Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

На деле же комета — просто грязная ледышка, приблизив­шаяся к Солнцу, ничего более. Неправда, будто бы комета обяза­тельно имеет хвост — сплошь и рядом никакого хвоста (особенно у слабой кометы) обнаружить не удается. Чаще всего кометы как раз слабы, во всяком случае слабы для наблюдения невооружен­ным глазом. Их комы и особенно хвосты в достаточной мере про­зрачны — обычно сквозь них можно без труда наблюдать слабые звезды. Иногда одна за другой на небе появляются яркие кометы (Хиакутаке, Хейла-Боппа), а иногда проходят целые десятиле­тия без ярких комет. Случается, что прогнозы астрономов сулят яркую комету, а на деле она едва видна в бинокль. Бывает и на­оборот: слабая комета может внезапно увеличить свой блеск в тысячи раз. Комета всегда может выкинуть какой-нибудь фор­тель — но тем интереснее!

Прежде всего: откуда они берутся?

Периодичность возвращений впервые была доказана Э. Гал­леем в 1682 году для кометы, получившей его имя и наверняка самой знаменитой. Периодичность эта, впрочем, довольно от­

103

носительна: 75-76 лет. Отсутствие точного периода обращения астрономы совершенно справедливо приписали гравитационно­му возмущению со стороны больших планет.

Известно очень большое число короткопериодических комет с периодами обращения от 3,3 (комета Энке) до 8 лег. Они состав­ляют так называемое семейство Юпитера. Есть также семейство Сатурна (периоды обращения этих комет тяготеют к 13 годам), се­мейство Урана (33 года) и семейство Нептуна (75 лет). Означает ли это, что все без исключения кометы — члены Солнечной системы?

Орбиты тел, обращающихся вокруг единого центра тяготе­ния, являются коническими сечениями: окружность, эллипс, па­рабола, гипербола — и характеризуются эксцентриситетом е. Для окружности е = о, для эллипса о < е < 1, для параболы е = 1 и для гиперболы е > 1. Отсюда, кстати, следует, что существует только одна окружность и только одна парабола (различие лишь в мас­штабах), в то время как разнообразных эллипсов и гипербол — бесконечное количество. Тело, обращающееся вокруг Солнца по эллипсу, останется в Солнечной системе, а тело с гиперболиче­ской орбитой должно навсегда покинуть ее.

Следовательно, если орбита новой кометы гиперболическая, эта комета явилась к нам из галактического пространства и, пройдя перигелий, уйдет туда же, если только притяжение пла­нет, особенно Юпитера, не заставит ее изменить орбиту на эл­липтическую.

Разработанный Гауссом знаменитый метод расчета орбит по трем наблюдениям сильно помог астрономам в определении кометных орбит. Как и следовало ожидать, орбиты периодиче­ских комет оказались эллипсами. А вот со многими новыми ко­метами вышла загвоздка — эсцентриситеты их орбит оказались близки к единице (иногда чуть-чуть меньше, иногда чуть-чуть больше). Бывает, что вычисленная орбита является эллипсом с таким большим эксцентриситетом, что период обращения по­рядка десятков тысяч лет вычисляется с возможной ошибкой на целый порядок. Нередки и слабо гиперболические орбиты с экс­центриситетом примерно 1,001. Но ведь если кометы (хотя бы

104

— Ближайшие окрестности —

некоторые) являются к нам из-за границ Солнечной системы, то их орбиты должны быть резко гиперболическими!

Но чего нет, того нет. Малую поправку к эксцентриситету, уводящую орбиту кометы от параболе к гиперболе, легко объяс­нить влиянием больших планет. Следовательно, кометы — чле­ны Солнечной системы, только очень далекие в подавляющем большинстве.

В 1950 году голландский астроном Я. Оорт предположил, что на самых дальних задворках Солнечной системы, на расстояниях до 100-150 тыс. а.е., где уже начинает сказываться притяжение соседних звезд, существует рой ледяных тел, общее число кото­рых достигает юо млрд, а общая масса — всего од земной. Этот рой (облако Оорта) не является результатом катастрофы, слу­чившейся с каким-нибудь небесным телом, а представляет собой «отходы» производства планет. Некоторые из этих тел были, вероятно, выброшены во внешние области Солнечной системы гравитационным возмущением со стороны формирующихся планет, а некоторые сконденсировались из газопылевого коко­на уже на значительном расстоянии от Солнца — в те времена совсем юной звезды. Таким образом, пояс Койпера есть не что иное, как самая внутренняя часть облака Оорта.