращения более 200 лет. Короткопериодические кометы возвращаются к Солнцу через небольшой срок. Периоды их обращения вокруг Солнца составляют от нескольких лет до нескольких десятков лет, реже — сотни лет. В середине XX века было известно около 100 короткопериодических комет, но, конечно, к настоящему времени их список пополнился.
У этих комет относительно упорядоченные орбиты: преобладает движение в плоскости эклиптики и в ту же сторону, что и движение планет. Обычно эти кометы не покидают пределы планетной системы. Многие из них (кометное семейство Юпитера) не уходят от Солнца далее орбиты Юпитера. Юпитер заметно влияет на «свои» кометы и может «выкинуть» их подальше от нас или, наоборот, перевести на орбиты, близкие к Солнцу, после чего они становятся доступны регулярным наблюдениям.
При появлении новой кометы ей присваиваются имя первооткрывателя и порядковый номер, если этим же человеком открыты другие кометы. Например, чешский астроном и геофизик А. Мркос открыл 15 комет.
Самый короткий период зафиксирован у кометы Вильсона — Харрингтона — 2,3 года. Эта еле заметная комета наблюдалась в 1949 году, а потом была утеряна (не удалось с достаточной точностью вычислить ее орбиту). С периодичностью в 3,3 года возвращается к Солнцу комета Энке — Баклунда. Она наблюдается с 1786 года до сих пор.
Впервые появление кометы было предсказано Эдмундом Галлеем в 1705 году. Комета, для которой были сделаны эти вычисления, носит имя ученого и появляется каждые 76 лет. С помощью древних летописей прослежены многие ее появления с 240 года до н. э. В последний раз она посетила «наши места» в 1986 году (30-й раз).
Голова и хвост кометы состоят из газа и пыли. При каждом приближении к Солнцу комета теряет часть вещества, и поэтому короткопериодические кометы являются также короткоживущими. Иногда кометы разрушаются и иным образом: комета Биэллы в XIX в. на глазах у наблюдателей распалась на несколько частей, словно взорвавшись, а затем и вовсе исчезла.
Газ под действием солнечного ветра рассеивается в космическом пространстве, а частицы твердого вещества (пылинки) постепенно рассеиваются по орбите, образуя метеорный поток. При пересечении орбиты Земли с таким потоком наблюдается метеорный дождь. Метеоры сгорают в верхних слоях земной атмосферы. Особенно сильные метеорные дожди наблюдались в 1872 и 1885 годах, когда Земля пересекала орбиту кометы Биэллы, распавшейся за несколько десятилетий до этого.
Метеорные потоки носят названия созвездий, из которых они вылетают, — Персеиды, Лириды, Ориониды.
Все молекулы кометного вещества ионизированы (без одного из электронов) и потому взаимодействуют с солнечным ветром. Частицы обычно в той или иной степени электрически заряжены и зачастую являются химически активными радикалами, но из-за разреженности вещества не могут вступить в реакцию с другими частицами и потому сохраняются длительное время, чего не бывает в земных условиях.
Для Земли столкновение с ядром кометы представляет большую опасность, но случается крайне редко. Пример — падение в 1908 году Тунгусского метеорита, который был не обычным метеоритом (маленьким астероидом), а, судя по всему, именно частью ядра одной из комет.
Задавшись целью найти ответ на вопрос о том, легко ли исследовать космическое пространство, мы можем познакомиться с уникальными космическими экспериментами. Наверное, возможным путешественникам из дальних миров также приходилось решать вопрос о преодолении гигантских расстояний, изучении космических объектов.
В 1986 году европейский космический зонд «Джотто» пересек центральную часть головы кометы Галлея в 600 км от ядра. Скорость прохождения станции через комету составляла около 70 км/с. Комета Галлея движется навстречу Земле, и ее скорость совпала со скоростью аппарата, запущенного с Земли. Пылинки кометы даже повредили некоторые приборы «Джотто», но в целом станция полностью справилась с поставленной задачей.
Помимо «Джотто» через голову кометы Галлея в это же время прошли американские станции «Вега- 1» (в 8900 км от ядра) и «Вега-2» (в 7900 км от ядра), а также японский аппарат «Планета-А» (в 150000 км от ядра). Они двигались дальше от ядра, но зато через менее концентрированное вещество и «видели» комету в целом.
До 1986 года кометные ядра, скрытые толщей газов и пыли кометной головы, не были доступны для наблюдения. «Джотто» впервые сфотографировал ядро кометы Галлея с близкого расстояния.
Ядро оказалось неправильной вытянутой формы размером 16x8 км. Сверху, как и предполагали, находилась корка из темного тугоплавкого вещества. Лед под пылью. Поверхность ядра была холмистой и «усыпанной» метеоритными кратерами. Газы вырывались из кометного ядра струями, пробив в нескольких местах корку. Наблюдались две большие и две малые струи. За сутки расходовалось 100000 тонн льда из головы кометы, состоявшей изо льда.
Удалось определить химический состав кометы. Достоверно выяснено, что в ядре кометы Галлея присутствуют замерзшие вода (Н2O) и углекислый газ (СO2). Предположительно есть также синильная кислота (HCN), аммиак (NH3) и метан (СН4). Когда эти вещества испаряются, образуются разнообразные вторичные молекулы, известные по наблюдениям спектра комет с Земли. Достоверно обнаружены, в частности, СО, CN, С2, С3, СН, NH, NH2, ОН (химически активные молекулы, радикалы и т. п., образующиеся при взаимодействии кометного вещества с потоком солнечной плазмы и светом).
Интересно обнаружение различных органических веществ: углеводородов (пентан, гексан, бутадиен, бензин, толуол и др.), азотсодержащих (аминокислоты пурин и аденин), кислородсодержащих (метиловый и этиловый спирт), содержащих одновременно кислород и азот (метанолнитрил). Это еще одно подтверждение того, что органические вещества могут возникать и без участия живых организмов.
Когда комета Галлея уже отходила от Солнца и была между Сатурном и Марсом, на ней наблюдалась длительная вспышка, увеличившая яркость кометы в 300 раз. Что это было? Столкновение с астероидом? Но почему долгая вспышка? После столкновения от перегрева пошли какие-то химические реакции? Или сбита корка, и газы устремились наружу из многих трещин?
Кстати, даже «повседневная» активность ядра кометы Галлея, по представлениям ряда исследователей, слишком велика, чтобы объяснить ее воздействием только солнечной энергии. Есть, например, предположение, что углерод и органические вещества кометы воспламеняются в кислороде и горение уходит под кору кометы, в результате чего выбрасывается так много угарного газа и копоти (С, С2, С3). Со струями при горении выбрасывается и пыль. При каждом приближении к Солнцу комета Галлея теряет до 250 млн тонн вещества, которого хватит еще на 170000 лет при той же скорости испарения. Но скорость может измениться: корка тугоплавкого вещества может стать толще и замедлить испарение, а внезапный распад кометы — резко ускорить его.
Помимо изучения кометы Галлея в последние годы астрономы имели возможность наблюдать падение кометы Шумейкера — Леви-9 на Юпитер. С 16 июля 1994 года в течение недели эта комета, распавшаяся на части, буквально бомбила планету.
Сначала она прошла близко от Юпитера, и он разорвал ее своими приливными силами на 20 видимых с Земли обломков. Они выстроились в цепочку, а потом один за другим упали на Юпитер со скоростью 60 км/с. Это происходило на скрытой от нас стороне планеты, но когда планета поворачивалась, видны были следы падений (иные цвет и форма облаков).
Первый обломок был размером примерно в 1 км. За горизонтом Юпитера наблюдалась вспышка ярче Ио. Вихрь, родившийся в атмосфере, наблюдался несколько суток. Крупнейший обломок диаметром до 10 км создал выброс раскаленного столба газов, сравнимый по яркости с самим Юпитером. Радиояркость планеты тоже возросла. След был виден много месяцев.
Быстро вращающийся Юпитер подставлял комете свои разные участки, и следы падений образовали цепочку. Это самая большая из наблюдавшихся космических катастроф в Солнечной системе. После нее в
