Комети – загадка Сонячної системи. Комети – найефектніші і самі загадкові тіла Сонячної системи, що приходять із її окраїн до нашого світила. Справа, однак, у тім, що не будь-яка мрячна цятка – комета. Ми знаємо, що так виглядає цілий ряд астрономічних об’єктів: планетарні і дифузійні туманності, кульові неуважні скупчення, галактики.
Для того щоб не плутати туманності і галактики з кометами, французький астроном Шарль Мессье (1730-1817) склав спеціальний каталог статичних утворень, що містить більше ста об’єктів і є навіть сьогодні настільною книгою для астрономів – “Ловець комет”.
Сама головна частина комети – крижане ядро, що складається, по сучасних поданнях, із заморожених газів складного хімічного складу, водного льоду, тугоплавкої мінеральної речовини у вигляді пилу і більших фрагментів,- прогрівається і довкола нього виникає оболонка, що називається комою. Грудки разом з ядром становить голову комети.
Голова комети при русі по орбіті приймає різну форму. Удалині від Сонця голова виглядає круглою і симетричною, що може бути пояснено слабким впливом сонячного випромінювання на складові частини голови, а її обриси визначаються ізотропним розширенням кометного газу в міжпланетному просторі.
Однак, наближаючись до Сонця, така “безхвоста” голова поступово стає овальною. Потім голова подовжується, приймає форму ланцюгової лінії, а в протилежній від Сонця стороні з її починає розвиватися довгий світний хвіст. Такі основні частини комети, як вони виглядають у видимому світлі: ядро, кома і хвіст.
Маси ядер комет укладені в межах від декількох тонн (мікрокомети) до декількох сотень, а можливо, і тисяч мільярдів тонн. Настільки ж невизначеними є геометричні параметри ядра.
У міру наближення до Сонця діаметр видимої голови спочатку росте, досягаючи максимальних розмірів в інтервалі геліоцентричних відстаней від 0,9 до 1,6 а. е. (астрономічна одиниця – а. е. ~ 150 мільйонів кілометрів – середня відстань від Сонця до Землі), а потім поступово зменшується зі зменшенням геліоцентричної відстані. Після проходження кометою перигелію орбіти голова знову збільшується і досягає максимальних розмірів між орбітами Землі і Марса.
На околицях Сонця хвости комет тягнуться на десятки мільйонів кілометрів, тобто перевершують по своїй довжині всі об’єкти Сонячної системи, включаючи і саме наше світило. Такі протяжні хвости спостерігаються в комет протягом декількох років.
Форма кометних хвостів залежить від співвідношення гравітаційних сил і сил відштовхування, що впливають на частки хвоста. Існує кілька класифікацій форм кометних хвостів.
Так, наприклад, по одній з них, запропонованої російським астрофізиком Ф. А. Бредихиным і розвитий радянським астрофізиком С. В. Орловым, розрізняється п’ять типів хвостів :
- прямолінійні ;
- майже прямолінійні і злегка відхилені назад (убік, протилежну напрямку руху комети);
- значно вигнуті назад ;
- прямі, але сильно відхилені назад ;
- аномальні, спрямовані до Сонця.
У деяких комет (наприклад, у комети Оренда – Ролана 1957 р.), спостерігалося кілька хвостів різних типів.
Нерідко в тих або інших частинах комети можна спостерігати дивні структури. До них насамперед можна віднести галоси і промені. Галоси характерні звичайно для голів яскравих комет.
Дуже часто в кометних хвостах першого типу можна спостерігати тонкі прямі промені, які виходять під різними кутами з ядра і становлять у сукупності променистий хвіст.
Крім того, у головах комет іноді спостерігають кілька стискаючих оболонок і періодичні спалахи яскравості. У той же час вигини і хмарні утворення характерні для хвостів яскравих комет. Однак самими активними процесами є поділ ядер комет на окремі фрагменти (до восьми).
Назва “комета” походить від грецького слова “кометис”, що в перекладі на російську мову означає “волосатий”. І в древні часи, і в середні століття було прийнято зображувати комету у вигляді голови з волоссям, що розвіваються. Цілком зрозуміло, що поява “вогненної зірки” з розпущеними “палаючими волоссями”, що простираються іноді на півнеба, не могло не вселяти жах у серця вразливих людей, які від таких “рандеву” нічого гарного не чекали.
Комети за всіх часів у багатьох народів уважалися вісниками нещасть і дурних знамень. Історія людства буяє війнами, епідеміями, змінами клімату, голодом, двірськими переворотами, так що майже завжди появі комети може супроводжувати яку-небудь трагічну подію.
Чи не звідси виникла та хвиля забобонів і пророцтв, що пов’язана з кометами? Так, наприклад, що хіба пройшла поруч із Сонцем комета Перейри не возвестила вбивства американського президента Кеннеді в Далласі в 1963 році?..
Щороку з’являється більше десятка комет, з яких половина на перевірку виявляється “старими знайомими”, що вже спостерігалися колись раніше, що зробили ще один повний оборот по орбіті. Однак більшість зі спостережуваних комет – слабкі мрячні об’єкти, видимі тільки у великі телескопи. Їх мало хто зауважує, і займається ними лише вузьке коло астрономів-фахівців. Комету ж, видиму неозброєним оком, спостерігають десятки астрономів і тисячі аматорів. І вже зовсім рідко, два-три разу в сторіччя, з’являється яскрава комета з пишним хвостом, що хвилює розуми і вражає уяву. Вона привертає загальну увагу.
Комети прилітають до нас у внутрішні області Сонячної системи здалеку. Але звідки? На це питання шукають відповіді із древніх часів, але остаточно він ще не дозволений.
Сьогодні можна говорити про декілька гіпотез походження комет, кожна з яких по-своєму правомірна і кожна в чомусь вразлива.
Ще в часи середньовіччя астрономи вважали, що комети народжуються при виверженнях вулканів на Юпітері і Сатурні. Відзначимо, що древні мудреці були не так наївні, оскільки гіпотеза про вулканічну природу комет у трохи зміненому виді жива і зараз. Багато сучасних учених важають, що кометні ядра викидають не тільки з надр самих планет-гігантів, але також з надр їхніх супутників.
Уперше ця гіпотеза була запропонована відомим французьким математиком Лагранжем, а в останні десятиліття розвинена київськими вченими під керівництвом професора С. К. Всехсвятского. Цікаво, що польоти американських космічних кораблів поблизу Юпітера виявили вулканічну діяльність на найближчому до Юпітера супутнику И о.
Конкуруюча гіпотеза полягає в тім, що комети приходять до нас із периферії Сонячної системи, де на відстані 50-150 тисяч а. е. існує велике скупчення безіменних невидимих комет. По імені голландського астронома Я. Оорта ця частина Сонячної системи називається хмарою Оорта. З нього під дією сил притягання з боку зірок, що перебувають близько до Сонячної системи, комети повільно починають свій рух до Сонця. Через мільйони років, поступово розганяючи, вони уриваються по параболічній траєкторії в околиці нашого світила, обгинають його і несуться вдалину. Однак, пролітаючи близько від однієї з більших планет, через її притягання комети можуть змінити траєкторію свого руху і, направившись у глиб Сонячної системи, стати періодичними.
Можливо, що хмара Оорта утворилося одночасно із планетами – близько 4,5-5,0 мільярдів років тому. У цьому випадку дослідження комет допоможуть довідатися про властивості речовини, що пришли з далеких окраїн Сонячної системи й, може бути, що присутствовали при її народженні.
Третя гіпотеза, висунута радянським академіком В. Г. Фесенковым і американським астрономом Ф. Уиплом, говорить про міжзоряне походження комет.
Не виключене, що хмара Оорта було захоплено після утворення Сонячної системи і донині регулярно обмінюється кометами з міжзоряним середовищем. Це відбувається завдяки захопленню більшими планетами, наприклад Юпітером або Сатурном, що блукають між зірками комет. Однак ця гіпотеза не пояснює частої появи комет у Сонячній системі. Втім, отримані останнім часом докази того, що речовина комет по своєму ізотопному складі близько до речовини Сонячної системи, робить цю гіпотезу особливо уразливою. Існують також і інші гіпотези про походження комет, що не одержали настільки широкого поширення як три перераховані вище.
І все-таки жодна з наведених гіпотез не знайшла загального узгодження і підтримки в астрономів, тому що не змогла пояснити більшості особливостей будови, складу і руху комет. Саме тому питання про їхнє походження дотепер уважається невирішеним.
Коли комета рухається далеко від планет і Сонця, але перебуває в його гравітаційному полі, її первинна орбіта, відповідно до закону всесвітнього тяжіння, повинна являти собою одну із кривих, що виходять при перетинанні прямого кругового конуса площиною,- окружність, еліпс, параболу або гіперболу, у фокусі яких перебуває Сонце. Але як тільки комета входить у зону планет, її орбіта по дією гравітаційних збурювань цих небесних тіл трансформується в орбіту, яку не можна представити жодним класичним конічним розтином. Особливо значний вплив на рух комет Юпітера і Сатурна, під час зближення з якими орбіти їх можуть змінюватися до невпізнанності.
Комети, що є “членами” Сонячної системи, називаються періодичними. Вони рухаються навколо нашого світила по витягнутих еліптичних орбітах, які можуть бути як завгодно орієнтовані в просторі й мати всілякі параметри. Періоди обігу комет також украй різноманітні, у зв’язку із чим вони підрозділяються на долгопериодические (період обігу яких більше 200 років) і короткопериодические (з періодами менш 150 років).
Очевидно що короткопериодические комети, які частіше повертаються до Сонця, гублять щораз деяку кількість своєї речовини Цей процес відбувається значно швидше, ніж у довго-періодичних, орбіти яких більше поперечника нашої планетної системи. Такі комети наближаються до Сонця через проміжки часу в мільйони років. Саме тому серед довгоперіодичних комет спостерігається більше яскравих, чим слабких. У той же час у переважної більшості короткоперіодичних комет яскравість незначна, чому вони й не видні неозброєним оком.
Перше зафіксоване в хроніках поява комети ставиться до 2296 року до н.е. Ця комета спостерігалася китайськими астрономами, які уважно стежили за переміщенням небесної мандрівниці по сузір’ях.
За всю історію людства до наших днів спостерігалося всього близько 2000 кометних появ. На жаль, біля половини випадків із зазначених появ не мають зафіксованих відомості про точні положення цих комет для трьох фіксованих моментів часу. У зв’язку із цим нічого певного про орбіти комет, що спостерігалися, сказати не можна.
Таким чином, майже все, що ми знаємо сьогодні про небесні кометні тіла, починається зі смутного слова “імовірно”…
