Туда и обратно: рассказываем про самую известную комету в истории

История «находки»

Комета Галлея, которую по астрономическому «паспорту» зовут 1P/Halley («P» – короткопериодическая комета), названа в честь английского астронома Эдмунда Галлея, но ее первооткрывателем он не был. Комета появлялась на небе на протяжении тысячелетий (в среднем – раз в 76 лет), люди фиксировали это событие, но долго не могли понять, что видят один и тот же объект. Считалось, будто подобные небесные тела способны совершить всего один «пролет» через Солнечную систему. Лишь в 1705 году Эдмунд Галлей изучил сообщения о приближении якобы трех разных комет к Земле в 1531, 1607 и 1682 годах и пришел к выводу, что все они – одно небесное тело, которое должно вернуться в 1758 году. Предположение ученого оказалось верным, но убедиться в этом на практике астроном не успел – он скончался за 16 лет до того, как его «тезка» в очередной раз засияла на наших небесах. Расчеты Галлея доказали, что по крайней мере некоторые кометы все же вращаются вокруг Солнца.

Эдмунд Галлей

О летописях кометы

Регулярно наведываясь в наши космические окрестности, комета Галлея застала множество интересных событий в истории Земли и человечества. На своей нынешней орбите она находится от 16 000 до 200 000 лет. Точнее определить длительность ее путешествия невозможно, поскольку на движение влияют несколько факторов, среди которых как процессы внутри кометы, так и гравитационное взаимодействие с планетами и малыми телами Солнечной системы. В разные времена период ее обращения варьировался от 74,42 года (1835–1910 гг.) до 79,25 года (451–530 гг.). Всего известно о 30 наблюдениях этого небесного тела людьми, и первое из них датируется 240 годом до нашей эры – его в хрониках зафиксировали китайские астрономы. Упоминалась комета Галлея и в вавилонских и средневековых летописях. Например, известно, что она появилась незадолго до вторжения Вильгельма Завоевателя в Англию в 1066 году. Согласно легенде, английский король Гарольд посчитал это дурным предзнаменованием, а Вильгельм и его войска – знаком непременной победы. Завоевание Англии Вильгельмом Нормандским и «помогавшая» ему комета изображены на знаменитом гобелене из Байё.

Считается также, что эта «звезда с хвостом» была музой итальянского художника эпохи Возрождения Джотто ди Бондоне, запечатлевшего ее на фреске в капелле дель Арена в Падуе. Комета, навестившая земные небеса в 1301 году, «позировала» художнику в образе Вифлеемской звезды (фреска «Поклонение волхвов»).

Хвосты комет на шелке Мавангдуи, Китай, ок. 300 г. до н. э. Фото: NASA/JPL, phys.orgКомета Галлея на гобелене из Байё. esa.int

Тень прошлого

На протяжении всего Средневековья кометы считались предвестниками смерти человека королевских кровей или наступления тяжелых времен. Причина, возможно, заключалась в том, что кометы вели себя непредсказуемо по сравнению с такими небесными телами, как Солнце, Луна и звезды. Со временем эти суеверия потеряли былую популярность, но «кометная лихорадка» не спешила отступать. Например, во время визита кометы Галлея в 1910 году земляне готовились к худшему, думая, что ее приближение сигнализирует об Апокалипсисе. Многие опасались, что цивилизация будет отравлена синильной кислотой, содержащейся в хвосте кометы. Чтобы увеличить свои шансы на спасение, люди даже принимали «кометные таблетки», изобретенные предприимчивыми мошенниками.

«Кометные таблетки», которые продавали мошенники из Огайо в 1910 г. Фото: Strasenburgh Planetarium chrisperridas. blogspot.com

Братство Кометы

В 1910 году комета Галлея пролетела в 22,4 млн км от Земли (примерно 1/15 расстояния между Землей и Солнцем), тогда ее впервые сфотографировали. Пока мир готовился к концу света, астрономы радовались встрече со старой знакомой, а к ее следующему появлению, состоявшемуся в 1986 году, подготовились основательно, направив к ней так называемую «Армаду Галлея» – целый флот космических аппаратов. В него вошли два совместных советско-французских зонда («Вега-1» и «Вега-2»), аппарат Европейского космического агентства «Джотто», японские зонды «Сакигаке» и «Суисей», а также Международный исследователь комет (NASA), уже находившийся на орбите с 1978 года. Благодаря миссиям, изучавшим комету в ее последний визит, людям стали известны некоторые важные характеристики Галлея.

Миссии «Джотто» и «Вега» (1986 г.) дали ученым представление о поверхности и структуре кометы. Хотя на полученных снимках запечатлено лишь около 25 % ее поверхности, с их помощью ученые смогли выявить очень разнообразную топографию – с холмами, горами, хребтами, впадинами и как минимум одним кратером. Детальный анализ данных подтвердил, что комета сформировалась 4,5 млрд лет назад изо льда, сконденсировавшегося на «зернах» межзвездной пыли. Выяснилось также, что ей совершенно не подходит сравнение с грязным снежком, которое обычно кажется нам уместным при описании комет. Оказалось, что в ее ядре преобладает именно «грязь», а не лед.

Снимок кометы Галлея, сделанный 6 июня 1910 г. Фото: Yerkes Observatory, ru.wikipedia.orgИзображение ядра кометы получено с помощью фото, сделанных аппаратом «Джотто» 13 марта 1986 г. Фото: ESA/MPAe Lindau, esa.int

Приближаясь к Солнцу, комета Галлея выбрасывает со своей поверхности струи сублимирующего газа, которые немного сбивают ее с «проторенной дорожки». Благодаря этому процессу комета приобретает эффектный вид, «отращивая» кому – яркий хвост из ионизированного газа и скромный хвостик из очень мелких частиц пыли (большая часть пылинок не больше частичек сигаретного дыма). Эта «атмосфера» кометы простирается до 100 000 км в поперечнике и состоит из таких веществ, как вода, метан, аммиак и углекислый газ. «Джотто» также обнаружил семь струй, выбрасывавших в космос три тонны материала в секунду.

Ядро кометы, внешне напоминающее огромный черный плод арахиса, на фоне роскошного хвоста представляется совсем миниатюрным. Его длина – около 15 км, а ширина и толщина – примерно 8 км. Масса ядра также относительно невелика – всего лишь около 242,5 млрд т (в среднем масса комет может достигать 500 млрд т). Поверхность объекта, покрытая толстым слоем пыли, отражает очень мало падающего на нее света – около 4 %, что делает комету одним из самых темных объектов Солнечной системы (чернее угля).

В стране мрака

Комета Галлея классифицируется как короткопериодическая комета, поскольку период ее обращения меньше 200 лет. Для ее долгопериодических коллег прохождение по орбите вокруг Солнца затягивается на тысячелетия. Их «дом» находится в области под названием Облако Оорта, которая начинается на расстоянии 20 000–50 000 а. е. от Солнца (1 а. е. равна 149,6 млн км). Комете Галлея и другим ее «сестрам» с периодом обращения от 20 до 200 лет повезло поселиться куда ближе к центру Солнечной системы. Вероятно, место их «прописки» – пояс Койпера: населенный ледяными объектами регион за пределами орбиты Нептуна (начинается на расстоянии примерно 30 а. е. от Солнца). «Обитатели» пояса Койпера, по сути, являются остатками вещества после формирования Солнечной системы. Время от времени они затягиваются глубже в Солнечную систему, покидая родную «страну мрака», и превращаются в активные кометы. Вполне возможно, что и комета Галлея так же однажды сменила скучный образ жизни и отправилась в нескончаемое путешествие туда и обратно.

В 2008 году ученые из Университета Британской Колумбии предложили другую версию происхождения комет «семейства Галлея». Они обнаружили объект с орбитой, подобной галлейской, – комету 2008 KV42. Она вращается вокруг Солнца в обратном направлении по сравнению с большинством других объектов Солнечной системы. Ее путь пролегает от окрестностей чуть за орбитой Урана до областей, которые в два раза дальше от Солнца, чем Нептун (между 20 и 70 а. е. от нашей звезды). Вероятно, 2008 KV42 происходит из области уже за пределами пояса Койпера, но не настолько далекой, как Облако Оорта. Этот объект может стать возможным «недостающим звеном» в эволюции комет, подобных комете Галлея, и пролить свет на их происхождение. Хотя пока исследователи точно не знают, каким именно было рождение этих небольших подвижных космических тел.

Встречи. Разлуки

Поскольку период обращения кометы Галлея вокруг Солнца составляет в среднем 76 земных лет, большинство людей могут увидеть ее как минимум раз в жизни (а если очень повезет, то даже дважды). В последний раз она навещала нас 36 лет назад и должна вернуться в июле 2061 года. В следующий свой визит она окажется на той же стороне Солнца, что и Земля, поэтому будет ярче, чем 75 годами ранее. Но пока до ее возвращения в наши края далеко, потому что она все дальше убегает от Солнца и в декабре 2023 года прибудет в афелий – самую удаленную от нашего светила точку (5,25 млрд км).

Однако у нас остаются «сувениры» на память после ее редких визитов. Земля дважды в год проходит вблизи длинной петлеобразной орбиты кометы Галлея, «ныряя» в ее пыльный след. В результате мы можем наблюдать над Землей метеорные потоки – Ориониды (конец октября) и эта-Аквариды (конец апреля–начало мая).

«Начало знаю, а итог – Узнаю как-нибудь»

Общую продолжительность жизни кометы Галлея трудно предсказать – мнения астрономов по поводу ее будущего расходятся. Возможно, она сможет дожить до почтенного возраста в 10 млн лет. Или столкнется с другим объектом и окажется выброшенной из Солнечной системы. С каждым оборотом вокруг Солнца подобные кометы теряют от одного до трех метров материала с поверхности. Получается, что, старея, они тускнеют и в итоге могут потерять все запасы льда. Так кометы лишаются хвостов, перевоплощаются в темную массу, а возможно и рассеиваются в пыль. Может случиться и так, что комета Галлея «расколется» на две части в пределах нескольких десятков тысяч лет.

Как бы то ни было, человечеству, вероятно, предстоит еще не один век наблюдать возвращение кометы Галлея. Ее срок, по сравнению с нашим, все же долог. Таинственная гостья будет и дальше вызывать интерес и трепет, и, кто знает, быть может, когда-нибудь земляне смогут увидеть ее и в небесах других объектов Солнечной системы.