Походження комет

З далеких космічних глибин до нас постійно наближаються хвостаті “зірки” і стають доступними для спостережень із Землі. У 1987 році було відкрито, наприклад, 17 нових комет, а всього протягом року спостерігалося 52 комети – рекордне число!

За всю історію людської цивілізації спостерігалося близько 2000 появ комет (за даними на 2003 рік). Відомості про 551 комети обмежуються лише описом зовнішнього вигляду і яскравості. Для інших були визначені орбіти.

В каталозі кометних орбіт доктора Марсдена, виданому в 2003 році, містяться дані про 1679 різних кометах. З них 377 – періодичні, тобто регулярно повертаються до Сонця. Їх періоди звернень складають від 3,3 року до 200 років. Деякі з періодичних комет спостерігалися вже десятки разів, як, наприклад, найзнаменитіша комета Галлея. Але є і такі комети (долгопериодические), період обертання яких вимірюється тисячами і навіть мільйонами років.

Звідки ж приходять до нас все нові і нові комети? Де вони зароджуються: в міжзоряних просторах або в самій Сонячній системі?

Видатний французький астроном і математик П’єр Лаплас (1749-1827) в кінці XVIII століття висловив припущення, що комети “приходять до Сонця ззовні, утворюючись з речовини, що становить туманності”. Але будь комети дійсно міжзоряними небесними тілами, вони повинні були б рухатися відносно Сонця з дуже великими – гіперболічними швидкостями.

Тим часом ще жодного разу не було помічено, щоб комета рухалася по явно вираженою гіперболічної орбіті. А якщо інша комета і описувала шлях, схожий на гіперболу, то тільки під впливом гравітаційних збурень великих планет, поблизу яких вона пролітала. Оскільки ж комети до проходження через планетну систему рухаються переважно по еліптичних орбітах, ми приходимо до висновку, що вони є членами Сонячної системи. Постійно летять з усіх боків до Сонця комети навели естонського астронома Ернста Епіка на думку, що на відстані приблизно одного світлового року від нас знаходиться хмара кометних тіл, утримуваних притяганням Сонця.

В середині XX століття видатний голландський астроном Ян Оорт (1900-1992) розвинув ідею Епіка: він виступив з гіпотезою про існування на околицях Сонячної системи гігантського сферичного хмари кометної речовини. Як вважав учений, воно тягнеться на відстань до 150 тис. Астрономічних одиниць від Сонця, а його маса дорівнює приблизно 0,1 маси земної кулі. І якщо вважати, що кількість потенційних кометних ядер (крижаних брил) в “хмарі” досягає 100 млрд, то середня маса кожної такої брили повинна становити близько 6 млрд т.

Фахівцями-кометологіі були обчислені початкові орбіти майже параболічних комет. Результати показали, периферійні пристрої Сонячної системи дійсно насичена кометними ядрами – хмару Оорта реально існує. Як же воно виникло?

Коли в процесі формування з речовини протопланетного хмари планети-гіганти досягли великої маси, вони стали так сильно впливати на рух пролітали повз них згустків, що нерідко “викидали” їх до кордонів сфери тяжіння Сонця. Але, згідно з космогонічної гіпотези академіка О. Ю. Шмідта, в зоні освіти гігантів відбувалося рясне намерзання газів на пилові частинки. Тому згустки речовини представляли тут брили забруднених льодів.

Безліч таких крижаних брил було викинуто на околиці Сонячної системи. Вона виявилася оточеною зусібіч кометним речовиною. Так з’явилося сферичне хмару Оорта – скопище далеких крижаних супутників Сонця. Тут, в умовах практично міжзоряного простору, при температурі, близькій до абсолютного нуля, кометні льоди можуть зберігатися як завгодно довго.

Але крижані ядра цієї хмари занадто далекі від Сонця, і тому орбіти їх вкрай нестійкі. Під впливом збурень від зірок деякі фрагменти “хмари” назавжди покидають Сонячну систему. Інші, навпаки, по майже параболічних, сильно витягнутих орбітах спрямовуються до центрального світила і завдяки різкому посиленню потоку сонячної радіації стають звичайними кометами.

Так можуть виникати долгопериодические комети, тобто комети з дуже великим періодом обертання, що досягає сотень тисяч і навіть мільйонів років. Наприклад, комета Делаван, що спостерігалася в 1914 році, повернеться до Сонця тільки через 24 млн років!

Якщо долгоперіодіческая комета пройде поблизу планети, то тяжіння останньої може перевести її на менш витягнуту орбіту, і тоді вона стане короткоперіодичної. Цим, мабуть, пояснюється наявність численного сімейства короткоперіодичних комет у Юпітера, а також існування родин, “прив’язаних” до Сатурну, Урану і Нептуну. До родини Нептуна відноситься і знаменита комета Галлея.

Особливо радикальна перебудова кометних орбіт відбувається при тісних зближеннях комет з планетами-гігантами. Найпотужнішим “трансформатором” є Юпітер. Вчені Інституту теоретичної астрономії Е. І. Казимирчак-Полонська і Н. А. Бєляєв на конкретних прикладах показали, що Юпітер може не тільки захопити довгоперіодичні комету, але і перекинути її з одного сімейства в інше, а в окремих випадках навіть видалити на околиці Сонячної системи або викинути в міжзоряний простір. Комета Веста, наприклад, під час свого зближення з Сонцем в 1976 році придбала таку велику енергію, що перейшла на параболічну (разомкнутую) орбіту і тому повинна назавжди покинути Сонячну систему – полетіти до інших зоряним світам …

Зараз вже доведено, що в Сонячній системі крім хмари Оорта існує ще астероидно-кометний пояс за орбітою Нептуна. Він теж може служити багатим джерелом нових комет і, можливо, викликає ті, здавалося б, незрозумілі збурення в русі Нептуна, які помилково приписувалися Плутону.

Особливості орбіт короткоперіодичних комет привели професора С. К. Всесвятського (1905-1984) до думки, що джерелом кометних фрагментів служать Галілеєві супутники Юпітера – Іо, Європа, Ганімед і Каллісто. Польоти американських космічних апаратів “Вояджер” дійсно виявили виверження на Іо висотою до 280 км. Але це ще не означає, що вулкани Іо здатні викидати в міжпланетний простір крижані брили – ядра майбутніх комет масою в мільйони і мільярди тонн.

Зате комети можуть народжуватися в результаті астероидно-метеоритного бомбардування крижаних поверхонь супутників планет-гігантів. Обходячи труднощі гіпотези вивержень, ця гіпотеза добре пояснює постійне виникнення в Сонячній системі нових короткоперіодичних комет, їх зв’язок з орбітами планет-гігантів, хімічний склад кометних льодів і механізм викиду великих мас з поверхонь супутників.

Що ж, можливо, це і є один із закономірних процесів утворення нових комет, який поки недоступний безпосереднім спостереженням.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Наша Галактика – реферат