Небесные хамелеоны

По современным фотографиям легко можно познакомиться с разнообразием форм комет и проследить изменения этих форм, позволяющие назвать кометы небесными хамелеонами — так они изменчивы.

Большие и яркие кометы, наблюдавшиеся невооруженным глазом, все, как правило, были с хвостами. Кометы небольшие и неяркие часто имеют едва заметные короткие хвосты, видимые лишь на фотографиях, а иногда даже не имеют их вовсе. Многие кометы видимы лишь в телескоп, как слабые туманные пятнышки, размытые по краям; их называют телескопическими. Но и всякая яркая комета бывает телескопической, маленькой и слабой, когда она далека от Солнца. Хвост у нее появляется и растет по мере ее приближения к Солнцу, а с удалением от него опять уменьшается и пропадает. Кометы, как ящерицы, способны, теряя свои хвосты, восстанавливать их снова.

Видимый размер и блеск кометы зависят, конечно, и от ее расстояния до Земли. Огромная комета, проскользнувшая далеко от нас, может казаться маленькой, и наоборот. Зная три определения положения кометы на небе, сделанные в разное время, можно уже вычислить ее орбиту и после этого учесть влияние расстояния от Земли на вид кометы. Конечно, для того чтобы орбита ее была вычислена надежнее, надо располагать не тремя, а большим числом наблюдений над ее положением.

Рис. 75. Исполинская комета 1843 г. Хвост ее достигал в длину 65—70° и был столь ярок, что в Иль-де-Франс (Франция) его сравнивали с «потоком огня из печи».

Блеск кометы (исправленный с учетом влияния расстояния от Земли) в зависимости от ее расстояния до Солнца меняется по-разному, но обычно гораздо быстрее, чем обратно пропорционально квадрату расстояния, как это впервые было установлено проф. С.В. Орловым в Москве. Например, при приближении к Солнцу вдвое блеск кометы увеличивается раз в десять — двадцать. Это показывает, что кометы светят не просто отраженным светом. Иначе блеск комет менялся бы как блеск планет, т. е. просто обратно пропорционально квадрату расстояния, и при приближении к Солнцу вдвое — увеличивался бы только в четыре раза. Подробнее законы изменения блеска комет были изучены С.К. Всехсвятским и Б.Ю. Левиным.

Рис. 76. Хвост кометы всегда направлен прочь от Солнца.

Хвост кометы, как известно, всегда направлен в сторону, противоположную Солнцу, и когда комета удаляется от Солнца, то хвост движется впереди кометы — чуть ли не единственный случай в природе среди созданий, обладающих хвостом...

Комета состоит из нескольких частей, весьма различных по своей природе. Поэтому нередко возникают недоразумения, если говорят о том или другом свойстве кометы, не указывая, о какой ее части, собственно говоря, идет речь.

В комете следует различать ядро (точнее, видимое ядро), голову (называемую также комой, если комета без хвоста) и хвост. Голова, или кома, — это самая яркая часть кометы, более яркая в центре, в котором обычно бывает видно подобие звездочки, часто туманной. Это и есть видимое ядро кометы. Только оно, может быть, является сплошным твердым телом, но вернее, что и оно состоит из отдельных твердых частей.

Рис. 77. Комета Галлея в 1910 г.

Размеры ядер очень невелики; их трудно даже измерить. Например, в 1910 г. комета Галлея проходила в точности между Землей и Солнцем. Если бы ее сплошное и непрозрачное ядро было более 50 км в диаметре, оно было бы видно как черная точка на фоне лучезарного солнечного диска. Между тем ничего подобного, — никакой даже малейшей тени на Солнце не было замечено. В 1927 г. комета Понса — Виннеке подошла очень близко к Земле. У ядра ее в сильные телескопы не заметили ни малейшего диска. Отсюда следует, что оно было меньше 2 км диаметром. Из оценки его яркости, предполагая, что оно является сплошным телом и отражает свет Солнца в такой же степени, как поверхность Луны, можно было заключить, что его диаметр составляет всего лишь 400 м. Вероятнее, однако, что ядро состоит не из одной, а из многих глыб, но еще меньшего размера и отодвинутых друг от друга. В пользу этого вывода говорят еще многие другие факты, с которыми мы познакомимся в следующих главах.

Рис. 78. Последовательное изменение вида одной из комет 1940 г. по мере приближения ее к Солнцу.

Иногда звездообразное ядро кометы бывает окружено довольно резко очерченным ярким туманом, который некоторые наблюдатели также включают в понятие ядра. От этого тоже происходят иногда недоразумения.

Рис. 79. Комета Мркоса. Эта комета наблюдалась невооруженным глазом в августе 1957 г. Фотография получена 23 августа 1957 г. Фуйита (США).

Ядро телескопической и вообще слабой кометы всегда окружено большой туманной массой, довольно размытой по краям. Она более или менее круглой формы и ярче к ядру, но часто по мере приближения к Солнцу становится продолговатой. Тогда ее вытянутость направлена вдоль линии, соединяющей ядро кометы с Солнцем. Иногда из такой туманной массы или комы в сторону, противоположную Солнцу, вытягивается тонкий светлый луч, часто несколько лучей, придающих комете вид луковицы. У более ярких комет по мере приближения к Солнцу такой тонкий «луковичный» хвост развивается в широкий и длинный хвост, и тогда кома получает название головы.

Передняя часть головы, или оболочка ядра кометы, как ее еще называют, имеет форму параболоида. Если будем вращать параболу около ее оси, то поверхность, описываемая ею, и будет параболоидом. Бывали случаи, когда у кометы образовывалось несколько оболочек, как бы вложенных друг в друга наподобие детских разъемных деревянных шариков.

1957 г. подарил нам две яркие кометы с замечательными хвостами. Одну из них открыли Аренд и Ролан в Бельгии, а другую — Мркос в Чехословакии. Быть может и вам, читатель, случалось их видеть?

Когда комета удаляется от Солнца, то явления происходят в обратном порядке, т. е. хвост становится более коротким и менее ярким, потом остается лишь продолговатая кома и, наконец, комета превращается просто в туманное пятнышко с ядром или даже без него.

Появление, развитие и изменение вида хвоста у разных комет происходят весьма по-разному, и даже у одной кометы они не протекают симметрично относительно момента прохождения ее через перигелий. Бывает, что в некоторые дни хвост внезапно ослабевает в яркости, потом снова усиливается. Общий блеск кометы также обнаруживает иногда неправильные колебания. У некоторых комет наблюдалось, обычно временно, сразу по два и даже по три хвоста, хотя неопытный наблюдатель всегда может прямолинейные или чуть кривящиеся лучи, образующие один хвост, принять за отдельные хвосты. Нечто в этом роде обнаружил в 1944 г. советский ученый С.В. Орлов, изучая рисунки кометы 1744 г. Шезо, обладавшей, по мнению современников, якобы шестью хвостами.

Нередко наблюдалось, как из ядра больших комет выбрасывались время от времени, иногда с промежутками лишь в несколько часов, светлые облака, постепенно удалявшиеся в хвост и как бы таявшие в нем с течением времени.

Совокупность таких наблюдений, в особенности сопоставленных, с изменениями спектров комет (о которых скажем ниже), рисует нам кометы как весьма капризные и изменчивые создания.

Изменчивость этих небесных хамелеонов затрудняет их изучение, но в то же время позволяет глубже проникнуть в тайну их строения и развития. Но прежде чем говорить подробнее о физической природе косматых небесных странниц, мы уделим внимание их движению.