Прах комет

В то время как для несведущих людей метеорные дожди иногда кажутся грозным явлением, для ученых они явились, наоборот, основанием для рассеивания совершенно иных страхов, так сказать, «научного порядка», именно страхов столкновения Земли с кометой.

В этом отношении, а также для выяснения происхождения метеоров, для нас особенную ценность представила комета Биэлы и метеоры, носящие то же имя, — Биэлиды.

Австрийский офицер Белый, по происхождению чех, был любителем астрономии. Его фамилию переделали в армии на немецкий лад в Биэлу. И вот ему-то, любителю астрономии, посчастливилось в 1826 г. открыть комету, которой присвоили его измененную фамилию. Уже впоследствии выяснилось, что эта комета с периодом обращения 6½ лет наблюдалась в одно из своих прежних появлений вблизи Земли и Солнца еще в 1772 г.

Мы уже упоминали о том, что при своем появлении в 1846 г. эта комета распалась на две, которые, уже сильно ослабленные в яркости и разошедшиеся друг от друга на большое расстояние, вернулись к Солнцу в 1852 г. С тех пор они как в воду канули. При следующих появлениях ни одной из них увидеть не могли, хотя место на небе, где они должны были бы быть видны, с большой точностью было вычислено заранее.

В 1872 г., через двадцать лет после таинственного исчезновения кометы Биэлы, 27 ноября небо засверкало от падающих звезд, хотя и не очень ярких. Их радиант лежал в созвездии Андромеды. Их число, как и число Драконид в 1933 г., быстро росло с конца сумерек до 8½ ч вечера, достигнув в максимуме сотни метеоров в минуту, а после полуночи небо бороздилось уже лишь отдельными редкими метеорами. Орбита этих метеоров, вычисленная на основании наблюдаемого положения их радианта, оказалась сходной с орбитой пропавшей кометы Биэлы. Метеоры оказались летящими вереницей по тому пути, по которому злосчастная комета двигалась, прежде чем исчезнуть. Их взаимное родство поэтому несомненно, и даже возникает вопрос, не являются ли крошечные, но бесчисленные метеорные тельца Биэлид (или Андромедид) — всем, что осталось от хвостатой кометы. Приходится заключить, что это так, хотя перерождение кометы началось не после 1852 г., а раньше. Более подробные исследования показали вот что. Еще в 1782 г. наблюдали 27 ноября обильный поток метеоров, вероятно, тождественный только что описанному. В 1832 г. орбита кометы Биэлы по вычислениям прошла от орбиты Земли на расстоянии всего лишь в несколько тысяч километров, но на этом близком расстоянии свидание Земли и кометы так и не состоялось. До 1872 г. Земля и комета играли в прятки: то одна, то другая опаздывали к месту встречи. После 1852 г. комета не приближалась слишком близко к Юпитеру, и потому она или ее остатки должны были продолжать циркулировать по той же орбите. Встреча их с Землей была возможна, но не было точно известно, где на своей орбите они находятся, а потому время встречи предвидеть было нельзя.

В 1872 г., 27 ноября, когда метеоры заполняли небо, комета была уже далеко, на расстоянии многих сотен тысяч километров, так как она пересекла орбиту Земли на 80 дней раньше, 9 сентября.

В 1878 г. Земля явилась к точке пересечения орбит полугодом раньше, а в 1879 г. полугодом позже, чем комета. В эти годы наблюдалось мало метеоров. По истечении еще одного периода обращения комета Биэлы должна была пересечь орбиту Земли в середине января 1886 г. Однако еще немного раньше, 27 ноября 1885 г., снова посыпался звездный дождь. Его наблюдал, в частности, любитель астрономии и художник, специалист по истории Москвы, А.М. Васнецов (брат известного художника В.М. Васнецова). Он рассказывал, что метеоры появлялись как бы лениво, с промежутками около полусекунды, оставляя бледный, тусклый след, да и сами были не очень ярки, преимущественно около 3-й звездной величины. Их малая яркость объясняется тем, что Биэлидам приходится догонять Землю, и они влетают в атмосферу со скоростью всего лишь 20 км/с.

Мы видим, что в 1885 г. рой метеоров, еще мало растянувшихся вдоль орбиты, предшествовал тому месту, в котором должна была бы находиться комета. Метеорный рой, который дал звездный дождь 1799 г., должен был зародиться еще раньше, быть может, в 1772 г., когда комета тоже приближалась к Юпитеру.

Таким образом, процесс распада ядра кометы на метеоры (именно ядра, ибо твердые частицы есть только в ядре кометы) длился не менее столетия, и образование метеоров началось задолго до исчезновения кометы как таковой.

В 1890 г., а затем и повторно в 1901 г. Юпитер возмутил движение Биэлид, и потому вблизи возможных встреч их с Землей (в 1892 и 1899 гг.) метеоров наблюдалось в ноябре очень мало. С тех пор их вообще больше не видят. Их путь пролег теперь на расстоянии нескольких миллионов километров от Земли, и крохотные, темные они несутся мимо нас, не видимые нами, вероятно, навсегда ушедшие из области, доступной нашему изучению.

Однако Биэлиды, явив яркий пример связи метеоров с кометами, не были первым звеном на пути к ее установлению.

Еще в 1866 г. итальянский астроном Скиапарелли обнаружил, что орбита Персеид близка к орбите кометы 1862 III. В 1866 г. наблюдалась другая слабая комета, и сходство ее орбиты с орбитой Леонид было тотчас же замечено сразу тремя астрономами разных стран. Вскоре затем, в результате уже специальных поисков такого рода найдено было сходство между орбитой Лирид и орбитой кометы 1861 I.

К настоящему времени около десятка метеорных потоков удалось связать с кометами. В том числе с кометой Галлея связаны Эта-Аквариды и Ориониды.

Большой интерес представляет совсем недавно выясненная связь между Тауридами и самой короткопериодической из комет, знаменитой кометой Энке. Установили, что у этих метеоров период обращения составляет 3,3 года.

По-видимому, они откололись от кометы Энке около 10000 лет назад. Сейчас благодаря возмущениям рой отклонившихся от нее метеоров движется по орбите, уже весьма отличной от той, по которой теперь движется комета.

В помещенной здесь таблице приведен список метеорных потоков, несомненно, связанных с кометами, с указанием некоторых элементов их орбит. Из этой таблички видно, что элементы орбит «родственных» метеорных потоков и комет близки между собой. Однако в этом списке содержится лишь малая часть комет и соответствующих им метеорных потоков, известных в настоящее время. Причину этого мы сейчас разъясним.

Орбиты метеорных потоков и комет-родоначальниц

Многие из наблюдаемых метеорных потоков могут быть нами связаны, но уже неуверенно, либо с кометами, давно исчезнувшими, либо с кометами, имеющими период обращения порядка сотни лет или больше. Надо вспомнить и о том, что не при каждом своем приближении к Солнцу комета может быть наблюдаема. Нередко ее путь случайно располагается относительно Земли так, что в пору наибольшего приближения к Земле и к Солнцу комета упорно прячется в солнечных лучах. Случается, что ее видимости, иногда кратковременной, мешает свет полной Луны. Возможно, что из межпланетной пучины вдруг вынырнет периодическая комета, доселе еще не наблюдавшаяся, и сразу выявит свое родство с каким-либо из давно известных метеорных потоков.

Надо сознаться, что и в упомянутых примерах установления связи метеорных потоков с кометами астрономам повезло. Как только впервые были определены орбиты трех метеорных потоков, явились три слабые кометы и... счастливый случай. Комета 1861 I, родоначальница Лирид, имеет большой период обращения, и следующее ее появление будет лишь через несколько столетий. Комета 1862 III, рассеявшая по своей орбите Персеиды, также вернется в следующий раз к Солнцу лишь в конце текущего столетия. Спутница Леонид, комета 1866 I, хотя и оборачивается около Солнца за 33 года, но в 1899 и в 1932 г. была расположена на небе так близко к Солнцу, что ее, старую знакомую, так и не видели.

Проскользни тогда эти три кометы незамеченными, что зачастую бывает со слабыми кометами и сейчас, мы бы еще не скоро обнаружили связь метеорных потоков с кометами и не знали бы, могут ли они сосуществовать на одной и той же орбите.

Можно себе представить, как пришлось бы астрономам ломать голову над происхождением метеоров и какие, быть может, фантастические гипотезы пришлось бы при этом строить! Мы видим, что успехи науки, плод планомерного и длительного труда, иногда зависят и от счастливого стечения обстоятельств. Не надо, однако, забывать, что одного счастливого случая мало, надо уметь им воспользоваться, быть к нему подготовленным.

Наше замечание об удачном появлении комет можно отнести и к метеорам. Данные для предыдущей таблички накопились за целое столетие. В текущем веке Биэлиды не дали ни одного метеора. Дракониды — один из наиболее богатых метеорных потоков — появились совсем недавно, и совсем немного лет назад одной строчкой в таблице было меньше.

В 1916 и 1921 гг. появилось немного слабых метеоров, связанных с кометой Понса — Виннеке, но в 1922 и 1923 гг. автор этой книжки тщетно ожидал их появления в июньские ночи. Бодрствование оказалось напрасным — метеоров не было. Едва став доступными для изучения, они возмущениями планет снова были удалены от земной орбиты, и это добавление к нашему списку остается под некоторым вопросом.

В сравнении с числом комет, бороздящих Солнечную систему, как рыбы океан, число комет, замечаемых нами, невелико, и еще ничтожнее число тех, о которых мы знаем, что они сопровождаются продуктами их собственного разложения — метеорами. Ни одна из комет, движущихся по огромным эллипсам, приближающимся к параболам, с афелиями, лежащими за пределами орбиты Плутона, не показала нам своих метеоров.

Редко проходя вблизи больших планет, они, вероятно, мало разрушились, и их метеоры мало растянулись вдоль орбиты. Если же они и растянулись вдоль нее, то летят далеко друг от друга и сталкиваются с Землей «в рассрочку», в разные годы и в таком малом числе, что из наблюдений невозможно установить их радиант, а следовательно, нельзя вычислить и их орбиту.

Перигелии большинства комет, даже периодических, лежат вне земной орбиты, и без особенно больших возмущений их метеорам никогда не суждено встретиться с Землей. Небольшое число комет с орбитами, пересекающимися с орбитой Земли, имеют короткие периоды обращения и потому быстро распадаются, давая доступные для наблюдения метеоры, но те же возмущения, что породили и рассеяли эти метеоры, опять-таки быстро выводят их из области видимости.

Мы уже упоминали, что в метеорных потоках частицу от частицы отделяют сотни километров. Зная диаметр Земли, время, необходимое для пересечения ею метеорного потока, и число их, попадающих в атмосферу, можно оценить полную массу метеоров в потоке.

Для Персеид такой ориентировочный подсчет дает массу в 500 миллионов тонн. Это число поражает нас своей грандиозностью, но в сравнении с массами небесных тел оно ничтожно. На образование Земли пошел бы миллион миллиардов таких метеорных потоков, тогда как массы одного потока хватило бы только на сантиметровый слой пыли, которой можно было бы засыпать, например, Крымский полуостров.

Спектры метеоров, полученные теперь в достаточно большом числе, показывают, что все метеоры, входящие в периодические потоки, — каменистого строения, тогда как из числа спорадических метеоров половина приходится на каменные и половина на железные.

Это обстоятельство как будто мешает нам считать, что все спорадические метеоры, так же как и периодические потоки метеоров, произошли от комет и являются продуктом разложения метеорных роев. Быть может, часть их, именно железные, имеет иное происхождение. Какова их суммарная масса в Солнечной системе, оценить невозможно. Во всяком случае, метеоры и даже метеорные потоки в бесчисленном множестве снуют по Солнечной системе, и лишь ничтожная часть их доступна нашему наблюдению.

Наблюдая метеоры, мы до некоторой степени похожи на собирателя насекомых, идущего в летний день по необозримым лугам по узкой тропинке и подбирающего на ней лишь те экземпляры, которые ему подарит случай.

Все же мы должны быть удовлетворены уже тем, что установили неоспоримую связь некоторых метеоров с кометами.