Кометы

(от греч. kometes [aster] - "волосатая [звезда]") -

малые тела Солнечной системы (наряду с астероидами и метеорными телами), движущиеся по сильно вытянутым орбитам и резко меняющие свой вид с приближением к Солнцу. Астрономические открытия последних лет (см. "Кентавры") потребовали пересмотра и уточнения термина "К.". В настоящее время принято считать, что решающим критерием должно быть место образования объекта. Если астероиды - это тела, образовавшиеся между орбитами Марса и Юпитера, то К. - тела, образовавшиеся во внешней части Солнечной системы (включая область высших планет). Т.о., Хирон и другие "кентавры" по новой классификации являются К., хотя и не приближаются близко к Солнцу.

К., находясь вдали от Солнца, выглядят как туманные, слабо светящиеся объекты (размытые диски со сгущением в центре). С приближением К. к Солнцу у них образуется "хвост", обычно направленный в противоположную от Солнца сторону. Внутри туманного пятна, называемого "головой" К. или комой, иногда видно сравнительно яркое ядро, похожее на звезду, а вокруг головы - концентрические кольца-галосы. Ядро К. представляет собой большую глыбу смёрзшихся газов, внутри которой находятся и твёрдые частицы - от мельчайшей пыли до крупных каменистых масс. Лёд этот не совсем обычный, в нём, кроме воды, содержатся аммиак и метан. Химический состав кометного льда напоминает состав Юпитера. Поперечники ядер К. составляют предположительно 0.5 - 20 км и имеют массу порядка 1014 - 1019 г. Однако изредка появляются К. со значительно большими ядрами. Многочисленные ядра меньше 0.5 км порождают слабые К., практически недоступные наблюдениям. Видимые поперечники голов К. составляют обычно от 10 тыс. до 1 млн. км, изменяясь с расстоянием от Солнца. У некоторых К. максимальные размеры головы превышали размеры Солнца. Ещё большие размеры (свыше 10 млн. км) имеют оболочки из атомарного водорода вокруг головы. Как правило, хвосты бывают менее яркими, чем голова, и поэтому их удаётся наблюдать не у всех К. Длина их видимой части составляет 106 -107 км, т.е. обычно они погружены в водородную оболочку. У некоторых К. хвост удавалось проследить до расстояния свыше 100 млн. км. В головах и хвостах К. вещество крайне разреженно; несмотря на гигантский объём этих образований, практически вся масса К. сосредоточена в её твёрдом ядре. Плотность хвоста настолько ничтожна, что сквозь него просвечивают слабые звёзды.

Название "К." объясняется тем, что яркие К. похожи на голову с распущенными волосами. Ежегодно открывают 5-10 К. Каждой из них присваивают предварительное обозначение, включающее фамилию открывшего К., год открытия и букву латинского алфавита в порядке открытия. Потом его заменяют окончательным обозначением, включающим год прохождения через перигелий и римскую цифру в порядке дат прохождения через перигелий.

К. наблюдаются тогда, когда ядро кометы приближается к Солнцу ближе 4-6 а.е., нагревается его лучами и начинает выделять газ и пылевые частицы.

Большинство наблюдавшихся К. принадлежит Солнечной системе и обращается вокруг Солнца по вытянутым эллиптическим орбитам различных размеров, произвольно ориентированным в пространстве. Размеры орбит большинства К. в тысячи раз больше поперечника планетной системы. Вблизи афелиев своих орбит К. находятся наибольшую часть времени, так что на далёких окраинах Солнечной системы существует облако К. - т.наз. облако Оорта (по имени датского астронома, предложившего данную теорию). Происхождение данного облака связано, по-видимому, с гравитационным выбросом ледяных тел из зоны планет-гигантов во время их образования. Облако Оорта содержит порядка 100 млрд. кометных ядер. У К., удаляющихся до периферических частей облака Оорта (их расстояния от Солнца могут достигать 100 тыс. а.е., а периоды обращения вокруг Солнца - 1-10 млн. лет), орбиты меняются под действием притяжения ближайших звёзд. При этом некоторые К. приобретают параболическую скорость по отношению к Солнцу (для столь далёких расстояний - порядка 0.1 км/с) и навсегда теряют связь с Солнечной системой. Другие (очень немногие) приобретают при этом скорости порядка 1 м/с, что приводит к их движению по орбите с перигелием вблизи Солнца, и тогда они становятся доступными для наблюдений. У всех К. при их движении в области, занятой планетой, орбиты изменяются под действием притяжения планет. При этом среди К., пришедших с периферии облака Оорта, около половины приобретает гиперболические орбиты и теряется в межзвёздном пространстве, У других, наоборот, размеры орбит уменьшаются, и они начинают чаще возвращаться к Солнцу.

К., принадлежащие Солнечной системе, время от времени (с периодами от 3.3 года, как у кометы Энке, до нескольких десятков тысяч лет) проходят вблизи Солнца и называются периодическими. Вдали от Солнца К. тускло освещается его лучами, не имеет хвоста и не доступна для наблюдений. По мере приближения к Солнцу, её освещение усиливается, замёрзшие газы ядра, нагреваемые солнечными лучами, испаряются и окутывают ядро газопылевой оболочкой, образующей голову К. Под действием светового давления со стороны солнечных лучей и элементарных частиц, выбрасываемых Солнцем, газ и пыль уходят от головы К., образуя хвост, который в большинстве случаев направлен в сторону от Солнца и, в зависимости от природы входящих в него частиц, может иметь различную форму, от почти идеально прямой (хвост состоит из ионизированных газовых молекул) до резко искривлённой (хвост из тяжёлых пылевых частиц). У некоторых К. наблюдаются небольшие аномальные хвосты, направленные к Солнцу. Некоторые К. имеют два хвоста: один искривлённый, состоящий из частиц пыли; другой - прямой, газовый, вытянутый в направлении, точно противоположном направлению на Солнце. У ряда К. было замечено по нескольку пылевых хвостов. Наблюдались К., хвосты которых тянулись почти на полнеба.

Форма хвоста описывается следующей шкалой: 0 - хвост прямой; 1 - слегка отклоненный; 2 - заметно изогнут; 3 - резко изогнут; 4 - направлен к Солнцу.

Видимая длина кометного хвоста оценивается в градусах дуги. Если видно ядро К., то его блеск оценивается подобно блеску переменных звёзд.

Чем чаще К. подходит к Солнцу, тем быстрее она теряет своё вещество. Поэтому периодические К., которые уходят от Солнца сравнительно недалеко (например, до орбиты Юпитера или Сатурна) и часто к нему возвращаются (короткопериодические; их известно около 100), не могут быть яркими. Они не видны невооружённым глазом. Наоборот, долгопериодические К. с большими периодами обращения вокруг Солнца вблизи него обычно бывают весьма ярки и видны невооружённым глазом.

За последние десятилетия было открыто много ярких К. Как правило, их называют по именам первооткрывателей: в 1957 г. - комета Аренда-Ролана (0m), в 1965 г. - Икейя-Секи, в 1982 г. - Остина, в 1995 г. - Хейла-Боппа.

Рисунок кометы ГаллеяУсловия видимости К. с Земли в разные периоды их появления меняются. Так, К. Галлея в 1909-10 гг. выглядела очень яркой (до +0.6m ), имела пышный хвост, протянувшийся по небу до 27°, а пространстве - на 30 млн. км. В 1985-86 гг. она была заметно слабее и для жителей умеренного пояса северного полушария Земли прошла незамеченной. Лишь к концу февраля 1986 г., когда К. находилась уже в южном небесном полушарии, её видимая яркость возросла до +3m, а затем стала быстро уменьшаться.

Хотя К. в обоих случаях сближалась с Солнцем до 0.587 а.е. (87.8 млн. км), в предыдущем появлении это сближение произошло 20 апреля 1910 г., и К. была видна примерно в 30° к западу от Солнца, а затем прошла между ним и Землей, причём 19 мая 1910 г. её расстояние от Земли сократилось до наименьшего значения в 23.0 млн. км. В последнем же появлении К. сблизилась с Солнцем 9 февраля 1986 г., примерно в 180° от Земли, т.е. находилась за Солнцем, а её наибольшее сближение с Землей произошло 11 апреля 1986 г. на расстоянии 62.1 млн. км, когда К. уже удалилась от Солнца почти на 200 млн. км.

В редких случаях, особенно если К. подходит слишком близко к Солнцу, она может распасться на части, которые в дальнейшем наблюдаются как отдельные тела.

Орбиты К. скрещиваются с орбитами планет, поэтому изредка происходят столкновения К. с планетами. Наиболее яркое недавнее событие подобного рода - падение К. Шумейкер-Леви-9 на Юпитер, наблюдавшееся с 16 по 22 июля 1994 г.

Столкновение обломков кометы Шумейкер-Леви-9 с Юпитером

Часть кратеров на Луне, Меркурии, Марсе и др. телах образовалась в результате ударов ядер К. Тунгусское явление в 1908 г., возможно, также было вызвано столкновением Земли с небольшим кометным ядром.

Попытки объяснить сущность К. имеют многотысячелетнюю историю. Аристотель объяснял явление К. следующим образом: лёгкая, тёплая, "сухая пневма" (газы Земли) поднимается к границам атмосферы, попадает в сферу небесного огня и воспламеняется.

Т.о., К., согласно Аристотелю, - явление "подлунное", атмосферное, не астрономическое. Сенека (I в.) в работе "Naturales quaestiones" (книга 7) рассматривает несколько теорий, касающихся природы К. Сенека упоминает двух авторов: Аполлония из Минда (около 220 г. до н.э.) и Эпигена Византийского (около 200 г. до н.э.), которые утверждают, что они обучались у халдеев, но приводят различные мнения о К. Аполлоний считал, согласно мнению халдеев, что К. являются звёздами. Они приходят из самой высокой части Космоса и становятся видны, когда достигают нижней части своих орбит. Их яркость возрастает, когда они приближаются, как и в случае других планет.

До XVI в. большинство европейских астрономов вслед за Аристотелем ошибочно думали, что К. образуются в земной атмосфере. Эту точку зрения опроверг Тихо Браге, измеривший параллакс К. 1577 г. и заключивший, что расстояние до неё по крайней мере в шесть раз больше, чем до Луны. После этого астрономы начали заниматься К. более пристально. И.Кеплер считал, что К. движутся в пространстве прямолинейно, "из бесконечности в бесконечность". И.Ньютон решил, что поскольку К. - это небесные тела, они должны повиноваться закону тяготения и двигаться под действием притяжения Солнца. Ньютон определил параболическую орбиту по нескольким наблюдениям и рассчитал её для К., наблюдавшихся в 1680 и 1682 гг.

Ученик Ньютона Э.Галлей вычислил способом Ньютона орбиты 24 К., появлявшихся, главным образом, в XVI и XVII вв. При этом он обратил внимание на то, что параболические орбиты К., появлявшихся в 1682, 1607 и 1531 гг., очень похожи друг на друга; промежутки между их появлением также были примерно одинаковы - 75-76 лет. Галлей предположил, что это - одна и та же комета, движущаяся не по параболе, а по очень вытянутому эллипсу, и предсказал следующее появление этой кометы в 1758-1759 гг. В 1759 г. она появилась и получила название кометы Галлея. Впоследствии она появлялась в 1835, 1910 и в марте 1986 г. Наиболее древние свидетельства о появлении этой К. относятся, как считают историки астрономии, к 1058 /57 г. до н.э. (Китай).
Комета Галлея на картине Джотто Поклонение волхвов (1304 г.)
См. также изображение кометы Галлея 1066 г. на гобелене Майе времён короля Гарольда

В астрологии К. издревле считались предвестницами глобальных несчастий. Известный в своё время учёный Конрад Вольфхард Ликостен (1518 - 1561) издал в 1557 г. в Базеле обширное сочинение "Prodigiorum ac ostentorum chronica", в котором он собрал все описания К., которые он мог найти у старых авторов, и сопоставил их с последовавшими затем общественными бедствиями. В том же году книга появилась в немецком переводе, а затем не раз перепечатывались краткие извлечения из неё. В качестве примера приведем одно из описаний Ликостена: "В 1527 году 11 октября рано утром, в 4 часа, появилась видная по всей Европе огромная звезда - метла, горевшая на небосклоне около 1 1/4 часа и имевшая поразительную длину и кровавый, красный цвет. Верхняя часть её имела вид согнутой руки, державшей в кулаке обнажённую шпагу, как бы готовую разить. У острия шпаги и по обеим сторонам клинка было три больших звезды, причем первая превосходила обе другие по величине и блеску. От неё во все стороны в виде хвоста расходились темные лучи, имевшие вид копий, алебард, сабель, кинжалов, окруженных множеством человеческих голов с бородами и волосами. Всё это имело кровавый блеск, так что многие ужасались и заболели. Затем последовали времена скорби и плача: турки вторглись в Европу, и Рим был взят Бурбоном. Папа едва удержался в замке св. Ангела, но 40 000 дукатов освободили его, и император вновь водворил его на престол".

Однако начиная с эпохи Возрождения начали раздаваться голоса отдельных учёных, утверждавших, что воздействие К. не обязательно должно быть пагубным. Широкую известность получили утверждения подобного рода, высказывавшиеся венгерским астрологом XVI в. А.Дудитом (см.). В 1666 г. польский астроном, писатель и историк Станислав Любинецкий (1623 - 1675) написал трёхтомный капитальный труд "Theatrum cometicum", где он приводит сведения о 415 появлениях К. и доказывает, что за каждым появлением К. следует столько же счастливых событий, сколько и бедствий, так что нет основания их бояться. Любопытно, что в Китае К. с древнейших времён считались важными знамениями, но они могли быть как плохими, так и хорошими. Эту же идею отстаивал ещё в I в. египетский астролог Херемон.

В индивидуальной астрологии появление К. связывалось с рождением или смертью выдающейся исторической личности. К. 43 г. до н.э. воспринималась многими в Риме как душа убитого незадолго до того Юлия Цезаря. Наполеон был уверен, что появившаяся в 1821 г. К. возвещает его смерть и, действительно, умер спустя месяц после того, как узнал о её появлении. Некоторые авторы пытались истолковать Вифлеемскую звезду как яркую К. Так, например, один из отцов церкви, Иоанн Дамаскин (VIII в.), считал, что К. не относятся к изначально сотворённым светилам, а возникают по повелению Господа в определённое время и снова исчезают, и что кометой была и Вифлеемская звезда, которая "причисляется магами не к звёздам, образовавшимся с самого начала". Это следует якобы из того, что она меняла своё движение, исчезала и появлялась вновь, а это "не принято у светил по их природе". Изображение с К. Галлея в качестве Вифлеемской звезды мы встречаем на гобелене "Поклонение трёх святых царей" флорентийского художника Джотто.

В случае использования К. в астрологической практике, в гороскопе отмечается долгота прохождения К. через перигелий, а для интерпретации характера её влияния используются форма хвоста, цвет, продолжительность нахождения в различных знаках Зодиака, дуговые аспекты с планетами (особое значение приписывается соединениям). Используются также покрытия планет кометой (см. Оккультация). В арабской астрологии К. были поделены на 7 классов, в зависимости от формы хвоста и его цвета. Каждый из классов имел природу одной из планет.

Одним из наиболее серьёзных исследователей влияния К. с точки зрения астрологии был Уильям Лилли. Его интерпретация появления и движения К. 1618 г., опубликованная в книге "England's Prophetical Merline" (1644), отличается глубиной и систематичностью. Лилли считал, что есть прямая связь между склонением К. и географической широтой тех регионов, которые подвержены её влиянию. Время видимости К. 1618 г. - 28 дней - Лилли по методу прогрессий сопоставил с периодом в 28 лет, начиная с 1618 г.

В современной астрологии считается, что появление К. отмечает важные исторические события, но в индивидуальных картах влияние К. очень трудно проследить.

Н.Девор приводит предположение, что комета Донати, появившаяся впервые в июне 1858 г. и достигшая максимума яркости 9 октября, стала важным фактором в натальной карте Теодора Рузвельта, родившегося 27 октября 1858 г. Год рождения Франклина Рузвельта также был отмечен появлением одной из ярчайших К., которая была видна даже при ярком дневном свете.

Основатель антропософии Р.Штейнер предложил теорию, согласно которой К. - это проявления высших духовных сущностей, на которые возложена космическая миссия правосудия и очищения. Напр., цель К. Галлея - усилить регрессивные тенденции, действующие в данную эпоху человеческой истории, и усугубить материалистическую направленность нашей цивилизации, ведущую ко всё большим противоречиям и отравляющую всё вокруг.

Элементы орбит некоторых комет

(a - большая полуось, а.е.; q - расстояние в перигелии, а.е.; p - расстояние в афелии, а.е.; T - сидерический период, годы; e - эксцентриситет; i - наклонение)
Название
a
q
p
T, лет
e
i
Энке 2.209 0.332 4.086 3.2836 0.85 12°33'
Понс-Виннеке 3.335 1.102 5.568 6.0904 0.67 20°08'
Джакобини-Циннера 3.520 1.000 6.040 6.6053 0.70 30°40'
Фая 3.894 1.617 6.170 7.3213 0.58 10°36'
Галлея 17.935 0.587 35.280 75.9580 0.97 162°14'

Характеристики некоторых ярких периодических комет, возвращение которых происходит в конце XX - начале XXI вв.

Название
Период, годы
Время прохождения вблизи Солнца
Расстояние от Солнца в перигелии, млн. км
Расстояние от Солнца в афелии, млн. км
Блеск зв. вел. (*)
Отерма
7.9
Январь 1982
510
600
10
Кроммелина
27.9
Август 1984
111
2640
9.3
Джакобини- Циннера
6.4
Май 1985
140
895
10
Галлея
76.1
Апрель 1986
88
5272
2.7
Брорзен 2 - Меткофа
69.1
Октябрь 1988
73
4944
5.9
Вико-Бонд- Шьеллерупа
81.8
Сентябрь 2009
26
1294
-0.5
(*) Блеск вычислен при допущении, что, находясь в ближайшей к Солнцу точке, комета отстоит от Земли на расстояние 1 а.е.