Феликс Зигель - Хвостатые звезды

Орбиты комет отличаются от планетных не только большей вытянутостью, но и своим расположением в мировом пространстве. В самом деле: все планеты, в том числе и Земля, кружатся вокруг Солнца почти в одной плоскости. Плоскости же, проходящие через кометные орбиты, располагаются весьма хаотически и образуют друг с другом иногда значительные углы.

И вот, когда о периодических кометах был получен достаточно большой материал, выяснился любопытный факт: афелии кометных орбит, то есть точки, наиболее удаленные от Солнца, группируются в определенных местах солнечной системы. При этом афелии 47 комет лежат весьма близко от орбиты Юпитера и образуют группу коротко-периодических комет, связанных с этой планетой. Все эти кометы имеют период обращения около 8 лет. У Сатурна есть своя группа, состоящая из 6 комет. Даже Уран и Нептун имеют «свои» кометы — с периодами обращения от 30 до 80 лет.

Знаменитая комета Галлея относится к числу нептуновых комет. Среди периодических комет известны и такие, у которых период обращения во много раз больше, чем у нептуновых комет. Однако для таких космических странниц определить достаточно точно их период обращения очень трудно. Ведь орбиты этих комет колоссальны, и их афелии расположены во много раз дальше орбиты Нептуна. Наблюдаем же мы такую комету только на очень небольшом участке ее пути вблизи Солнца, а потому весь ее путь по таким наблюдениям определяется очень неточно.

Несомненно, однако, что существуют кометы с периодами обращения в тысячи и даже десятки тысяч лет.

Все эти кометы являются постоянными членами нашей солнечной системы.

Другое дело кометы с параболическими и гиперболическими орбитами. Ведь параболы и гиперболы — незамкнутые кривые. Значит, если кометы в действительности двигаются по этим кривым, то они могут только один раз пролететь вблизи Солнца, чтобы затем уйти навсегда в глубины вселенной.

Но тогда, конечно, нельзя считать их членами солнечной системы. Они должны в этом случае приходить к нам откуда-то из далекого мира звезд. Но так ли это?

В 1910 году астрономы произвели очень интересную работу. Они решили вычислить для некоторых параболических комет их так называемые первичные орбиты.

Первичная орбита — это та орбита, по которой данная комета приближалась к солнечной системе. Эта орбита совсем необязательно должна совпадать с той, по которой комета двигалась внутри солнечной системы. Когда комета находится очень далеко за границей солнечной системы (то есть за орбитой планеты Плутон), все планеты вместе с Солнцем можно рассматривать, как одну материальную точку, притягивающую комету. Другое дело, когда комета влетит внутрь солнечной системы. Тут она может пройти вблизи какой-нибудь большой планеты, которая притянет комету и отклонит ее с прежнего пути. Комета будет двигаться по новой орбите. Для земных наблюдателей комета доступна лишь вблизи Земли, а потому они из своих наблюдений определяют новую, измененную орбиту. Старая же, «первичная» орбита может от нее значительно отличаться.

Но ведь чтобы решить вопрос, откуда пришла комета, надо найти ее первичную орбиту. Если первичная орбита параболической или гиперболической кометы — эллипс, то это значит, что она в действительности принадлежит нашей солнечной системе, а не пришла к нам из других звездных систем.

Как же вычислить первичную орбиту? Для этого надо прежде всего узнать, проходила ли данная комета вблизи какой-нибудь большой планеты. Тогда, вычисляя влияние притяжения этой планеты на комету, можно установить, как двигалась комета до этой встречи, то есть найти ее первичную орбиту. Эти вычисления очень сложны и громоздки, но астрономы, в том числе известный советский ученый А. А. Михайлов, все же проделали их.

Результат получился неожиданный. Первичные орбиты всех комет оказались эллипсами. Следовательно, все кометы — члены солнечной системы.

восты комет, несмотря на все их многообразие, можно разделить всего только на два основных типа. Бредихин, как мы знаем, различал еще хвосты третьего типа. Но советские ученые, основываясь на более обширном материале, чем тот, которым располагал Бредихин, разработали новую, уточненную классификацию кометных хвостов. Наследие великого русского ученого попало в достойные руки.

Чтобы выполнить эту работу, то есть рассортировать кометы по их хвостам, нужно было для каждой кометы знать величину отталкивательных сил, действующих на частицы этих хвостов. Если пользоваться старыми бредихинскими методами и формулами, пришлось бы затратить очень много времени на вычисления. И вот советские ученые разработали новые, усовершенствованные методы, позволяющие быстро и точно определить тип кометного хвоста. С их помощью эта большая по замыслу задача и была разрешена.

Прежде всего стало ясно, что все кометные хвосты делятся на газовые и пылевые. Хвосты, состоящие из газов, отнесены по современной классификации к первому типу, а образованные мельчайшими твердыми пылинками — ко второму.

Газовые хвосты всегда прямые или почти прямые с очень небольшим изгибом.

Но ведь чем прямее хвост, тем больше отталкивательные силы, действующие на его частицы. Мы уже рассказывали, как Бредихин определял величину отталкивательных сил в этих хвостах. Найденный им способ очень остроумен, однако не всегда удобен и недостаточно точен, потому что кривизна этих хвостов весьма мала, а из степени кривизны и выводится математически отталкивательная сила. Сейчас в распоряжении астрономов есть другой способ, разработанный советскими учеными.

Он заключается в следующем. Иногда в ядре кометы наблюдается нечто вроде взрыва. Образуется одно или несколько маленьких облачков, которые потом двигаются в хвосте кометы прочь от ее ядра. Это так называемые облачные образования. За их движением можно следить, фотографируя кометный хвост. На эти маленькие облачка действуют отталкивательные силы Солнца. Чем больше эти силы, тем с большим ускорением движется облачко. По наблюдаемой скорости движения облачка и находят величину отталкивательных сил.

Результаты получились весьма интересные. Бредихин, основываясь на менее точных методах, пришел к убеждению, что в хвостах первого типа отталкивательные силы кратны числу 18. Он ошибся лишь немного. Для всех исследованных по новому способу комет оказалось, что эти силы кратны не 18, а 22,3. Иначе говоря, в хвостах комет отталкивательные силы равны n х 22,3, где «n» может принимать целые значения от 1 до 9.

Но есть хвосты комет, в которых действуют значительно большие отталкивательные силы. Эти хвосты напоминают собой тонкие лучи прожектора или фонтаны, выходящие из головы кометы.