Комета Галлея – это яркая, единственная в своём роде комета с периодом возвращения к Солнцу около 75-76 лет, которая хорошо видна даже невооружённым взглядом. Официальное астрономическое название этого небесного тела - 1P/Halleу. Именно для кометы Галлея удалось впервые определить эллиптическую орбиту и установить периодичность движения в Солнечной системе, чем занимался англичанин Эдмонд Галлей (1656-1742) – королевский астроном, физик, геофизик, метеоролог, математик и демограф, в честь которого и названа комета.
В древние времена люди наблюдали появление кометы Галлея, однако не подозревали того, что видят одно и то же космическое тело. Первое сохранившееся письменное свидетельство о появлении «небесного знака» датируется 249 годом до нашей эры, и с тех пор приближение кометы наблюдалось не менее тридцати раз. Последнее наблюдение кометы Галлея было возможным в 1986 году, а следующее ожидается летом 2061 года. Надо признать, что если сейчас событие такого масштаба расценивается как благоприятное время для космических исследований, то некогда появление комет расценивалось людьми как «грозный знак свыше» о грядущих переменах, войнах, государственных переворотах. По большей части, в этом виноваты «сильные мира» тех времён. Известно, что Чингисхан, увидев комету, расценил её как личное послание и призыв к завоеванию соседних земель. То же происходило и в древнем Китае, и даже на заре нашей эры в Европе.
Что касается научной точки зрения, то в Европе долгое время доминировал взгляд Аристотеля. Он полагал, что появление комет вызывается атмосферными возмущениями нашей планеты (несмотря на то, что в то время уже существовали достаточно близкие к фактам гипотезы о внеземной природе комет, принадлежащие античным философам). Ещё Сенека склонялся к версии космического происхождения комет, и даже смоделировал способ доказательства периодичности их движения, который впоследствии был реализован Галлеем. Однако даже эти факты не могли развеять сомнений учёных: толи кометы имеют свои орбиты в Солнечной системе и обращаются вокруг Солнца, толи это единичные «гости», которые лишь единожды пересекают наш звёздный дом по прямой траектории.
В 17 веке всё изменилось, когда в Европе в 1680-1681 годах наблюдали яркую комету С/1680 V1, иногда называемую кометой Ньютона. Учёный заметил, что небесное тело сначала приближалось к Солнцу, а потом удалялось от него. Это противоречило гипотезе о прямолинейном движении, и натолкнуло физика на открытие силы, заставлявшей комету вращаться вокруг Солнца - гравитацию. Судя по всему, анекдот с упавшим на голову Ньютону яблоком имел место лишь в салонах того времени, однако ныне эта история фигурирует в качестве подлинной в школьных учебниках («виват» составителям!)
В это же время 24-летний Эдмонд Галлей занимался исследованием этого вопроса, и пришёл к выводу, что действующая на комету со стороны Солнца центростремительная сила должна убывать обратно пропорционально квадрату расстояния. В 1682 Галлей отправился Исааку Ньютону в Кембридж, и тот поделился соображениями - согласно его вычислениям, движение этой кометы происходит по эллипсу. Ньютон и далее продолжал изучать вопрос о движении тел под действием гравитации, уточняя свои расчёты, и спустя два года послал Галлею оконченный трактат «Движение тел по орбите» («De Motu Corporum in Gyrum»).
Галлей был восхищён этой работой, и 10 декабря 1684 года на заседании Лондонского королевского общества выступил с докладом о результатах, полученных Ньютоном. Затем он попросил разрешения учёного для публикации трактата, на что Ньютон ответил согласием и обещал написать продолжение, впоследствии названное как «Математические начала натуральной философии» (1687 год). В этом труде учёный сформулировал законы гравитации и движения, предположил, что две кометы 1680 и 1681 годов были в действительности одной и той же кометой - до и после прохождения около Солнца.
Однако полностью описать движение кометы в рамках ньютоновской модели удалось лишь Галлею. В 1705 году увидел свет его научный труд «Обзор кометной астрономии» («Synopsis Astronomiae Cometicae»), в котором учёный учёл гравитационное влияние Юпитера и Сатурна на комету. Галлей так же принялся за изучение исторических свидетельств астрономов, и составил первый каталог элементов орбит комет. В нём он подчеркнул совпадение путей комет 1531, 1607 и 1682 годов, из чего вывел периодичность вращения, равную 75-76 годам (хотя чем более ранние записи мы будем рассматривать, тем больше этот период растягивается – от 74 до 79 лет). Итак, основываясь на приблизительные расчёты, Галлей предсказал возвращение кометы в конце 1758 или начале следующего года.
К сожалению, сам учёный не дожил до Рождества 1758 года, когда ликующие астрономы заметили в небе легендарную космическую путешественницу. Это послужило первой демонстрацией того факта, что обращаться вокруг Солнца могут не только планеты, и подтвердило состоятельность небесной механики Ньютона. Впервые комета получила имя Галлея в 1759 году, благодаря французскому астроному Н. Лакайлю. Очевидно, что основы современной математической физики заложил горячий интерес учёных к кометам.
Как комета светится?
Ядро кометы представляет своего рода «грязный снежок»: оно состоит из веществ с невысокой температурой кипения – воды, органических веществ, метана, азота, моноксида, оксида углерода и незначительного количества других замёрзших газов. Приближаясь к солнцу, безжизненный ледяной астероид начинает нагреваться, и вещества ядра начинают испаряться всё активнее. Так под действием солнечного ветра (потока испускаемых Солнцем заряженных частиц) образуется след кометы – её «хвост», или «кома», который которая может достигать в поперечнике 100 000 000 километров. Во время испарения льда освобождаются так же частицы пыли, которые относятся от ядра выходящим газом. Светится хвост кометы двумя «способами»: пыль просто отражает солнечный свет, а газы поглощают ультрафиолет, в результате чего ионизируются, и затем излучают свет на разной длине волн, видимых с Земли как голубоватые. Это явление так же называют флуоресценцией. В итоге хвост кометы разделяется на две части. Солнечный ветер разгоняет ионы до скоростей в десятки и сотни километров в секунду, поэтому формируется кома первого типа, направленная почти точно в направлении от Солнца. Пыль разгоняется светом гораздо слабее, поэтому она отстаёт от ионов, и формирует слегка изогнутый хвост второго типа.
Размер комы кометы Галлея огромен, однако ядро относительно небольшое, и имеет неправильную форму картофелины с размерами 15*8*8 км. Детальные изображения, полученные во время космических миссий, свидетельствуют о чрезвычайно сложной топографии кометы: холмы, впадины, горные хребты, и, вероятно, кратеры. Учёные предполагают, что комета Галлея существует уже 10 миллионов лет – за это время ядро уменьшилось в массе на 80-90 %. А сейчас она переживает свою «старость» - ей осталось существовать 100-150 тысяч лет, - она или испариться окончательно, или распадётся на мелкие обломки, либо будет выброшена из Солнечной системы.
Как сделать комету своими руками?
Вам потребуется:
- Вода
- Сухой лёд
- Большая горсть земли или песка
- Соевый соус
- Нюхательная соль
В большой и прочный полиэтиленовый пакет наливаем воды, перемешиваем с землёй, соусом, кладём сухой лёд. Последней добавляем нюхательную соль и быстро завязываем пакет, так как начинается химическая реакция с выходом газов. Через минуту открываем пакет – перед вами тот самый «грязный снежок» - даже есть небольшой дымящийся хвост. А если поднести домашнюю комету к лампе или батарее… Догадайтесь сами!
|
