Феликс Зигель - Вселенная полна загадок

Аномальный хвост новой кометы был очень длинным, прямолинейным и имел одинаковую толщину на всем своем протяжении. Создается впечатление, что перед нами какая-то колоссальная газовая струя, выброшенная мощным взрывом из ядра кометы. Правда, те спектры аномального хвоста, которые были до сих пор получены, непрерывны, то есть, иначе говоря, похожи на спектр облака твердых частиц, отражающих солнечные лучи.

Советские астрономы В. Г. Тейфель и И. Д. Купо, исследовав аномальные образования в новой комете — ее копьевидный аномальный хвост и загадочное свечение между хвостами, — пришли к выводу, что это облака мельчайшей пыли, выброшенной из кометного ядра. Впрочем, их исследования носят пока еще предварительный характер и нуждаются в дополнительном подтверждении. Остаются неразгаданными и загадки, связанные с радиоизлучением кометы.

Новая комета — подарок природы. Она, несомненно, позволит глубже понять, какова роль комет в солнечной системе.

В той огромной области мирового пространства, где притяжение Солнца преобладает над притяжением соседних звезд, движутся по всевозможным эллиптическим орбитам ледяные глыбы с включенными в них твердыми частицами. Они образуют колоссальное облако «потенциальных комет». Весьма возможно, что эти глыбы представляют собой остаток того гигантского протопланетного облака, из которого, по теории О. Ю. Шмидта, образовалась когда-то планетная система.

Далеко не все ледяные глыбы станут настоящими кометами. Если, обращаясь вокруг Солнца, они не смогут подойти к нему ближе чем на 2–3 а. е., то льды, их составляющие, останутся льдами — ни головы, ни хвостов у такой потенциальной кометы не появится.

Однако притяжение больших планет, мимо которых могут пролетать некоторые из ледяных глыб, способно иногда так изменить их орбиты, что потенциальная комета превращается в реальную. Достаточно сблизившись с Солнцем, ледяные глыбы обзаведутся головами и хвостами, превратившись в то, что мы называем пометным ядром. Аналогичное действие на орбиты ледяных глыб может оказать притяжение соседних к Солнцу звезд.

Став кометой, ледяная глыба непрерывно разрушается. С каждым полетом вблизи Солнца она безвозвратно теряет газы и пыль. Если же ядро кометы столкнется с метеоритом, то такая катастрофа только ускорит распад кометы. Распавшись на части, пометное ядро еще быстрее пойдет по пути полного измельчения и рассеяния в пространстве. Но запасы потенциальных комет очень велики, и на смену исчезнувшим кометам с окраин солнечной системы непрерывно поступают новые, еще свежие и неистощенные их собратья.

Таков современный взгляд на место комет в нашей солнечной системе. Кометы представляют собой, по-видимому, тела, характерные для промежуточной стадии развития планетной системы. Может быть, когда-то из этих тел, как из своеобразных кирпичей, сложились планеты. Но часть из них осталась «не у дел». Они превратились в «стремительный мусор», впрочем способный порождать такие грандиозные и удивительные во многих отношениях тела, как комета Аренда — Ролана.

Всем ансамблем тел, составляющих солнечную систему, управляет Солнце. Его могучее тяготение придает стройность движениям планет, комет и метеоритов, которые обращаются вокруг Солнца.

Масса Солнца в семьсот шестьдесят раз превышает массу всех крупных планет вместе взятых. По-видимому, она намного превышает и общее количество вещества, составляющего остальную часть солнечной системы. Поэтому роль Солнца как динамического центра вполне понятна. Гораздо труднее разобраться в тех физических процессах, которые происходят на самом Солнце.

Превосходя Землю по объему в миллион триста тысяч раз, Солнце, в отличие от нашей планеты, целиком состоит из газов. Причина этого давно известна — температура Солнца очень высока. Его поверхность нагрета до 6 тысяч градусов, а в центральных областях Солнца температура должна быть близкой к 15 миллионам градусов. В этом интервале температур все известные нам вещества могут находиться только в газообразном состоянии.

Казалось бы, газовый шар должен выглядеть размытым, с нечеткими, туманными очертаниями. Между тем края Солнца удивительно резки. Такими они кажутся и невооруженному глазу, и при наблюдении в телескоп.

Причина этого факта ныне выяснена. Оказывается, свет, доходящий до нас от Солнца, возникает в сравнительно тонком поверхностном его слое, толщина которого не превосходит 300 километров. Ниже этого слоя солнечные газы становятся совершенно непрозрачными, а выше располагаются чересчур прозрачные и гораздо менее яркие слои солнечной атмосферы. При обычных условиях наблюдения они не видны и потому Солнце кажется резко очерченным ослепительно ярким диском.

Вот этот поверхностный газовый слой Солнца, отделяющий его непрозрачные недра от разреженной атмосферы, называется фотосферой (то есть светящейся оболочкой). Плотность газов фотосферы ничтожно мала — почти в миллиард раз меньше плотности воды. Барометр, помещенный в фотосфере, показал бы (если бы смог существовать) давление в несколько миллиметров ртутного столба. Казалось бы, столь разреженные газы должны быть прозрачнее стекла. Так бы и было, если бы на Солнце не встречались в изобилии отрицательные ионы водорода. В отличие от атомов обычного водорода атомы отрицательного водорода состоят из протона и обращающихся вокруг него двух электронов.

Отрицательный водород — сильнейший поглотитель света. Если содержащий его слой газа имеет толщину больше нескольких десятков километров, то он становится таким же непрозрачным, как кирпичная стена.

Фотосфера и более глубинные газовые слои Солнца играют роль фильтра, задерживающего почти полностью внутреннее солнечное тепло. Нам кажется, что Солнце очень щедро посылает свою энергию в окружающее его пространство. Энергия, излучаемая Солнцем за одну секунду, так велика, что ее вполне хватило бы, чтобы растопить слой льда толщиной 100 километров и покрывающий всю Землю!

Но, оказывается, расточительность Солнца только кажущаяся. Излучаемая им энергия составляет ничтожнейшую долю той энергии, которая скрыта в его недрах. Так что непрозрачность отрицательного водорода предохраняет Солнце от быстрой потери энергии, то есть, иначе говоря, от быстрого охлаждения.

При наблюдениях Солнца в телескоп его края выглядят более темными, чем середина. Вызвано это тем, что в центре Солнца наш глаз проникает до более глубоких и потому более горячих слоев фотосферы, чем те, которые доступны нам на его краях.

Раскаленные газы солнечной фотосферы находятся в непрерывном движении. Что же заставляет их сохранять постоянную температуру, близкую к 6 тысячам градусов?