Сравним эти изображения с тем, что написал во Франции некий Симон Гуляр о комете 1527 года: «Она навела столь великий ужас, что иные от страха умерли, а другие захворали. Сотни людей видели ее, и всем она казалась кровавого цвета и длинной. На вершине ее различали согнутую руку, держащую тяжелый меч и как бы стремящуюся им поразить. Над острием меча сверкало три звезды, и та, что прикасалась к нему, превосходила своим блеском остальные. По обеим сторонам от лучей кометы видели множество секир, кинжалов и окровавленных шпаг, среди которых множество отрубленных голов со взъерошенными волосами и бородами производили страшное зрелище».

Рис. 78. Гобелен из Байё. В левом верхнем углу – комета Галлея

Рис. 79. Изображение кометы на фреске Джотто «Поклонение волхвов»

Что ж, никто и не сомневается в том, что даже у простодушных людей в достаточной степени развито воображение и что массовый психоз – вещь совершенно иррациональная. Лично мне чрезвычайно интересно было бы увидеть комету с красноватым («кровавым») оттенком, но увы – в кометах, которые мне посчастливилось наблюдать как невооруженным глазом, так и в телескоп, не набралось бы «крови» и на то, чтобы напоить комара. Все они были какими-то белесыми…

Замечу в скобках: сколько-нибудь заметный цвет имеют лишь те протяженные небесные объекты, которые обладают достаточной яркостью. За цветовое восприятие отвечают колбочки на сетчатке глаза, а они, в отличие от палочек, обеспечивающих лишь черно-белое зрение, «включаются» лишь при достаточной освещенности. Поэтому ночью все кошки серы. По той же причине для того, чтобы насладиться цветным изображением протяженного космического объекта, будь то комета или далекая туманность, нужен мощный телескоп, а еще лучше – фотоснимок. Комета, чей цвет отличался от белесого при наблюдении невооруженным глазом, должна была иметь феноменальную яркость.

И комета действительно появилась в самом конце 1758 года. Теперь это самая знаменитая комета, заслуженно названная кометой Галлея (рис. 80). Обычно комета получает имя первооткрывателя (или первооткрывателей, если таковых несколько), но порой бывают исключения. Например, «утерянная», долго не наблюдавшаяся комета, вновь обнаруженная совсем не там, где ей полагалось быть, другим наблюдателем, может получить двойное имя. Случай с Галлеем в сущности того же рода: Галлей заведомо не был первооткрывателем «своей» кометы, наблюдавшейся людьми еще до нашей эры, и тем не менее комета получила его имя, на которое уже никто не дерзнул посягнуть. Предсказать возвращение кометы и ее примерный путь по небу – о, это было очень много для начала XVIII века!

Рис. 80. Комета Галлея в 1910 году

С тех пор комета Галлея исправно возвращалась к Солнцу в 1835, 1910 и 1986 годах. К великому сожалению, предыдущее ее возвращение к Солнцу оказалось крайне неудачным: во время прохождения кометой перигелия Земля находилась по другую сторону от Солнца, так что роскошного зрелища не получилось. В феврале-марте 1986 года комета была видна низко над горизонтом, она уже удалялась от Солнца и имела шестую звездную величину, то есть была практически недоступна невооруженному глазу. Следующего ее появления следует ожидать в 2061 году. В данный момент комета Галлея продолжает удаляться от Солнца, уже пересекла орбиту Нептуна и пройдет афелий в 2023 году. Согласно второму закону Кеплера, скорость этой кометы в афелии очень низка: около 500 м/с. Ясно, что кометы с очень вытянутыми орбитами непропорционально большую часть времени «отдыхают» вдали от Солнца, бредя по орбите еле-еле, а к нам являются ненадолго, пролетая мимо нас обидно быстро, зато порой в очень пышном виде.

Галлей пытался доказать тождественность еще некоторых наблюдавшихся в историческое время комет и вроде бы даже доказал, но более детальные расчеты выявили ошибочность его вычислений. Однако главное было сделано: появилось доказательство того, что кометы – если не все, то многие – являются такими же телами Солнечной системы, как и планеты.

Разница заключалась главным образом в том, что орбиты большинства комет сильно, порой даже очень сильно вытянуты и не склонны концентрироваться к плоскости эклиптики. Углы наклона орбит многих комет очень велики. Некоторые кометы, и среди них комета Галлея, вообще обращаются вокруг Солнца в другую сторону, нежели планеты.

Существуют периодические и непериодические кометы. Первые либо наблюдались в двух и более появлениях, либо вычисленный эксцентриситет их орбит не дотягивает до единицы и можно вычислить, хотя бы приблизительно, период их обращения вокруг Солнца. Известны кометы с периодами обращения в десятки и сотни тысяч лет. Иногда даже миллионы. Например, комета Делевана имеет афелий, удаленный на 170 тыс. а.е., и период ее должен быть около 24 млн лет.

Периодические кометы уже давно начали классифицировать. Было замечено, что они образуют как бы несколько семейств. Самые короткопериодические кометы с периодами от 3,3 до 10,5 года (в среднем 6 лет) относятся к семейству Юпитера, вблизи орбиты которого лежат афелии орбит этих комет. Это самое многочисленное семейство, причем эти кометы имеют прямое движение, а наклон их орбит к эклиптике невелик. Похоже, Юпитер «терпит» возле себя только такие кометы.

Кометы с периодами обращения от 10,99 ДО 17,93 года (в среднем 13 лет) относятся к семейству Сатурна, и среди них уже есть «уродцы», движущиеся в обратном направлении (комета Перрайна). Кометы с периодами, тяготеющими к 33 годам, принадлежат семейству Урана, а к 75 годам – Нептуна. Таким образом, комета Галлея с ее 75-76-летним периодом является типичным представителем комет семейства Нептуна – типичным во всем, если не считать ее большой яркости, вызванной близостью кометы к Солнцу в перигелии. Что до обратного движения по орбите, то среди комет семейств Урана и Нептуна это уже не редкость.

Вообще чем более удален от нас афелий кометы и чем больше ее период обращения, тем менее можно ожидать, что ее движение будет обязательно прямым и с малым углом наклона орбиты к эклиптике. Возникает ощущение, что очень долгопериодические кометы приходят к нам из некоего удаленного от Солнца облака, более или менее сферического.

И это действительно так. Облако Оорта содержит, по-видимому, многие миллиарды преимущественно ледяных тел небольших (по космическим меркам) размеров, каждое из которых потенциально может стать ядром кометы. Вполне вероятно, что облако Оорта представляет собой лишь внешнее протяженное гало, которое окружает намного более богатое «хранилище» комет (банк Хиллса) с внешними границами порядка 20 тыс. а.е. и триллионами кометных ядер в запасе. Правда, в отличие от тел облака Оорта с их крайне вытянутыми, почти параболическими орбитами, тела банка Хиллса не имеют привычки врываться во внутренние области Солнечной системы без какого-либо вмешательства со стороны. Таким вмешательством может быть, например, притяжение близко пролетевшей звезды – но и тогда тела банка Хиллса пополняют сначала облако Оорта, а уж затем устремляются к Солнцу. Впрочем, наличие банка Хиллса пока лишь предполагается. Важно то, что кометных ядер на дальней периферии Солнечной системы очень-очень много, хотя их суммарная масса невелика. Иоганн Кеплер однажды сказал: «Комет в Солнечной системе столько же, сколько рыб в океане», – и вряд ли сильно преувеличил. Выше мы договорились считать границами Солнечной системы те весьма отдаленные области, где притяжение соседних звезд начинает преобладать над притяжением Солнца. С этим уточнением высказывание Кеплера кажется вполне обоснованным.

Первое – и предельно ложное – представление о хвостатых светилах человек часто получает еще в детстве из книги Туве Янссон «Муми-тролль и комета». Там комета – раскаленное космическое тело. Не отстал и Жюль Верн, поместивший героев романа «Гектор Сервадак» на поверхность кометы и даже заставивший их отапливать жилища ручейками лавы из раскаленного кометного ядра. Что ж, старые представления о кометах были именно такими…

Но откуда кометы берутся? Советский астроном С.К. Всехсвятский стоял на той довольно древней точке зрения, что кометы являются выбросами с больших планет. Позднее возникли представления о том, что ядра комет – все-таки по преимуществу ледяные тела, но образовались они во внутренних областях Солнечной системы, а в облако Оорта были выброшены гравитацией Юпитера и Сатурна. Этих воззрений до сих пор придерживаются некоторые астрономы. По скромному и совершенно не авторитетному мнению автора этой книжки логичнее считать, что ледяные тела – прародительницы комет – сформировались все же на больших удалениях от Солнца из остатков вещества, не пошедшего на формирование Солнца и планет.

Так или иначе, теперь достоверно известно, что ядро кометы – это просто большая грязная ледышка, довольно рыхлая, похожая на покрытый грязной коркой весенний сугроб. В позапрошлом и отчасти прошлом веке многими учеными допускалось, что ядро кометы может представлять собой не одно, а несколько тел, связанных взаимной гравитацией. Мы знаем теперь, что это не так.

Еще в 1986 году около ядра кометы Галлея прошли советские аппараты «Вега-1», «Вега-2», за ними европейский «Джотто» – и с ядрами комет все стало ясно: единые тела. Следующая встреча космического аппарата с кометой состоялась лишь в 2004 году, когда АМС Stardust сблизился на расстояние 240 км с ядром кометы Вильда-2 и собрал частицы кометной пыли, которые позднее доставил на Землю. В возвращаемой капсуле оказалось около 30 частиц кометного вещества – немного, конечно, но куда лучше, чем ничего.

Качественно новый – экспериментальный! – этап в изучении комет наступил 4 июля 2005 года, когда специальный снаряд зонда Deep Impact врезался в ядро кометы Темпеля-1. Снаряд летел не совсем точно, и чуть было не случилось промаха, но «чуть», как известно, не считается. Удар снаряда выбил из ядра кометы облако вещества, которое и было подвергнуто исследованию. Выяснилось, что ядро этой кометы – рыхлое, пористое образование. Состав ядра – разные льды (водяной, аммиачный, метановый и др.), силикаты в виде пылинок и ряд простых органических веществ. По-видимому, ядро кометы Темпеля-1 – вполне типичное кометное ядро, не отличающееся какой-либо уникальной «изюминкой», так что можно сказать, что миссия Deep Impact просветила нас насчет кометных ядер вообще.

На большом расстоянии от Солнца газы, естественно, выморожены и присутствуют в виде льдов, но по мере приближения к Солнцу льды начинают испаряться. Ядро кометы окутывается туманной оболочкой – комой. Прежде ее часто называли головой кометы. Кома намного крупнее ядра; ядро по сравнению с ней – как клоп в перине. Кома кометы Галлея в максимальном развитии раза в полтора превышает диаметр орбиты Луны, а кома знаменитой кометы 1811 года, описанной Львом Толстым в «Войне и мире», была еще вдвое больше, то есть превосходила диаметр Солнца.

Что является отличительным признаком кометы – хвост? Нет, кома. Хвост у нее может и не развиться. Если комета слабая, если она проходит перигелий далеко от Солнца, даже лучшие телескопы могут и не обнаружить у нее хвоста. Хотя он, конечно же, есть всегда, пусть очень слабый. Ведь давление света и солнечный ветер в любом случае действуют на кому, «сдувая» ее вещество прочь от Солнца.

Хвосты порой бывают колоссальных размеров – миллионы и десятки миллионов километров (рис. 81). Не раз наблюдались кометные хвосты чудовищной длины – больше расстояния от Земли до Солнца. Рекорд здесь поставила комета 1882 II – длина ее хвоста превысила 900 млн км, то есть шесть астрономических единиц! Причиной тому было чрезвычайно близкое прохождение от Солнца – на расстоянии всего 450 тыс. км. Неудивительно, что эта комета по сию пору считается самой яркой: в наибольшем блеске она имела звездную величину -16,9, то есть сияла на небе значительно ярче полной Луны. Второе место по длине хвоста вроде бы держит комета 1843 года: 330 млн км.

С запуском космического аппарата SOHO, выведенным на околосолнечную орбиту и предназначенным для исследования солнечной короны, и развитием Интернета появилась возможность открыть комету, буквально не вставая с дивана. Свежие снимки ближайших окрестностей Солнца, сделанные SOHO, появляются в сети регулярно, и на них иногда можно видеть, как распускают хвосты околосолнечные кометы (рис. 82 на цветной вклейке).

Их ядра наверняка весьма малы – иначе эти кометы были бы обнаружены задолго до приближения к Солнцу. Почти все эти кометы исчезают навсегда, испаренные солнечным излучением без остатка. Некоторые из этих комет даже врезаются в Солнце.

Сами по себе эти кометы-малютки (яркими их делает только губительная близость перигелия к нашему светилу) не так уж интересны, зато они лишний раз показывают нам, сколько в космосе мелких тел, большинство из которых мы просто не в состоянии обнаружить.

Не бывает двух совершенно одинаковых комет – каждая имеет свои характерные особенности и только ей присущий вид. В первую очередь индивидуальная «физиономия» кометы определяется хвостом. Хвосты бывают разные и поддаются классификации. Встречаются хвосты прямые и изогнутые, узкие, как спица, и пушистые, напоминающие луч прожектора и похожие на веер. В первом приближении можно сказать, что наблюдаются два основных типа хвостов: пылевые и газовые. Не так уж редко у кометы развиваются хвосты обоих типов. Такой была относительно недавняя яркая комета Хейла – Боппа (рис. 83 на цветной вклейке), прекрасно видная невооруженным глазом даже в залитом светом центре мегаполиса и радовавшая любителей астрономии в течение нескольких месяцев.

Давление солнечного света по-разному действует на пыль и газ. Газовые хвосты обычно прямые и направлены строго прочь от Солнца. Пылевые хвосты часто изогнуты и выдают траекторию кометы, так как вытянуты вдоль ее орбиты. Состав газовых хвостов: окись и двуокись углерода, азот, циан, гидроксил и т. д. В спектре кометы 1957d были обнаружены линии излучения кислорода.

Средний размер частичек пыли в кометных хвостах – около 100 нм (од мкм), то есть это очень мелкая пыль. Хотя в гуще этой мелочи могут находиться и крупные песчинки, и даже большие камни. Все зависит от того, насколько близко комета подходит к Солнцу в перигелии, и от свойств кометного ядра.

Бывают и комбинированные хвосты. Иногда наблюдаются хвосты, направленные в сторону Солнца, что, казалось бы, ни в какие ворота не лезет. Однако это всегда лишь кажется: на самом деле хвост направлен все-таки от Солнца, но под углом к основному хвосту, а Земля расположена так, что хвост кажется направленным на Солнце, что, конечно, нелепо.

Иногда хвосты, якобы направленные к Солнцу, имеют вид тонких длинных лучей. Такой была, например, комета Аренда – Ролана в 1957 году (рис. 84). Могло бы показаться, что направленный к Солнцу хвост имеет реальную физическую природу, то есть представляет собой узкую струю газа, по какой-то случайности вырвавшуюся из ядра кометы в направлении Солнца, – но это не так.

Рис. 84. Комета Аренда – Ролана

Комы и хвосты возникают только во взаимодействии с солнечным излучением и солнечным ветром. Предположим, к Солнцу приближается долгопериодическая комета. Вдали от Солнца она лишена комы и хвоста: составлявшие их газы либо вымерзли и осели на ядро, либо улетучились в космическое пространство. Вся комета состоит пока только из ядра – глыбины грязного льда поперечником в несколько километров. Обнаружить такую комету где-нибудь на расстоянии орбиты Сатурна практически нереально.

Но вот комета приближается к орбите Юпитера. Здесь еще очень холодно, но все же гораздо теплее, чем на периферии Солнечной системы, да и солнечный ветер уже заметен и выбивает из ядра молекулы. Льды наиболее летучих газов из ядра кометы начинают испаряться, и ядро одевается туманной оболочкой, пока еще слабой. Однако из-за нее яркость кометы возрастает, и у земных наблюдателей появляется реальный шанс обнаружить такую комету.

По мере дальнейшего приближения к Солнцу кома вокруг ядра кометы растет, причем ускоренными темпами. Если обыкновенное твердое тело по мере приближения к Солнцу увеличивает свою яркость в квадратичной зависимости, то комета – примерно в четвертой степени. Приблизившись к Солнцу вдвое, она засияет в 16 раз ярче. Происходит это, естественно, из-за того, что процесс испарения ядра ускоряется все сильнее и сильнее. Кома растет, появляется хвост. Но вот комета достигает орбиты Земли, где солнечное излучение нагревает тело до 4 °C. При этой температуре бурно испаряются льды ядра: углекислотный, метановый, аммиачный и даже водяной. Поверхность ядра обычно покрыта грязной коркой, и газы, взламывая ее, вырываются из ядра настоящими гейзерами. Некоторое представление об этом процессе может дать голливудский фильм «Столкновение с бездной», где этакая струя вышвырнула в космос одного из копошащихся на поверхности ядра астронавтов. Сценарий вполне возможный!

Не раз в ядрах комет наблюдались взрывоподобные процессы, когда из головы кометы вылетало облачко и быстро двигалось вдоль хвоста. Сильны взрывы и наблюдаемы или слабы и ненаблюдаемы, суть одна: вещество уходит из ядра кометы. При каждом возвращении кометы к Солнцу она теряет часть массы (иногда до 1 %), и притом льды теряются активнее силикатов. Как следствие, чем большее число раз комета возвращалась к Солнцу, тем толще минеральная (опять-таки преимущественно силикатная) корка на поверхности ее ядра, и тем большую силу должны развить образующиеся под коркой газы, чтобы проломить преграду и вырваться в космос. При этом газы увлекают с собой множество минеральных частиц. Образно говоря, со старых комет песок сыплется – и образует пылевые хвосты. Но очень старая, много раз возвращавшаяся к Солнцу комета может быть одета такой плотной «броней», что газы уже бессильны проломить для себя широкие проходы и истекают вовне лишь по трещинам. Такие кометы подчас обманывают наблюдателей, сияя на несколько звездных величин слабее, чем ожидалось. Например, широко разрекламированная в СМИ комета Когоутека (1973f) в начале 1974 года не оправдала надежд и едва-едва была видна невооруженным глазом. Причину объяснили те же СМИ, и, против своего обыкновения, объяснили квалифицированно: газы не смогли взломать толстую корку на поверхности ядра. Вообще прогнозам насчет ожидаемого блеска комет не следует очень уж доверять.

Противоположный пример: комета Холмса. Это заурядная комета из семейства Юпитера, открытая еще в XIX веке. Как все кометы этого семейства, она слабая, поскольку уже давно короткопериодическая и слишком часто проходила перигелий, так что минеральной «грязи» на ее поверхности предостаточно. Во время очередного возвращения к Солнцу в 2007 году никто не ждал от этой кометы чудес. Слабая, телескопическая, она была интересна лишь немногим астрономам, занимающимся кометами, да небольшому числу любителей, владеющих солидными телескопами. И вот 24 октября 2007 года комета Холмса вспыхнула, да еще как! Из тусклого объекта 17-й звездной величины она засияла как светило 3-й величины, то есть увеличила свою светимость более чем в полмиллиона раз! Комета была прекрасно видна как «лишняя» туманная звезда в созвездии Персея. Округлая кома этой кометы достигла в диаметре 1,4 млн км, то есть немного превзошла диаметр Солнца, что нечасто бывает с кометами. И это при ядре поперечником всего-навсего 3,6 км! Профессиональные астрономы и любители с восторгом накинулись на комету. В те дни ее наблюдали миллионы людей. Правда, длинного яркого хвоста наблюдатели не дождались – с трудом различался лишь какой-то неубедительный «крысиный хвостик», но дело тут было в неудачном взаимном расположении Солнца, Земли и кометы – хвост почти весь прятался за комой.

Комета Холмса и прежде иногда преподносила сюрпризы, вспыхивая на 3–4 звездных величины, но чтобы сразу на 14 звездных величин – такого еще не бывало и никем не ожидалось. О причинах вспышки, впрочем, не пришлось гадать, они были очевидны: взлом газами толстого слоя грязной корки и взрывоподобное истечение их в пространство. Учитывая значительное на тот момент расстояние кометы от Солнца, можно предположить, что ядро кометы испытало столкновение с крупным метеоритом (или маленьким астероидом, не суть важно), каких в Солнечной системе многие миллионы. Метеорит, естественно, пробил минеральную корку на поверхности ядра и, во-первых, выбросил в пространство великое множество ледяных осколков, а во-вторых, уничтожил преграду на пути газов, стремящихся вырваться наружу.

Сказанное заставляет задуматься: так ли уж вечны кометы? Ведь при каждом приближении к Солнцу они безвозвратно теряют часть вещества – теряют даже в том случае, если в ядро не врежется какой-нибудь метеорит. Ядро кометы слишком мало, чтобы по мере удаления от Солнца вновь собрать своим притяжением значительную часть комы, а тем более хвоста. Размеры ядер многих комет измерены и находятся в диапазоне от какой-нибудь жалкой сотни метров до десятков километров. Ядро знаменитой кометы Галлея – грушевидное тело с максимальным поперечником около 6 км (рис. 85). Где уж столь малому телу притянуть обратно потерянные газ и пыль! Очень не зря кометы образно именуются «видимым ничто» – громадные размеры комы и хвоста при совершенно ничтожной массе. На рис. 86 показано ядро другой кометы.

Показательна нетипичная комета Вискара 1901 года, имевшая четыре очень ярких хвоста, раскинутых веером, и ядро, лишенное туманной оболочки. Как мог произойти такой «уродец»? Вероятно, следующим путем: газ бурно фонтанировал сквозь проломы в минеральной корке, и скорость его истечения была достаточно высока, чтобы он сразу же улетал в пространство, образуя хвосты и не задерживаясь в крайне слабом гравитационном поле ядра.

Рис. 85. Ядро кометы Галлея

Рис. 86. Ядро кометы Хартли-2

В фантастическом рассказе «Союз пяти» А.Н. Толстой говорил устами одного из персонажей о влиянии тяготения кометы Биелы на стабильность системы Земля – Луна. Сейчас эти строки нельзя читать без улыбки. Притяжение комет столь ничтожно мало, что ученым, занимающимся вопросами небесной механики, и в голову не придет учитывать его в расчетах. Если что и пострадает при тесном сближении кометы и любой из планет, так это комета. Ощутит ли на себе мчащийся автомобиль воздействие комара, пролетевшего рядом и попавшего в вихревой поток? Ни в малейшей степени. Несладко придется комару, а не автомобилю.

Непрочность комет показала всему миру как раз комета Биелы, разделившаяся в 1845 году надвое на глазах изумленных наблюдателей. Ее наблюдали двойной в 1852 году, после чего потеряли. По-видимому, комета разрушилась полностью, дав начало метеорному потоку.

Распадались на части и другие кометы, например, комета Брукса в 1889 году явилась в сопровождении четырех «попутчиков» – небольших комет, каждая из которых, однако, имела хвост. В следующие появления наблюдалась только главная комета, а «попутчики», несомненно отпочковавшиеся от нее, исчезли. Разваливались и некоторые другие кометы.

Закономерен ли такой итог их жизни? По-видимому, нет. Приглядимся повнимательнее к семейству Юпитера. Оно многочисленно (рис. 87), но в нем нет ярких комет. Каждый год «ловцы комет» открывают новые кометы из этого семейства, и все они телескопические, причем нужен не самый скромный телескоп, чтобы зафиксировать комету хотя бы на фотографии. Комы этих комет малы и слабы, хвосты коротки и тоже слабы. Вполне естественно: за свою долгую жизнь эти кометы отдали уже очень много газа и гораздо меньше (в процентном отношении) пыли. Их ядра покрыты толстой коркой, и можно с полной уверенностью утверждать, что в очередном перигелии из такого ядра выделится мало газа, если только ядро не стукнет метеорит. А что же будет с этими кометами дальше?

Ответ очевиден и скучен: очень старые кометы практически перестают выделять газ даже в перигелии и все больше начинают напоминать астероиды. И действительно, такие объекты известны. Они образуют как бы промежуточный класс между кометами и астероидами. Бывает, что такой объект считается кометой, а бывает, что астероидом. Некоторые из этих тел носят двойные обозначения – как кометы и как астероиды.

Рис. 87. Орбиты некоторых комет системы Юпитера

Если говорить об орбитах, то прежде всего приходит на ум комета Отерма из семейства Юпитера. Орбита этой кометы типично астероидная. Она целиком заключена между орбитами Марса и Юпитера, и, если бы не слабая туманная оболочка вокруг этого объекта, считаться бы ему заурядным астероидом.

Другой пример – астероид Фаэтон из числа потенциально опасных для Земли объектов. Когда выяснилось, что «планеты Ольберса» никогда не бывало, припасенное для нее имя Фаэтон оказалось невостребованным, и его дали маленькому пятикилометровому астероиду, который, двигаясь по сильно вытянутой орбите, в перигелии приближается к Солнцу втрое ближе Меркурия. Очень похоже на то, что Фаэтон – не настоящий астероид, а «выгоревшее» кометное ядро, в котором уже просто не осталось льда. Если это так, то комета-прародительница имела когда-то очень солидное ядро, наверняка не менее 10-20 км в поперечнике, а может быть, и гораздо больше.

Наиболее ярки долгопериодические или вовсе непериодические кометы. Оно и понятно: их визиты во внутренние области Солнечной системы редки, и потеря вещества для них не столь актуальна. Хотя… это лишь вопрос времени. Возьмем хоть ярчайшую комету Донати 1858 года. По некоторым свидетельствам, эта комета была так ярка, что предметы в ее свете отбрасывали заметные тени. В следующий раз эта комета вернется в XXXIX веке, иными словами, период ее обращения – около 2000 лет. Не слишком удивительно, что комета была столь яркой! Однако нет сомнений, что комета Донати (и уж тем более комета Галлея) когда-нибудь потеряют столько льда, что не будут превосходить яркостью слабенькие кометы системы Юпитера. Произойдет это еще нескоро, но обязательно, если только какая-нибудь причина не заставит комету изменить орбиту так, что она станет гиперболической, ведущей в бесконечность…

Главная из этих причин – гравитация планет-гигантов. Второстепенная – реактивный эффект при выбрасывании струй газа. Между прочим, из-за реактивного эффекта приближение даже хорошо известных комет до сих пор не может быть предсказано абсолютно точно. Разница во времени в несколько суток и в положении на небе в несколько градусов – вполне заурядные явления.

Но сближения комет с Юпитером влияют на их орбиты гораздо сильнее. Именно Юпитер виновен в том, что некоторые периодические кометы после сближения с ним навсегда покидают пределы Солнечной системы. Нередко бывает и наоборот: комета с практически параболической орбитой, сблизившись с Юпитером, становится периодической кометой. Бывают и более изощренные сценарии.

В марте 1993 года известные «ловцы комет» Кэролайн и Юджин Шумейкеры совместно с Дэвидом Леви открыли новую комету, получившую название кометы Шумейкеров – Леви-9.

Уже на момент открытия ядро кометы выглядело разрушенным и распавшимся на несколько фрагментов. Вычисления показали, что 9 июля 1992 года комета прошла чрезвычайно близко от Юпитера – на расстоянии половины его радиуса. Притяжение планеты-гиганта разорвало ядро кометы минимум на 22 фрагмента и перевело их с гелиоцентрической орбиты на околоюпитерианскую. Поскольку ядро кометы изначально было весьма солидным (20-километровым), каждый фрагмент представлял собой небольшую, но полноценную комету. У всех была кома, а у многих и заметный хвост. Вытянувшись цепочкой, этот кометный выводок (рис. 88 на цветной вклейке) совершил один оборот вокруг Юпитера по очень вытянутому эллипсу с двухлетним орбитальным периодом. Расчеты показали, что первый оборот осколков кометы вокруг Юпитера будет и последним. И действительно, в июле 1994 года фрагменты кометы Шумейкеров – Леви посыпались на Юпитер. Один за другим кометные ядра вонзались в облачный покров гигантской планеты, каждый раз вызывая колоссальный взрыв. К великому сожалению, все до единого фрагменты упали на невидимой с Земли стороне Юпитера. Астрономы чуть локти себе не кусали: самое «вкусное» осталось за кадром. Но Юпитер вращается быстро, и уже очень скоро астрономы смогли наблюдать округлые темные пятна – пробоины в облачности, обнажившие глубокие слои атмосферы.

Можно не сомневаться, что столкновение ядра кометы с Землей приведет к последствиям вполне катастрофическим. По мнению многих специалистов, Тунгусский метеорит был все же не каменным телом, а ядром маленькой кометы. На это косвенно указывают необычайно светлые ночи, наблюдавшиеся по всей Земле в течение нескольких суток до столкновения. Совсем не исключено, что они были вызваны свечением атомов земной атмосферы, возбужденных столкновениями с молекулами кометной головы. Почему эта комета не наблюдалась астрономами до столкновения – не вопрос. Можно не сомневаться, что даже в наши дни, когда на орбите работают спутники с инфракрасными телескопами (ими-то и открывается сейчас большинство комет), некоторые кометы все же ускользают от взгляда астрономов. Во-первых, это мелкие кометы. Во-вторых (к Тунгусскому телу это не относится), это кометы с очень большими перигелийными расстояниями, лежащими где-то за орбитой Юпитера, а то и дальше. В-третьих, комета может «подкрасться» со стороны Солнца. И, наконец, в-четвертых, комета может быть просто пропущена по чистой случайности. В наши дни это, по-видимому, происходит редко, но в том, что это все же иногда бывает, нет никаких сомнений.

Но первая система перестала устраивать астрономов, поскольку практически в каждом году число наблюдавшихся комет уже превышало количество букв в латинском алфавите, и к тому же было бы неплохо отразить в обозначении физическую природу объекта. В 1995 году систему изменили. Обозначение года осталось, но теперь ему предшествует префикс С/. Остальное уже напоминает новые обозначения астероидов. Скажем, комета Хиакутаке (рис. 89 на цветной вклейке) получила обозначение С/1996 В₂, что означает: этот объект является кометой, он был открыт в 1996 году во второй половине января (В), вторым по счету (2).

Если период кометы не превышает 200 лет или ее возвращение к Солнцу наблюдалось более одного раза, то комета переходит в разряд периодических. Ей присваивается порядковый номер, префикс убирается, зато добавляется латинская буква Р. Пример: обозначение 55Р получила известная комета Темпеля – Туттля.

Если ядро кометы развалилось на фрагменты, то каждый из них получает свое обозначение: 96Р-А, 96Р-В и т. д. Кометам, чью орбиту не удалось вычислить, дают префикс X/. А для утерянных либо столкнувшихся с чем-нибудь комет введен префикс D/. Реальные примеры в течение только одного года: Х/1998 G₃ и D/1998 Y₁.

Но хватит об обозначениях. Поговорим о том, что происходит с веществом, выброшенным кометами. Газы комы и хвоста, естественно, улетучиваются и рассеиваются в пространстве, это можно видеть, наблюдая удаляющуюся от Солнца комету. Хвост ее, направленный от Солнца, то есть вперед по ходу движения, с каждым днем становится короче, а кома тускнеет, уменьшаясь в размерах. Параболическая скорость возле ядра кометы не превышает нескольких метров в секунду, поэтому газы уходят в пространство практически беспрепятственно. А что же пыль?

Пылевые хвосты, как мы знаем, распределяются вдоль кометной орбиты (потому-то они нередко кривые). Каждая пылинка имеет свою начальную скорость, а кроме того, на пылинки действует притяжение других тел Солнечной системы. Вид пылевых хвостов наглядно иллюстрирует это: узкие у головы кометы, они заметно расширяются на больших расстояниях от головы. Что же происходит дальше?

С древнейших времен человечество знакомо с метеорами (рис. 90). Одиночные метеоры, в появлении которых не удается уловить никакой закономерности, называются спорадическими. Часто, однако, метеоры вылетают из одной точки неба, которая называется радиантом метеорного потока. По созвездию, в котором находится радиант, и называется метеорный поток: Леониды (Лев), Персеиды (Персей), Геминиды (Близнецы), Урсиды (Малая Медведица) и т. д. Всего насчитывается около 80 известных и довольно постоянных метеорных потоков. В тех случаях, когда два метеорных потока имеют близкие радианты, находящиеся в пределах одного созвездия, указывается ближайшая яркая звезда. Скажем, в созвездии Водолея (латинское название: Аквариус) расположены радианты двух метеорных потоков: эта-Акварид и дельта-Акварид.

Естественно, веерообразное расхождение метеоров в атмосфере – кажущееся, обусловленное проекцией. На самом деле метеоры летят практически параллельно друг другу. В популярной литературе издавна используется такая аналогия: если вы стоите на железнодорожных путях и смотрите вдоль них, то рельсы кажутся сходящимися вдали, хотя на самом деле они параллельны.

Метеорный поток наблюдается, когда Земля пересекает орбиту какой-либо кометы. Возможно, это бывшая орбита, а комета давно уже движется по новой траектории или вообще перестала существовать, а возможно, речь идет об известной орбите известной кометы – это не важно. Важно то, что комета успела «насорить», и частицы этого космического сора, влетая в земную атмосферу со скоростями, означающими для них летальный исход, сгорают на больших высотах.

Рис. 90. Фото метеора

Старые метеорные потоки уже очень сильно растрепаны и распределены вдоль орбиты кометы довольно равномерно. Таковы Персеиды, чей максимум приходится на 12 августа. Примерно с 20 июля по 20 августа Земля проходит сквозь широко «раздувшийся» метеорный рой Персеид, и часовое число метеоров, вылетевших из созвездия Персея, не превышает 10–20. Около 12 августа на графике активности потока наблюдается узкий максимум, когда часовое число метеоров достигает 100, а затем оно быстро спадает до обычной величины. Забавно, что в древней Спарте совет старейшин, всегда стремившийся не давать слишком много воли царям, придумал злую шутку: раз в 9 лет 11 как раз в августе! – жрецы смотрели в звездное небо, и, если видели падающую звезду, это значило, что какой-либо из царей (их было два) провинился перед богами. Надо очень постараться, чтобы не заметить августовской ночью метеор, а значит, царская власть то и дело висела на волоске. Спартанцы, с презрением относившиеся к таким «ненужным» материям, как наука и философия, поневоле были народом богобоязненным, знамениям верили, и злополучному монарху могло помочь лишь заступничество оракула.

Порой случаются и настоящие метеорные дожди (рис. 91). Они не раз были зафиксированы в исторических хрониках. В Никоновской летописи за 1533 год имеется запись: «Тоя осени, октомврия месяца 24, в нощи с пятницы на субботу в граде Москве видеша мнози люди: звезды по небу протягахуся, яко же вервии, летаху с востока на зимний запад».

Рис. 91. Метеорный дождь

Говоря о метеорных дождях, никак нельзя обойти молчанием прямую противоположность Персеидам – Леониды. Это молодой поток. Его максимум обычно приходится на 18 ноября, но далеко – и очень далеко! – не каждый год оказывается урожайным на метеоры этого потока. Родоначальница Леонид хорошо известна – это комета 55Р Темпеля – Туттля с периодом обращения около 33 лет. В разные – и вполне исторические – годы эта комета выбросила локальные рои, некоторые из них немного опережают комету, некоторые немного отстают и притом несколько отклоняются от орбиты кометы-прародительницы. Как следствие, иногда Земля попадает либо в основной рой, либо в один из локальных, и тогда на Земле наблюдается не просто метеорный поток, а самый настоящий метеорный дождь. Чем новее рой, сквозь который проносится Земля, тем интенсивнее наблюдаемый всплеск активности Леонид.

Многие знают такой феномен, как серебристые облака (рис. 92–93 на цветной вклейке). В средних широтах их можно наблюдать месяца за полтора до летнего солнцестояния и месяца полтора после него через два-три часа после захода солнца в северо-западной части неба, а под утро – в северо-восточной. Они сияют на небе не каждую ночь, но все же достаточно часто. Сама возможность наблюдать серебристые облака говорит об их чрезвычайной высоте над земной поверхностью. Ведь они светят отраженным светом Солнца, находящегося далеко под горизонтом. Как же они образуются?

Обычные облака гуляют в тропосфере, редко забираясь выше 10-12 км. Выше нет условий для конденсации пара. Однако на высоте 82 км (плюс-минус километр) существует узкий высотный «коридор», где конденсация водяного пара в облака вновь становится возможной. Для образования капельки нужна лишь «затравка» – мельчайшая пылинка, вокруг которой будет конденсироваться пар. Для провоцирования дождя в засуху или, скажем, для того, чтобы тучи пролились дождями на подступах к мегаполису, не испортив его жителям праздник, люди используют йодистое серебро или сухую углекислоту, распыляя эти вещества в воздухе при помощи самолетов или зенитных орудий. Каждая мельчайшая частичка этих веществ становится центром конденсации, и готово – пошел дождь.

Из серебристых облаков дожди не идут – все-таки очень мало влаги на больших высотах. Но самим своим происхождением серебристые облака все-таки обязаны твердым частицам – метеорным. Это убедительно доказала спектроскопия, обнаружившая в серебристых облаках линии натрия, кальция и других элементов, совсем не характерных для атмосферы. Но важно еще раз подчеркнуть: основа серебристых облаков все-таки водяная, а мельчайшие пылинки – недогоревшие фрагменты метеорных частиц – играют лишь роль центров конденсации паров в капельки. Казалось бы, серебристые облака – чисто метеорологический феномен, однако они по традиции все еще числятся «по ведомству» астрономии. Это отголосок тех времен, когда считалось, что серебристые облака состоят исключительно из метеорной пыли.

Несомненно, у пытливого читателя уже возник вопрос: все ли метеорные частицы из потоков столь мелки, что сгорают в атмосфере, и нет ли среди них солидных глыб? Ведь бурное, а подчас и взрывообразное истечение газов из ядра кометы наверняка способно вырвать и унести в космос не только мелкие частицы грязной корки, покрывающей ядро, но и более крупные фрагменты, каменные или ледяные. И читатель прав: многие метеорные потоки богаты яркими болидами (рис. 94 на цветной вклейке).

Правда, это богатство и калибр камней часто переоцениваются. Вот отрывок из все того же рассказа «Союз пяти» А.Н. Толстого:

«Потоки звезд все гуще бороздили небо. Началось падение аэролитов. Извиваясь, как змеи, раскаляясь до ослепительнозеленого цвета, они силились пробить воздушную броню Земли и распадались в пыль. Их встречали криками, как борцов, идущих к финишу. Вот один, другой, третий аэролит устремились со страшной высоты прямо на площадь. Испуганно кое-где вскочили люди. Площадь затихла. Но, не долетев, разорвались воздушные камни, и только издалека громыхнул гром».

Красочно, но не очень вероятно. Впрочем, как утверждал Честертон, «самое странное в чудесах то, что они случаются». Разумеется, это происходит чрезвычайно редко, иначе речь не шла бы о чудесах. 13 августа 1930 года в небе над бразильской сельвой взорвалось некое космическое тело. По словам наблюдателей-индейцев из поселка Куруса, с неба с оглушительным грохотом упали три огненных шара, а почва под ногами содрогалась, как при землетрясении. Наблюдался пеплопад. Позднейшие исследования, проведенные в том районе, выявили в джунглях три крупные депрессии, расположенные цепочкой. Наибольшая из них имеет диаметр около 1 км и окружена четко выраженной кольцеобразной структурой. Нет сомнения: над сельвой взорвалось что-то похожее на Тунгусский метеорит, только энергия взрыва была на порядок меньше: около 1 Мт. Что бы там могло взорваться?

Возможно, не зря дата феномена практически совпала с максимумом Персеид. На эту связь указывает также ориентация цепочки депрессий в направлении север – юг. Более убедительных доказательств нет, но нет и никаких причин, почему бы от ядра кометы 109Р/Свифта – Туттля, считающейся прародительницей Персеид, не могли отколоться достаточно крупные фрагменты минеральной корки и даже льда. А если так, то столкновение их с Землей или каким-нибудь другим космическим телом – лишь вопрос времени.

Практически всегда – очень большого времени. Так что нет особых поводов для беспокойства.