Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках

  Фотография кометы С2001, сделанная телескопом Обсерватории Китт-Пик 7 мая 2004 г.   
Хотя законы, управляющие движением планет и комет, одни и те же, их поведение и области обитания сильно различаются. Орбиты планет — эллипсы, близкие к окружностям. Орбиты комет — вытянутые эллипсы, почти параболы. Планеты движутся в плоскости тонкого диска в одном направлении. Пути комет — это настоящий клубок орбит, ориентированных в пространстве без порядка. Кометы ходят по ним одни — против, другие — по часовой стрелке (обратное движение).
Движение планет устойчиво, они не меняют заметно своих орбит. Кометы, регулярно пересекая дороги больших планет, меняют орбиты. Обычно изменения незначительны, но если странница пролетит мимо планеты-гиганта ближе чем в полумиллиарде километров, то величина и направление её орбиты могут измениться до неузнаваемости.
Особенно сильно влияние Юпитера. Набрасывая гравитационное лассо, он «одомашнивает» кометы, переводит их на короткие орбиты — от Солнца до Юпитера и обратно. Сегодня в табуне Юпитера около сотни «захваченных» комет. По десятку комет держат Сатурн и Нептун. Три кометы пасёт Уран. Есть ещё подозрительное стадо, гуляющее до границы 50–60 а. е. Стадо есть, а пастуха нет… 
 
 Кометы — самые протяжённые тела Солнечной системы. У кометы 1811 г. одна голова по объёму в шесть-восемь раз превосходила Солнце. У кометы 1882 г. хвост был больше, чем расстояние от Солнца до Юпитера. Но при всех своих невообразимых размерах хвосты, состоящие из плазмы, газа и дыма, настолько разреженны, что на Земле такая среда считается вакуумом. 
 
Ядро кометы состоит из льдов, внутри уплотнённых, а снаружи пористых, губчатых, пушистых. Пока до Солнца далеко, комета, промороженная до -260 °С, спит глубоким сном: ни головы, ни хвоста. Основу льдов (более 80%,) составляет вода, остальное — твёрдая углекислота, именуемая сухим льдом, метановый, аммиачный лёд и другие замороженные газы.
Когда комета достигает расстояния 4,5 а. е. от Солнца и её обогрев достигает 1/20 нагрева Земли, то температура верхнего слоя льда поднимается до -140 °С. В этот момент открытые льды начинают испаряться: переход вещества из твёрдого состояния в газообразное, минуя стадию жидкости, называется возгонкой. Так образуются сначала кома, а потом и хвост кометы.
Очень близкое прохождение около Солнца грозит ядру развалом, разрывом на части, как уже не раз бывало. Но если комета благополучно миновала перигелий, она, побушевав ещё немного, «успокаивается» и застывает до очередной встречи с Солнцем.
  
Метеоры и метеорные потоки
 
Наш «дом», планета Земля, тесно связан с космосом. Наблюдать прибытие на Землю космического вещества может каждый. Достаточно в ясную ночь провести хотя бы час, всматриваясь в звёздное небо, и вы наверняка заметите огненную черту, прорезающую небосвод. Это — падающая звезда, или метеор. Иногда их бывает много — целые звёздные ливни. Но сколько бы их ни пролетело, вид звёздного неба не изменится: падающие звёзды не имеют отношения к звёздам настоящим.
  Поток Леониды. Рисунок 1833 г.  
  Поток Персеиды слева от Млечного Пути, 2009 г.  
  Метеоры в атмосфере Земли   
В пространстве, окружающем нашу планету, движется множество твёрдых тел разных размеров — от пылинок до глыб поперечником в десятки и сотни метров. Чем больше размер тел, тем реже они встречаются. Поэтому пылинки сталкиваются с Землёй ежедневно и ежечасно, а глыбы — раз в сотни и даже тысячи лет. Тело массой в доли грамма, вторгаясь в земную атмосферу с огромной скоростью (десятки километров в секунду), раскаляется от трения о воздух и целиком сгорает на высоте 80–100 км. В этот момент наблюдатель на Земле видит метеор. Уже давно люди заметили, что в отдельные ночи появлялось очень много метеоров. Это были настоящие звездопады, повергавшие очевидцев в изумление, а порой и в ужас. В ноябре 1799 г. такой звездопад наблюдал в Южной Америке известный немецкий путешественник и учёный Александр Гумбольдт. Он обратил внимание на то, что метеоры двигались по небу не как попало, а словно бы истекали из одной области на небе, т. е. обратные продолжения этих огненных стрел пересекались в одной точке. Эту точку стали именовать радиантом метеорного потока.
 
  Метеор проходит через атмосферу. Фото с МКС   
Принадлежащие одному потоку частицы летят в атмосфере по параллельным траекториям, а в перспективе мы видим их как бы исходящими из одной точки. Точно так же сходятся к горизонту железнодорожные рельсы, если смотреть вдоль них. Позднее была открыта связь метеорных потоков с кометами.
Ядра комет состоят из льдов с вкрапленными в них твёрдыми частицами. При сближении с Солнцем льды испаряются и покидают ядро, увлекая за собой твёрдые пылинки и песчинки. Самые мелкие из них солнечный ветер уносит в хвост кометы, а затем и вообще выметает за пределы планетной системы. Однако более тяжёлые частицы некоторое время окружают облаком ядро кометы, а потом рассредоточиваются вдоль её орбиты, образуя что-то вроде бублика — тор, осью которого является кометная орбита. Если орбита Земли пересекается с этим тором, частицы налетают на планету, порождая явление метеорного потока. Более того, ровно через год, когда Земля вернётся к этому месту своей орбиты и снова окунётся в рой мелких частиц, метеорный поток повторится — в те же даты, что и в прошлом году.
Кроме метеоров, принадлежащих потокам, наблюдаются и другие, потоков не образующие. Их называют спорадическими. По своему происхождению они схожи с падающими на Землю метеоритами.
  
Метеориты
 
Падающие с неба камни или куски железа называют метеоритами. Падение метеорита — явление редкое и может произойти в любой точке земного шара. Обычно небесные странники падают в океаны, на которые приходится более 2/3 земной поверхности. Поэтому они очень редко причиняют вред людям. Достоверно зафиксировано только два случая попадания метеоритов в людей (оба без серьёзных последствий), ничтожен и причинённый ими материальный ущерб.
Метеориты образуются, когда в атмосферу нашей планеты влетает с относительно невысокой скоростью достаточно большой кусок космического вещества. В этом случае атмосфера успевает «притормозить» его, прежде чем он полностью сгорит, и его остаток упадёт на поверхность Земли. Это и есть метеорит.
Падение метеорита сопровождается полётом по небу огненного шара и громоподобными звуками. Наконец, когда масса влетевшего тела ещё больше, то атмосфера уже не может погасить всю его скорость, и оно врезается в поверхность Земли, оставляя на ней космический шрам — метеоритный кратер или воронку.
Следы ударов метеоритов (иногда их называют астроблемы — «звёздные раны») остались на поверхности нашей планеты. Наиболее известный из них — кратер в Аризоне — имеет в поперечнике более 1 км и образовался 50 тыс. лет назад. Сухой климат пустыни обеспечил его хорошую сохранность. Внешние следы других космических шрамов в значительной степени стёрты последующими геологическими процессами. Одно из крупнейших известных ныне таких образований находится на севере Сибири. Это Попигайский метеоритный кратер диаметром 100 км.
Метеоритам принято давать имена по географическим названиям мест, соседствующих с местом падения или находки. Чаще всего это название ближайшего населённого пункта, но выдающимся метеоритам присваивают более общие имена. Два самых крупных падения XX в. произошли на территории России: Тунгусское (30 июня 1908 г.) и Сихотэ-Алинское (12 февраля 1947 г.).