Секреты мироздания

По сильно вытянутым орбитам вокруг Солнца движутся кометы — самые эффектные тела Солнечной системы. Кометы относятся к группе малых тел, куда входят также астероиды, метеорные тела и облака межпланетной пыли. Кометы, находясь вдали от Солнца, выглядят как слабосветящиеся пятнышки овальной формы (размытые диски со сгущением в центре). С приближением к Солнцу у них появляются «голова» и «хвост», направленный в противоположную от Солнца сторону (иногда к Солнцу). Яркие кометы могут иметь несколько хвостов разного цвета и длины; иногда в хвосте наблюдаются параллельные полосы, а вокруг «головы» — концентрические кольца — галосы. Такие кометы очень похожи на голову с распущенными волосами («комета» с греческого означает длинноволосый).

Ежегодно открывают 5–10 новых комет. Довольно часто (один раз в 2–3 года) вблизи Земли и Солнца проходит очень яркая комета с длинным хвостом. Наиболее известными являются периодические кометы: Галлея (период обращения вокруг Солнца Р ≈ 76 лет, ближайшее сближение с Солнцем наблюдалось 09.02.1986 г.); Энке (Р ≈ 3,3 года); Швассмана — Вахмана и др.

Согласно современным данным, в Солнечной системе насчитывается около 10¹⁵ больших и малых комет, двигающихся по произвольно ориентированным в пространстве эллиптическим орбитам различных размеров. Размеры орбит многих комет в тысячи раз больше поперечника планетной системы. Такие кометы большую часть времени находятся на далеких окраинах Солнечной системы в так называемом облаке Оорта. При движении в области, занятой планетами, у всех комет изменяется форма орбиты под действием притяжения планет.

При приближении кометы к Солнцу на расстояние менее 4–6 а. е. (1 а. е. равна 149,6 млн км) ядро, состоящее из отдельных камней, пылеватых частиц, вмерзших в глыбу льда, начинает выделять газы и пыль. Последние создают вокруг ядра туманную оболочку — атмосферу кометы (кому), яркость которой убывает к периферии. Атмосфера комет существует лишь тогда, когда газы и пыль выделяются из ядра. Ядро вместе с комой составляют голову кометы, которая со стороны Солнца имеет форму параболы. По мере приближения кометы к Солнцу и усиления нагрева ядра происходит быстрое нарастание блеска кометы и яркости хвоста, вызванное резким увеличением интенсивности выделения газов и пыли из ядра под влиянием его нагрева солнечными лучами. При удалении комет от Солнца их блеск быстро убывает.

Размеры ядер комет составляют, предположительно, 0,5–20 км; их массы соответственно равны ~10¹¹–10¹⁹ кг. Практически вся масса комет сосредоточена в их ядрах. Ядра комет состоят из 67 % льда и 33 % каменистых веществ (по массе). Лед имеет необычный характер: в нем, кроме водяного льда, содержится лед из СО, СО₂, СН₄, NH₃ и других газов.

Хвосты комет состоят из ионизированных газов и пыли. Длина их видимой части составляет 10⁶–10⁷ км. Атомы и молекулы, находящиеся в головах и хвостах комет, поглощают кванты солнечного света и затем переизлучают их (механизм резонансной флюоресценции); благодаря этому многие кометы видны невооруженным глазом, хотя их ядра редко превышают 1–5 км. Поскольку орбиты комет пересекают орбиты планет, то предполагается, что иногда возможны их столкновения.

Астероиды — малые планеты с диаметром от 1 до 1000 км. Орбиты большинства астероидов расположены между орбитами Марса и Юпитера (так называемый пояс астероидов). Известно всего несколько десятков астероидов, чьи перигелии (ближайшие к Солнцу точки орбиты) расположены внутри орбиты Земли. Периоды вращения крупных астероидов находятся в диапазоне от 5 до 20 часов. Только немногие из них имеют прямое вращение (Церера, Паллада, Веста), т. е. вращаются вокруг оси в ту же сторону, что и Земля. Лишь для трех крупнейших астероидов имеются сведения о массах — Цереры (1,2·10²¹ кг, диаметр ее d = 1025 км), Паллады (2,2 · 10²⁰ кг, d = 583 км), Весты (2,8 · 10²⁰ кг, d = 555 км).

Общая масса всех малых планет в ~1000 раз меньше массы Земли.

Плотность астероидов и состав их обломков, выпавших на Землю в виде метеоритов, свидетельствуют о преимущественно каменистой природе астероидов. Согласно поляризационным исследованиям, поверхности астероидов покрыты реголитом — обломками разных размеров, перемешанных с пылью.

Астероиды светят отраженным солнечным светом и в поле зрения телескопа напоминают медленно движущиеся слабые звездочки. Всего единственный астероид — Весту можно увидеть иногда невооруженным глазом.

В межпланетном пространстве Солнечной системы присутствует большое количество твердых частиц — от мелких пылинок до каменистых и железных глыб размером в десятки и сотни метров.