Кометы — самые эффектные и самые загадочные тела Солнечной системы, приходящие с ее окраин к нашему светилу и имеющие вид туманных пятнышек. Дело, однако, в том, что не любое туманное пятнышко — комета. Мы знаем, что так выглядит целый ряд астрономических объектов: планетарные и диффузные туманности, шаровые и рассеянные скопления, галактики.

Когда комета находится далеко от Солнца, ее трудно отличить от этих неподвижных пятнышек — астрономических образований. Поскольку в это время комета очень незначительно меняет свое положение на небе от ночи к ночи, наблюдатель, чтобы заметить такие изменения, должен быть очень искусным.

Для того чтобы не путать туманности и галактики с кометами, французский астроном Шарль Мессье (1730–1817) составил специальный каталог статичных образований, содержащий более ста объектов и являющийся даже сегодня настольной книгой для астрономов — «вылавливателей комет».

По мере приближения к Солнцу вид кометы преображается. Самая главная ее часть — ледяное ядро, состоящее, по современным представлениям, из замороженных газов сложного химического состава, водного льда, тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов, — прогревается и вокруг него возникает светящаяся оболочка, которая называется комой. Кома вместе с ядром составляет голову кометы.

Комета Галлея, несомненно, самая популярная из комет. История открытия этой кометы такова. Английский астроном Э Галлей (1656–1742), вычисляя по совету своего друга И. Ньютона элементы орбит 24 наиболее ярких комет, обнаружил сходство орбит комет 1531, 1607 и 1682 годов. Галлей пришел к выводу, что это одна и та же комета, и предсказал ее очередное появление в конце 1758 года. Это предсказание ученого полностью подтвердилось: комета была обнаружена в декабре 1758 года, а 13 марта 1759 года она прошла перигелий С тех пор эта яркая комета и называется именем Галлея.

Эту достопримечательность Солнечной системы увидеть можно практически только один раз на протяжении человеческой жизни. Комета с удивительным постоянством появляется на земном небосклоне через 76 лет. Период ее обращения вокруг Солнца меняется в пределах от 74,4 до 79,2 года, так что 76 лет — это средний период за последние 2200 лет, на протяжении которых земляне регистрируют появление кометы.

Семья комет Солнечной системы достаточно многочисленна. В последнем издании каталога известного астронома доктора Б. Марсдена зарегистрировано 710 комет. Как указывает каталог азербайджанских астрофизиков, выпущенный республиканским издательством в 1986 году, 589 таких небесных тел имеют периоды обращения вокруг Солнца, превышающие 200 лет. Остальные (121) кометы, являются коротко-периодическими. Среди этой группы комет наибольшим вниманием пользуется комета Галлея.

Необычная форма кометы, пышный хвост, заметное перемещение среди звезд представляют собой красочное, волнующее зрелище, не оставляющее никого равнодушным. Но не эти факторы являются причиной широкой известности кометы Галлея. Все дело в сочетании параметров орбиты кометы с ее удивительной «молодостью». Именно поэтому ниже, хотя бы кратко, необходимо ознакомиться с некоторыми особенностями орбиты кометы Галлея.

Обычно в гравитационном поле Солнца астрономы отличают одну периодическую комету от другой и одно их появление от другого по набору шести основных параметров (элементов) орбиты.

В последние годы накапливается все больше и больше данных о том, что нынешний облик нашей планеты сформировался не только за счет медленных эволюционных процессов, наподобие ветровой эрозии поверхности, но и вследствие относительно кратких по продолжительности, однако чрезвычайно мощных катастроф, неоднократно имевших место в геологической истории Земли.

Действительно, в толщах осадочных пород геологи находят свидетельства гигантских природных катаклизмов. Так, например, начиная с позднего палеозоя, т. е. в течение последних 250 миллионов лет, в эволюции живых организмов заметны некоторые «сбои». Палеонтологи установили, что 247, 220 и 65 миллионов лет назад на Земле погибло около 95% всего живого. В последний раз, например, вымерли гигантские динозавры. Известны еще семь случаев массового вымирания — от 20 до 50% видов.

Откладывая на геологической шкале времени эпизоды массового вымирания (по горизонтальной шкале — время в миллионах лет в обратном исчислении от нашей эпохи, по вертикальной — процент выживших видов), палеонтологи обнаружили между ними регулярные интервалы в 26 миллионов лет (рис. 5). Очевидно, что такие вымирания земных живых организмов — процессы сложные и зависящие от множества причин: резких изменений климата, оледенений, флуктуации уровня океанов, уменьшений концентрации кислорода в водах морей и океанов, что вызывает кислородное голодание, и наконец, различных внеземных обстоятельств.

Однако назвать однозначную причину, определявшую упомянутые вымирания, было крайне трудно. Летопись ископаемых останков слишком неточна, трудно поддается чтению, изобилует пропусками и противоречивыми данными.

Но все меняется. Появились новые геохимические методы исследований, которые позволили установить искусно замаскированные секреты древних горных пород и ископаемых останков живых организмов.

Падение одних небесных тел на другие — самое обычное и даже заурядное явление в Солнечной системе. Земля, будучи одним из тел Солнечной системы, не может в этом плане быть каким-то исключением она не является закрытой мишенью для метеоритного «обстрела» из космоса.

Таким образом, кратеры — самая распространенная форма рельефа на Луне, Меркурии, Венере, Марсе, спутниках Марса — Фобосе и Деймосе.

На Земле в отличие от других небесных тел кратеры обнаружить труднее. Однако космическое фотографирование и аэрофотосъемка, выполненные в косом солнечном освещении, в сочетании с исследованиями на местах подтвердили предположение, что Земля действительно несет на себе следы встреч с небесными телами.

Изучение метеоритных структур Земли началось недавно. До 60-х годов нашего века, кроме нескольких малых кратеров и кратерных полей, был известен только Аризонский кратер диаметром 1,2 километра (рис. 9). Затем по мере обнаружения в различных районах земного шара многочисленных метеоритных кратеров самых разнообразных размеров достоверные сведения о количестве геологических структур на Земле, связанных с космическим происхождением, стало непрерывно изменяться. Число доказанных метеоритных кратеров и структур удваивается каждые 5–6 лет.

При перигелийных прохождениях ядро любой кометы разрушается. В частности, испаряющиеся с поверхности газы увлекают за собой отдельные пылинки (частицы) самых различных размеров. Наиболее маленькие из них (субмикрометровые) под действием, давления солнечного света «выметаются» в хвост, но на крупные частицы световое давление практически не оказывает никакого влияния. В потоках испаряющихся газов эти пылинки приобретают скорости порядка десятков метров в секунду. Пылинки и частицы, увлеченные с поверхности кометного ядра испаряющимися газами, гравитационно с ним не связаны и должны двигаться, как и само ядро, просто по орбите кометы. Однако поскольку ядро и пылинки имеют небольшие относительные скорости, то, следовательно, с течением времени последние должны распределяться по орбите кометы.

Здесь уместно привести и следующее обстоятельство. Регулярное гравитационное поле Солнца не препятствует удалению от ядра любой кометы «выброшенных» им метеорных частиц и тел в направлении вдоль ее орбиты, но резко замедляет такое движение в перпендикулярном орбите направлении. В связи с этим метеорные частицы и тела относительно быстро (конечно, в космогоническом понимании) заполняют некий эллиптический тор с орбитой данной кометы в качестве его оси. Поскольку комета Галлея движется по своей нынешней орбите свыше сотни тысяч лет, то, значит, рой пылинок на ней давным-давно замкнулся. Они фактически представляют собой скопления «космической пыли», которые состоят не только из пылевых частиц, но и различных по своей величине обломков кометного вещества размерами от песчинок до осколков и глыб, имеющих вес соответственно в несколько килограммов или тонн (рис. 11).

Рис. 11. Эллиптический тор «космической пыли»