Лев Мухин - В нашей галактике
Опыты Каймакова, несомненно, представляют собой немалый интерес, но требуют, с другой стороны, дальнейшего развития и проверки. Во всяком случае, нельзя исключить того, что кометы являются мощными резервуарами органических соединений. Но как далеко продвинулась эволюция органических соединений в кометах, сказать трудно.
Нужно еще иметь в виду и следующее. При возможном столкновении кометы с Землей происходит катаклизм типа взрыва, наблюдавшегося при падении Тунгусского метеорита. Кстати, сейчас многие ученые полагают, что это был вовсе не метеорит, а комета. Но при подобном взрыве вещество ядра полностью испарилось бы. Все сложные органические структуры в ядре должны в принципе разрушиться. Но идея интересна, и поэтому я о ней рассказал.
Многие исследователи считают кометы одними из самых древних реликтовых тел Солнечной системы, и именно поэтому изучение комет имеет столь большое значение. И уж, конечно, чрезвычайно важен вопрос о рождении и смерти комет, а значит, и об их возрасте и «жизненных путях».
Начнем с последнего вопроса. Орбиты периодических комет связаны с планетами-гигантами Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном. Кстати, к семейству Нептуна относится и знаменитая комета Галлея. Короткопериодических комет семейства Юпитера известно сейчас 87. Их периоды обращения вокруг Солнца изменяются от 33 до 15 лет. Семейства комет других планет-гигантов гораздо беднее. Например, у Сатурна всего 12 комет.
Когда комета летит по своей периодической орбите, ее все время сбивает с «правильного пути» гравитационное воздействие планет Солнечной системы, и в первую очередь, разумеется, планет-гигантов. Именно из-за этого путь кометы «извилист», и методами небесной механики практически невозможно предсказать ее точную траекторию. Иногда при тесных сближениях кометы и планеты орбита меняется до неузнаваемости. Может случиться и так, что комета вообще выбрасывается Юпитером из Солнечной системы. Но если так, то можно ведь предположить, что некоторые кометы приходят к нам из других планетных систем…
А как же все-таки они рождаются? Сейчас существуют как минимум три точки зрения на происхождение комет.
Есть сторонники межзвездной гипотезы рождения. Согласно этой точке зрения, когда Солнце в своем движении по Галактике проходило через газопылевое облако, оно захватило какую-то его часть. Именно из этой части облака и сконденсировались кометы.
Эта гипотеза встречает некоторые возражения, которые связаны с особенностями движения комет в Солнечной системе. Советский астроном В. Всехсвятский в течение многих лет с энтузиазмом защищает точку зрения, согласно которой кометы являются продуктами гигантских извержений на Юпитере и его спутниках. Но для того, чтобы комета покинула Юпитер, энергия выброса должна быть чрезмерно велика, и, что самое главное, сейчас не видно физических механизмов, обеспечивающих «извержения» на Юпитере, он ведь не имеет выраженной твердой поверхности.
В 50-е годы XX века известный голландский астроном Я. Оорт предположил, что кометы образовались в результате взрыва Фаэтона — планеты, расположенной между орбитами Марса и Юпитера. Гигантский взрыв планеты массой в девяносто масс Земли «вымел» много ледяных осколков ядер комет за пределы Солнечной системы. Так, на огромном расстоянии от Солнца (150 тысяч астрономических единиц) возникло облако комет — облако Оорта, питающее Солнечную систему небесными гостьями. Часть вещества осталась на орбите Фаэтона и образовала пояс астероидов.
Если и идут дискуссии по поводу происхождения облака Оорта и отнюдь не все разделяют гипотезу взрыва Фаэтона, то в самом существовании облака мало кто сомневается. Более того, предполагается, что есть еще один резервуар комет, который находится за орбитой Нептуна, — пояс Уиппла.
И облако Оорта, и пояс Уиппла за Нептуном могли образоваться не только в результате взрывных процессов. Вполне возможно, что они продукт естественных и непрерывных процессов, сходных с процессами конденсации планет, о которых мы уже говорили. Поэтому кометы и считают древнейшими телами в Солнечной системе.
Но сколько времени живут кометы? Долгопериодические могут быть свидетелями рождения Солнечной системы, а короткопериодические, постепенно истощая свои ядра, гибнут. Так, предполагается, что комета Энке к 2000 году вообще перестанет существовать как комета, — ядро ее практически полностью потеряет ледяной летучий компонент. А что же останется после нее? Просто камни. Поэтому именно и полагают, что некоторые астероиды — остатки ядер комет.
Метеориты
Кроме комет, есть еще один класс тел в Солнечной системе, который также имеет возраст, сравнимый с возрастом планет, — метеориты. Редко какой-нибудь научно-фантастический роман, посвященный космосу, обходится без душераздирающей сцены столкновения корабля с роем метеоров. Тут и защитные экраны не срабатывают, разгерметизируются отсеки, и мужественные космонавты латают броню корабля в открытом космосе. В общем, по мнению многих писателей-фантастов, космос просто набит камнями.
При подготовке полета «Пионеров» к дальним планетам высказывались опасения о возможном повреждении аппаратов при прохождении через пояс астероидов. Ведь пояс астероидов — это район Солнечной системы, наиболее насыщенный малыми телами. Но действительность оказалась в какой-то мере даже разочаровывающей. Как уже говорилось, космические станции совершенно спокойно прошли этот таинственный район.
И тем не менее в пределах нашей Солнечной системы — масса сравнительно мелких, конечно, если сопоставлять их с планетами, тел. Те из них, которые попадают на Землю, называются метеоритами. Кто из нас в темные летние ночи не видел на небе падающих звезд. Две с лишним тысячи лет тому назад Аристотель назвал «метеорами» все, что находится высоко над Землей. Там, считал он, сфера огня. Несколько позже люди стали думать, что падающие звезды — некоторая разновидность молний.
И лишь в конце XVIII века два молодых немецких студента решили выяснить, на какой же высоте происходит это явление. Они решили проводить наблюдения из двух достаточно удаленных друг от друга мест. Тщательная проверка их часов гарантировала одновременность наблюдения одного и того же объекта. Поскольку видимые траектории падающей звезды были различны для разных мест наблюдения, студенты, зная расстояние между пунктами, сумели определить высоту горящей звездочки над поверхностью Земли.
Читатель сам может нарисовать незамысловатую тригонометрическую схему, которая наглядно проиллюстрирует возможности такого определения. В астрономии эта идея получила название параллактического смещения.
Сначала студенты думали, что все световые явления, за изучение которых они взялись, происходят на высотах в несколько сотен или тысяч метров. Но очень скоро они поняли, что на самом деле речь идет о десятках, а иногда и сотнях километров. Стало ясно, что явление метеора определяется частицами, имеющими весьма значительные скорости — десятки километров в секунду. Входя с такими скоростями в атмосферу Земли, эти частички тормозятся в ней и, нагреваясь за счет трения, в конце концов сгорают. Весь этот процесс занимает секунды.
Откуда берутся метеоры? В прошлом веке полагали, что это продукты извержения лунных вулканов. Кстати, некоторые ученые и сейчас разделяют эту точку зрения в отношении тектитов — загадочных стекловидных тел, найденных впервые в Австралии. Что же касается метеоров, то после звездного дождя, разразившегося над Америкой в ноябре 1833 года, стало ясно, что метеориты приходят к нам из отдаленных районов Солнечной системы.
За дело взялись специалисты по небесной механике, которые очень скоро показали, что рой метеоров движется по околосолнечной орбите, иногда, примерно раз в 33 года, пересекаясь с орбитой Земли. Нередко метеорные рои образуются в результате распада комет, как это произошло с кометой Биелы. Возмущения со стороны больших планет сильно искажают орбиты метеорных потоков, и знаменитая огненная буря на небе 1833 года, вызванная метеорным роем Леониды, по-видимому, никогда не повторится.
Чем интересны метеоры и метеориты? В первую очередь тем, что в прямом смысле слова дают нам возможность проводить космические исследования, не покидая Земли, не запуская космических аппаратов. Мы можем изучать их в лаборатории всеми доступными современной науке средствами. И нужно сказать, что основные результаты, связанные с составом и строением вещества Земли, были получены с помощью изучения метеоритного материала.
А ведь меньше 200 лет назад «бессмертные» на своем заседании Французской академии приняли решение, согласно которому все известия о камнях, падающих с неба, должны рассматриваться как суеверия. Это было в 1790 году, когда муниципалитет города Жульяка прислал в академию протокол, в котором утверждалось, что 24 июля в 9 часов в городе наблюдали падение камня с неба. «Что за ерунда», — решили почтенные академики. Ведь еще 12 лет назад великий химик Лавуазье утверждал, что «падение камней с неба физически невозможно».
